骨橋蛋白的增齡性變化對骨質疏松癥的影響

童雪影　唐祖勝　陳　敏　潘慶敏

骨橋蛋白的增齡性變化對骨質疏松癥的影響

童雪影※唐祖勝陳敏潘慶敏

【摘要】目的研究骨橋蛋白在青年、中年、健康老年人及存在骨質疏松老年人中血清中含量改變，探討其增齡性變化及在骨質疏松患者中的作用。方法隨機單盲法收集太和醫(yī)院干部病房健康青年、中年、無骨質疏松組老年人及存在骨質疏松老年人血清標本各20份(各組均以骨密度測定結果作為入組標準)，收集所有標本電解質(主要為鈣、磷值)、骨密度值，并進行Westernblot法檢測其中所有標本中骨橋蛋白的表達。結果青中年組電解質中鈣、磷值均正常范圍，老年組兩組中鈣、磷值波動較大，有正常范圍亦有明顯偏低者，與骨密度值無明顯相關性。在Westernblot實驗中，骨橋蛋白在健康老年組和患病老年組中呈陽性表達，而在青中年組呈陰性，具有明顯統(tǒng)計學意義(P<0.05)；骨橋蛋白在老年組和骨質疏松老年組之間的表達亦存在統(tǒng)計學差異(P<0.05)。結論老年組較青中年組中骨橋蛋白量明顯增高，提示骨橋蛋白存在增齡性變化。骨橋蛋白含量在骨質疏松老年患者中明顯增高，提示骨橋蛋白在人體老化后含量增高，并對骨質代謝造成影響，進而存在某種正向反饋機制，進一步加重骨質疏松癥進展。

【關鍵詞】增齡骨橋蛋白骨質疏松

隨著年齡的增長，老年人群中骨質疏松患病率明顯增高，骨強度降低后骨在遭受外力時易發(fā)生骨折，隨著人類壽命的延長，老齡化社會的形成，骨質疏松給人類健康帶來了新的問題，骨質疏松癥及其引起的骨折問題在當前所有常見疾病中占有重要地位，嚴重威脅著老年人的健康，并嚴重影響了當前老年人的生活質量，骨質疏松疾病也越來越多的受到人們的重視。正常情況下，骨質代謝由成骨細胞行成骨基質及破骨細胞引起骨吸收兩種代謝動態(tài)平衡的過程，骨質疏松癥(Osteoporosis,OP)是一種以骨量減少，骨微細結構破壞，骨骼脆性增加和易于致骨折為特征的退行性病變。骨橋蛋白(Osteopontin,OPN)最早被人們所發(fā)現(xiàn)是在骨基質中成骨細胞及破骨細胞產(chǎn)生的非膠原蛋白，是一種重要的多功能細胞外機制蛋白參與骨質代謝的多種病理生理過程。其中，骨橋蛋白可以增強破骨細胞對礦化的細胞外機制的黏附作用，通過整合素控制細胞骨架，使破骨細胞活性更敏感，或者說異?；钴S，更趨向于骨吸收代謝。但老年患者中是否存在增齡性OPN改變，OPN是否參與年齡增長后老年人骨質代謝的改變并不十分明確。本實驗目的在于檢測年齡相關的骨橋蛋白含量的改變，通過青年、中年及老年組比較明確是否存在增齡性變化，通過普通老年人及存在骨質疏松老年人中骨橋蛋白含量的比較明確骨質疏松疾病中骨橋蛋白是否存在其重要作用。

1.材料與方法

1.1標本采集隨機單盲法采取青年組(20～40歲)血樣標本20份；中年組(40～65歲)血樣標本20份；老年組(65歲以上)共40份，所有組成員均進行骨密度檢查，并以該項結果為標準再次分為無骨質疏松組老年組(無OP老年組)及骨質疏松組老年組(OP老年組)各20份，所有標本均來自太和醫(yī)院干部病房以上均為靜脈血。

1.2方法

1.2.1收集所有志愿者電解質生化指標，主要為鈣、磷值，并收集老年組骨密度檢查報告。

1.2.2Westernblot法檢測所有標本中骨橋蛋白的表達：將收集到的血液標本放入低溫高速離心機中3000轉/分鐘離心，取上清，常規(guī)勻漿，提蛋白，蛋白質變性。采用考馬斯亮藍比色法檢測蛋白濃度，進行SDS-PAGE 電泳。電泳完畢后用去離子水沖洗干凈，使用三明治電轉法，將蛋白轉移到硝酸纖維素膜上，然后置于5%的脫脂奶粉中封閉，4℃下過夜。棄去封閉液，用PBST漂洗2～3次，加入按1：50稀釋后的一抗，室溫下于搖床孵育2小時，PBST漂洗后，加入HRP標記的羊抗鼠二抗，室溫下于搖床孵育1小時，PBST漂洗后進行DAB顯色，最后以Gel pro4.0 版凝膠光密度分析軟件進行測量分析。

2.結果

2.1鈣、磷值比較青中年組電解質中鈣、磷值均正常范圍，老年組兩組中鈣、磷值波動較大(見表1)，有正常范圍亦有明顯偏低者，與骨密度值無明顯相關性。

表1　各組血清中鈣含量

表1　各組血清中鈣含量

組別標本數(shù)鈣值(mmol/L)青年組402.35±1.34#中年組402.34±1.76老年組402.17±1.23*※

注：青年組與無OP老年組*P>0.05；中年組與無OP老年組相比※*P>0.05；對照組與正常組相比#*P>0.05。

2.2Western Blot法骨橋蛋白結果骨橋蛋白在老年組中均為陽性表達；而在對照組和正常組表達量較少(見圖1)。經(jīng)分析，骨橋蛋白可觀察到在老年組明顯高于中年組及青年組(F值分別是4.29，4.29，2.32，均P<0.01)。

