絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清CEACAM1、β-catenin的變化及其與骨密度的關系

韓學明,李威,孫忠良

(新疆生產(chǎn)建設兵團四師醫(yī)院, 新疆伊寧 835000)

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清CEACAM1、β-catenin的變化及其與骨密度的關系

韓學明,李威,孫忠良

(新疆生產(chǎn)建設兵團四師醫(yī)院, 新疆伊寧 835000)

目的 探討癌胚抗原相關細胞黏附分子1(CEACAM1)、β-鏈蛋白(β-catenin)在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清中的表達變化及與骨密度(BMD)的關系。方法 257例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者為病例組，并于同期隨機選取200例健康志愿者為對照組，采用ELISA法測定兩組血清CEACAM1和β-catenin水平，采用雙能X線吸收法測定兩組L1～L4和雙髖的BMD。對各指標間進行Pearson相關分析。結(jié)果 病例組血清CEACAM1、β-catenin水平均低于對照組(P均<0.05)。病例組腰椎、股骨頸BMD水平、T-score值、Z-score值均低于對照組(P均<0.05)。病例組血清CEACAM1與β-catenin呈正相關(r=0.839，P<0.05)，血清CEACAM1與腰椎、股骨頸BMD均呈正相關(r分別為0.683、0.709，P均<0.05)，血清β-catenin與腰椎、股骨頸BMD呈正相關(r分別為0.725、0.671，P均<0.05)。結(jié)論 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清CEACAM1和β-catenin水平降低，二者與BMD呈正相關關系。

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥；癌胚抗原相關細胞黏附分子1；β-鏈蛋白；骨密度

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是絕經(jīng)后婦女常見的慢性系統(tǒng)性骨骼疾病，主要有長期骨吸收超過骨形成所致的骨量減少、骨組織微結(jié)構(gòu)的退行性病變等特點[1]。雙能X線吸收儀是測定骨密度(BMD)，輔助診斷骨質(zhì)疏松癥的重要手段，但是其費用昂貴，患者難于接受，并且需要專業(yè)人員操作，普及性差[2]。尋找方便、高效、靈敏的標志物輔助診斷絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥，對臨床早期制定個體化治療方案具有重要意義。癌胚抗原相關細胞黏附分子1(CEACAM1)是一種屬于免疫球蛋白超家族黏附分子的細胞表面跨膜糖蛋白，β-鏈蛋白(β-catenin)是廣泛存在于內(nèi)皮細胞、成骨細胞等不同類型細胞中的多功能蛋白質(zhì)[3,4]。研究[5]顯示，CEACAM1、β-catenin參與調(diào)節(jié)骨細胞的分化及形成過程。本研究通過檢測絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清中CEACAM1、β-catenin水平，并分析其與BMD的關系，旨在探討其在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2006年1月～2016年12月新疆生產(chǎn)建設兵團四師醫(yī)院收治的257例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者為病例組，納入標準：①符合中國人骨質(zhì)疏松癥診斷標準專家共識(第三稿·2014版)中關于骨質(zhì)疏松癥的診斷標準[6]；②BMD測定值低于同類種族、同性別健康人的骨峰值，且降低程度超過2.5個標準差；③自然絕經(jīng)超過1年的婦女；④年齡50～70歲。排除標準：①心臟功能不全；②肝、腎功能障礙；③近1年內(nèi)接受過雙磷酸鹽、降鈣素、雌孕激素等可能影響本研究結(jié)果的藥物治療；④合并有其他可能影響本研究結(jié)果的骨代謝性疾病，如類風濕性關節(jié)炎、骨軟化癥；⑤特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥、繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥；⑥婦科惡性腫瘤。年齡52～70(61.4±5.8)歲，停經(jīng)時間5～16(10.7±5.5)年。于同期隨機選取200例絕經(jīng)的健康志愿者為對照組，年齡50～72(60.7±6.3)歲，停經(jīng)時間3～17(11.6±5.1)年。兩組年齡、停經(jīng)時間具有可比性。

1.2 血清CEACAM1、β-catenin水平的檢測 于清晨空腹收集兩組肘靜脈血5 mL，以3 000 r/min離心10 min，留取上清液置于-80 ℃環(huán)境下保存，留待檢測。采用ELISA法測定血清CEACAM1和β-catenin水平，其中CEACAM1試劑盒由Uscn Life Science 公司提供，β-catenin試劑盒由Yanhui Biotechnology公司提供，嚴格按照試劑盒上的說明進行相關操作。

1.3 BMD相關指標的檢測 由專業(yè)操作人員采用雙能X線骨密度儀(美國Lunar prodigy)對兩組研究對象前后位L1～L4以及雙髖的BMD值進行測定。測量的指標包括BMD，即骨礦物質(zhì)的密度；T-score，即BMD值與同種族、同性別年輕人的峰值骨量的百分比；Z-score，即BMD值與同種族、同齡人的BMD相比[6]。每天對BMD儀進行仿真模型質(zhì)控，以保證儀器的準確性和穩(wěn)定性。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清CEACAM1、β-catenin水平比較 病例組血清CEACAM1、β-catenin水平分別(5.76±1.89)、(18.85±4.12)pg/mL，對照組分別為(9.82±2.07)、(27.34±3.78)pg/mL。病例組血清CEACAM1、β-catenin水平均低于對照組(t分別為-21.851、-22.659，P均<0.05)。

