絕經(jīng)后婦女血肌肉生長抑制素與骨密度的關(guān)系

覃麗英 曾丹丹 馬育林 盛志峰

1.南方醫(yī)科大學(xué)附屬小欖醫(yī)院體檢中心，廣東 中山 528415 2.中山火炬開發(fā)區(qū)醫(yī)院內(nèi)分泌科，廣東 中山 528437 3.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院代謝內(nèi)分泌研究所，湖南 長沙 410011

肌肉生長抑制素(moystatin，MS)是屬于轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor β，TGF-β)超家族的分泌性生長及分化因子，負(fù)性調(diào)節(jié)骨骼肌生長[1]。在小鼠、牛及人類中，MS功能缺失會導(dǎo)致肌量增加[2]。MS信號阻滯會改善肌萎縮蛋白缺乏mdx小鼠肌肉生長[3]，能增加高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠股骨頸骨量丟失和骨微結(jié)構(gòu)退變[4]，MS抗體能提高18月齡去卵巢小鼠骨密度(bone mineral density，BMD)及血骨形成標(biāo)志物水平[5]。目前資料顯示MS可能直接影響骨形成細(xì)胞的增殖分化[6]，MS拮抗劑及抗體能促進(jìn)肌肉量及骨強(qiáng)度的增加。近期研究揭示MS能抑制前脂肪細(xì)胞的分化，可能影響脂代謝。在絕經(jīng)后婦女，血MS水平與BMD、體成分、血骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物及血脂成分的關(guān)系尚不清楚。

本研究的目的是闡明絕經(jīng)后婦女血MS水平與BMD、體成分、血骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物及血脂成分的關(guān)系。筆者在中國中南地區(qū)進(jìn)行了一項(xiàng)橫斷面研究，納入175名年齡在51～75歲的絕經(jīng)后婦女。

1 材料和方法

1.1 研究對象

在社區(qū)中心，研究納入居住在城區(qū)的175名年齡在51～75歲的絕經(jīng)后婦女(見表1)。所有研究對象均身體健康、生活自理，未服用影響骨骼、軟組織及肌肉代謝的藥物。經(jīng)調(diào)查問卷、詢問病史及體格檢查，吸煙、飲酒及喝咖啡者排除在外，其他影響骨代謝的情況、包括服用高血壓及冠心病藥物者亦排除在外。所有研究對象均簽署知情同意書，研究經(jīng)中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院倫理委員會同意。

表1 175名婦女人體學(xué)測量、體成分測量及臨床資料Table 1 Densitometric, anthropometric, and clinical data of the 175 women studied

1.2 臨床資料

體重及身高測量分別精確到0.1 kg及0.1 cm，測量時(shí)脫去鞋子、穿單衣。體重指數(shù)(body mass index，BMI)等于體重(kg)除以身高(m)的平方。早晨8點(diǎn)抽取空腹血，儲存于-80 ℃冰箱待檢。

1.3 雙能X線吸收(dual energy X-ray absorptiometry，DEXA)骨密度儀測量BMD及體成分

采用美國GE-Lunar Prodigy Advance扇形束DEXA骨密度儀測量每例研究對象腰椎正位腰1～4、左側(cè)股骨頸、左側(cè)全髖部面積BMD(g/cm2)。正位腰椎BMD、股骨頸BMD、全髖部BMD及體成分測量的變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)分別為1.2%、1.1%、0.9%及1.4%。根據(jù)WHO推薦的骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)及筆者研究所建立的峰值骨密度參考數(shù)據(jù)庫，研究個(gè)體的BMD低于同性別峰值骨量的2.5SD以上被確定為骨質(zhì)疏松癥。