圖1　骨橋蛋白結果

2.3兩兩比較發(fā)現(xiàn)骨橋蛋白在青年及中年組中比較無統(tǒng)計學意義。老年組中，無OP老年組及OP老年組中表達仍具有統(tǒng)計學差異(P<0.01)(見表2)。

3.討論

據(jù)統(tǒng)計，60歲以上老年人口比例已超過11%，人體的增齡性變化也越來越受人們關注，骨質疏松是威脅人類健康的一種慢性病，隨著人口的發(fā)展，其發(fā)生率進一步上升。骨質疏松造成骨痛及骨折嚴重威脅老年人的身心健康及生活質量。

表2　Western Blot法中骨橋蛋白表達量

注：青年組與無OP老年組**P<0.01；中年組與無OP老年組相比※*P<0.01；對照組與正常組相比#*P>0.05，無OP老年組與OP老年組相比□*P<0.01。

骨質疏松癥的發(fā)病機制較為復雜，目前尚無統(tǒng)一說法，各種原因引起的骨代謝異常，骨的吸收和重建平衡破壞，即成骨細胞及破骨細胞間作用的動態(tài)平衡破壞，可能是導致骨質疏松癥發(fā)生的中心環(huán)節(jié)。破骨細胞是源于單核細胞系的具有骨吸收功能的多核細胞，在許多骨質的疾病中起重要作用，如骨質疏松、牙周炎等疾病[1]。骨橋蛋白為破骨細胞產(chǎn)生的一種非膠原蛋白，參與多種生理及病理過程[2，3]。我們在前期工作已發(fā)現(xiàn)骨橋蛋白在人胸主動脈瘤及腹主動脈瘤中均存在重要作用，并在動物實驗中也得到同樣結果[4，5]。本實驗中我們收集了青中老年人血清，并比較了骨橋蛋白在各組中含量的變化，并檢測了老年患者中存在骨質疏松及尚無骨質疏松患者血清中骨橋蛋白的變化。我們發(fā)現(xiàn)，在青中年組中骨橋蛋白極少表達，而在老年患者中明顯表達量增高，另外，我們也比較了存在骨質疏松老年患者及不存在骨質疏松患者血清，骨橋蛋白在骨質疏松老年患者中表達增高提示骨橋蛋白在老年骨質疏松癥中存在重要作用，提示骨橋蛋白在人體老化后含量增高，并對骨質代謝造成影響，進而存在某種正向反饋機制，進一步加重骨質疏松癥進展，從而在老年骨質疏松癥中發(fā)揮重要作用。綜上所述，骨橋蛋白存在增齡性變化，可能是誘導骨質疏松癥發(fā)生及發(fā)展的重要因子，提示我們，在老年前期進行骨橋蛋白抗體抑制可能起到預防骨質疏松疾病發(fā)生的作用，從而為治療骨質疏松疾病提供新的思路。

參考文獻

1Compston J,Cooper A, et al.Guidlines for diagnosis and management of osteoprosis in post menopausal women and men from the age of 50 years in the UK[J].Maturitas,2009,62:105-108.

2Xu G,Nie H,Li N.Role of osteopontin in amplification and perpetuation of rheumatoid synovitis[J].J Clin Invest,2005,115(4):1060-1067.

3Yumoto K,Ishijima M.Osteopontin deficiency protects joints against destruction in anti-type II collagen antibody-induced arthritis in mice[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(7):4556-4561.

4MiT,NieB,Zhang C.The elevated expression of osteopontin and NF-kB in human aortic aneurysms and its implication[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2011,31(5):602-607.

5童雪影，周洪蓮，等.大鼠腹主動脈瘤發(fā)生與骨橋蛋白及核因子-kB表達的關系[J].中華實驗外科雜志，2012，29(11)：2150-2152.

作者單位：湖北中醫(yī)藥大學附屬太和醫(yī)院442000

doi:10.3969/j.issn.1672-4860.2015.04.011

收稿日期：2015-5-9

Age related changes of osteopontin on osteoporosis(TONGXueying,TANGZusheng,CHENMin,PANQingmin.DepartmentofGeriatrics,Taihehospital,HubeiuniversityofChinesemedicine,Shiyan442000,China.)Corespondingauthor：TongXueying.

【Abstract】ObjectivesTo observe the expression of Osteopontin (OPN) in plasma of four different groups(youth group,middle aged group,senior aged group without osteoporosis and senior aged group with osteoporosis). MethodsSamples of plasma are all collected from Taihe hospital.20 cases from youth group,20cases from middle aged group 20cases from senior aged group without osteoporosis and and 20 from senior aged group with osteoporosis.Collect the results of serum electrolytes(mainly calcium and phosphorus ) and the result of bone mineral density scan.Detected the expression of osteopontin in all samples by Westernblot. ResultsCalcuim and phosphorus levels are within normal range in youth group and middle aged group.In senior aged group the levels are somewhat below normal but not positively related to the result of bone mineral density scan. ConclusionsThe expression of OPN stayed the same until humans reach their senior age and it plays an important role in elderly osteoporosis.

【Key words】age related, osteopontin, osteoporosis

※為通訊作者