血肌酐用自動(dòng)酶色譜法測定(羅氏診斷)，25羥維生素D[25 hydroxy vitamin D，25-(OH)D]用定量夾心酶聯(lián)免疫吸附試劑盒測定(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)(IDS，Boldon，Wear，UK)。血骨堿性磷酸酶(bone alkaline phosphatase，BAP)及I型膠原C末端肽(type I collagen C terminal peptide，CTX)用ELISA試劑盒測定(IDS，Boldon，Wear，UK)。血MS采用ELISA試劑盒測定(皮內(nèi)及批間變異系數(shù)分別為<8%和<5%，Immundiagnostik AG，Germany)。總膽固醇(total cholesterol，TCHO)、高密度膽固醇(high density cholesterol，HDL-C)、低密度膽固醇(low density cholesterol，LDL-C)和甘油三酯(triglyceride，TG)用酶法測定 (Roche Molecular Biochemicals，Mannheim，Germany)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換后呈正態(tài)分布，結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布性檢驗(yàn)。骨質(zhì)疏松和非骨質(zhì)疏松組之間連續(xù)變量比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，采用Pearson相關(guān)分析各變量之間的相關(guān)性。分別以腰椎、股骨頸、全髖部、全身BMD為應(yīng)變量，以年齡、絕經(jīng)年齡、身高、體脂含量、瘦重、血BAP、CTX及MS等為自變量，通過多元逐步回歸分析確定BMD的主要影響因素。應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

骨質(zhì)疏松及非骨質(zhì)疏松婦女體成分、人體學(xué)測量、血清MS、血清骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物及臨床資料見表2。與骨質(zhì)疏松婦女相比，非骨質(zhì)疏松婦女BMI(P<0.01)、體脂含量(P<0.01)及瘦體重(P<0.01)更高。骨質(zhì)疏松婦女年齡較非骨質(zhì)疏松婦女大(P<0.01)。經(jīng)年齡校正后，兩組之間血清BAP、CTX、25-(OH)D、PTH、血脂及MS水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

分別以腰1～4椎體、股骨頸、全髖部、全身BMD為應(yīng)變量的多元逐步回歸分析結(jié)果見表3。各部位BMD與絕經(jīng)年齡、體脂含量及瘦體重成正相關(guān)，與年齡、血清BAP及身高成負(fù)相關(guān)。血清MS與TG負(fù)相關(guān)，與體成分及各部位骨密度無相關(guān)。

組別年齡 (歲)絕經(jīng)年齡 (歲)絕經(jīng)時(shí)間 (年)身高(cm)體重(kg)BMI(kg/m2)體脂 (kg)瘦體重 (kg)25(OH)D (nmol/L)BAP (μg/L)CTX (ng/mL)TG(mmol/L)T-CHOL(mmol/L)LDL-CHO(mmol/L)HDL-CHO (mmol/L)MS (ng/mL)總BMD (g/cm2)腰椎BMD (g/cm2)股骨頸BMD (g/cm2)髖部BMD(g/cm2)無骨質(zhì)疏松婦女(n=111)61.7±5.849.6±3.812.1±6.4154.3±4.957.6±6.724.2±2.719.8±4.634.8±3.144.4±14.722.5±7.510.53±0.221.68±1.315.35±1.023.17±0.755.35±1.037.37±2.361.05±0.071.01±0.130.80±0.110.89±0.10骨質(zhì)疏松婦女(n=64)64.3±5.649.0±3.415.3±6.6153. 7±4.853.5±6.822.6±2.617.4±4.933.2±2.743.0±13.722.7±7.820.56±0.251.54±1.105.35±0.723.11±0.715.35±0.727.59±2.110.95±0.070.82±0.110.63±0.080.71±0.08P<0.010.29<0.010.43<0.01<0.01<0.01<0.010.550.890.340.531.000.631.000.53<0.01<0.01<0.01<0.01

注：BMI：體重指數(shù)；BAP：骨源性堿性磷酸酶；CTX：I型膠原C末端肽；TG：甘油三酯；T-CHOL：總膽固醇；LDL-CHO：低密度脂蛋白；HDL-CHO：高密度脂蛋白；MS：肌肉生長抑制素

表3 以腰椎、全髖部、全身BMD為應(yīng)變量的多元逐步回歸分析結(jié)果Table 3 Multiple linear stepwise regression analysis with BMD at total body, BMD at Lumbar1-4 spine or BMD at total hip as the dependent variable

注：β：標(biāo)化的回歸系數(shù)，R2C：校正的R2C；—：剔除的值

3 討論

研究資料表明非骨質(zhì)疏松婦女瘦體重高于骨質(zhì)疏松婦女，各部位BMD與瘦體重呈正相關(guān)，結(jié)果與肌肉量及強(qiáng)度的增加伴隨骨量增加的共識一致[7-8]。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，即使骨質(zhì)疏松及非骨質(zhì)疏松婦女瘦體重有顯著差別，但血清MS并無顯著差別，Ratkevicius等[9]在年輕男性及肌肉萎縮的老年男性中報(bào)告了相似的結(jié)果。然而，以前研究表明青年男性血MS水平高于老年男性[10-11]，但無論青年還是老年男性血MS水平與瘦體重差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。最近研究發(fā)現(xiàn)血清MS與總體脂、腹部體脂及外周體脂含量呈負(fù)相關(guān)，與瘦體重?zé)o相關(guān)[11]。這些資料似乎表明血清MS水平不是肌肉量的決定因素，似乎是脂代謝的重要調(diào)節(jié)因子。

最初MS被認(rèn)為只阻止肌肉量過度增加，而肌肉量會影響B(tài)MD，MS還能影響骨髓基質(zhì)細(xì)胞的分化，進(jìn)而影響脂肪、骨骼肌及骨量。但最近研究顯示，在不同生理狀況下MS的生理作用有差異。本研究是第一次揭示絕經(jīng)后婦女血清MS水平與BMD的關(guān)系，研究資料表明在中國中南地區(qū)絕經(jīng)后婦女，血清MS水平與各部位BMD無相關(guān)性。然而，Zhang 等[12]發(fā)現(xiàn)中國年輕婦女MS基因多態(tài)性影響峰值骨密度的獲得，在青年男性則無影響[13]。最近研究發(fā)現(xiàn)抑制MS不能顯著增加缺乏運(yùn)動(dòng)者的肌肉量[14]，另一研究則發(fā)現(xiàn)抑制MS能增加肌肉量和肌纖維體積，但不能增加BMD和骨強(qiáng)度[15]。這些資料似乎表明，在青年男性及絕經(jīng)后婦女，運(yùn)動(dòng)伴隨的肌肉量增加對BMD的影響大于血清MS水平的影響。另一方面，參與調(diào)節(jié)肌肉和骨骼代謝的藥物也可能促進(jìn)或抑制MS的生理活性。需進(jìn)一步研究來闡明MS在增齡相關(guān)的骨骼退變中的調(diào)節(jié)作用。

在普通飼料或高脂飼料喂養(yǎng)的小鼠，最新研究顯示抑制脂肪組織MS信號轉(zhuǎn)導(dǎo)對體成分、增重、糖代謝、胰島素抵抗無影響[16]。相反，在高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠，抑制肌肉組織MS信號轉(zhuǎn)導(dǎo)增加瘦體重、減少體脂、改善糖代謝。Moster等[14]發(fā)現(xiàn)用siRNA抑制MS會顯著降低小鼠血TG水平，而本研究發(fā)現(xiàn)血清MS與血TG呈負(fù)相關(guān)，提示MS對血脂代謝的影響是通過影響脂肪細(xì)胞代謝的改變，比如抑制肌肉間脂肪前體細(xì)胞的增殖分化[21]。MS不僅能抑制前脂肪細(xì)胞分化[17-20]，還能通過降低甘油三酯脂肪酶和激素敏感脂肪酶在肌內(nèi)脂肪細(xì)胞中的表達(dá)而減少甘油的釋放[21]。最近研究發(fā)現(xiàn)，MS基因敲除小鼠體重顯著降低，而脂肪合成增加可能是為了給肌肉生長供給足夠營養(yǎng)[22]。上述研究似乎表明MS抑制脂肪細(xì)胞對TG的攝取。

本研究提示血清MS濃度與瘦體重及骨量無相關(guān)性，將來需要進(jìn)行以多種族為基礎(chǔ)的研究以揭示MS在調(diào)控骨代謝中的作用。肌肉、脂肪組織及骨組織之間的相互作用需要進(jìn)一步研究來闡明。