2.2 兩組腰椎、股骨頸BMD、T-score、Z-score比較 見表1。

表1 兩組腰椎、股骨頸BMD、T-score、Z-score比較

2.3 血清CEACAM1、β-catenin水平與BMD的相關性分析 病例組血清CEACAM1與β-catenin呈正相關關系(r=0.839，P<0.05)；血清CEACAM1與腰椎、股骨頸BMD均呈正相關關系(r分別為0.683、0.709，P均<0.05)，血清β-catenin與腰椎、股骨頸BMD均呈正相關關系(r分別為0.725、0.671，P均<0.05)。

3 討論

骨代謝過程中，骨形成不足或者舊骨吸收過多導致骨轉(zhuǎn)換穩(wěn)定狀態(tài)失衡，出現(xiàn)骨量減少以及骨微細結(jié)構(gòu)變化，骨小梁排列發(fā)生紊亂，最終使骨的力學性能下降而導致骨質(zhì)疏松。隨著人口老齡化，骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率呈逐漸上升趨勢，尤其是絕經(jīng)后婦女的骨質(zhì)疏松癥發(fā)生率更高。報道顯示，美國和歐洲絕經(jīng)婦女約有30%患有不同程度的骨質(zhì)疏松癥[7]，我國婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的患病率約為27%[8]。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥降低了骨強度，增加了骨折危險性，造成嚴重的疾病負擔，嚴重影響絕經(jīng)后婦女的生活質(zhì)量。早期診斷絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松，并提供針對性治療措施，可有效延緩或阻止病情發(fā)展，提高患者生命質(zhì)量。

隨著醫(yī)學技術(shù)的快速發(fā)展，醫(yī)學領域中對分子生物學的研究已成為國內(nèi)外熱點，尋找方便、高效的分子標志物輔助診斷絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松具有重要價值。CEACAM1是屬于免疫球蛋白超家族黏附分子，在內(nèi)皮細胞、上皮細胞、活化的T細胞、B細胞等多種細胞中表達，并可影響上述不同細胞的生物學行為[9]。研究證實，CEACAM1在乳腺癌[10]、肺癌[11]等惡性腫瘤組織中呈低水平表達，可通過低表達水平減少與周圍細胞的黏附作用。另有研究[12]發(fā)現(xiàn)，CEACAM1介導了骨細胞的分化和形成過程。Zhang等[13]研究顯示，低水平Wnt信號通路與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松發(fā)生、發(fā)展過程相關，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松發(fā)病機制中，高水平核因子κB受體活化因子配基/骨保護素與低水平血清β-catenin參與了絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥發(fā)病過程；并且在骨代謝過程中，β-catenin是經(jīng)典Wnt信號通路的調(diào)控分子?？梢娧錍EACAM1、β-catenin水平與骨質(zhì)疏松密切相關。

本研究檢測絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者血清CEACAM1、β-catenin水平，并分析其與BMD的關系，旨在探討其在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥中的應用價值。結(jié)果顯示，病例組血清CEACAM1、β-catenin水平低于對照組，提示血清CEACAM1、β-catenin在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者體內(nèi)呈低水平表達，可能參與了絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)病過程。研究表明，骨質(zhì)疏松癥患者BMD明顯降低，因此，BMD降低可作為評價骨質(zhì)疏松癥的重要指標。目前臨床主要采用BMD、T-score和Z-score作為臨床掌握患者BMD變化情況的重要指標，其值越低，提示BMD越小，骨質(zhì)疏松的可能性更大。本研究結(jié)果顯示，病例組患者腰椎、股骨頸BMD、T-score、Z-score低于對照組，提示絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者不同部位均存在不同程度的BMD降低。進一步進行Pearson相關分析，結(jié)果顯示，血清CEACAM1、β-catenin與腰椎、股骨頸BMD均呈不同程度的正相關性，即血清CEACAM1、β-catenin水平越低，患者BMD水平越低，即骨質(zhì)疏松相對越嚴重。并且血清CEACAM1與β-catenin呈正相關性，上述結(jié)果提示血清CEACAM1、β-catenin聯(lián)合檢測作為評估骨質(zhì)疏松嚴重程度的重要指標，有重要的臨床參考價值。

綜上所述，血清CEACAM1、β-catenin在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者體內(nèi)呈低水平表達，可能參與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)病過程。血清CEACAM1、β-catenin有望成為臨床輔助診斷骨質(zhì)疏松的重要指標。

[1] Ozden FO, Sakallioglu EE, Demir E, et al. Effect of bisphosphonate as an adjunct treatment for chronic periodontitis on gingival crevicuar fluid levels of nuclear factor-κB ligand (RANKL) and osteoprotegerin in postmenopausal osteoporosis[J]. J Oral Sci, 2017,59(1):147-155.

[2] 龐堅,鄭昱新,曹月龍,等.基于雙能X線吸收測量法的三種脛骨軟骨下骨骨密度測量方法的信度與效度分析[J].中國醫(yī)學影像技術(shù),2013,29(4):655-658.

[3] Russo L, Ghadieh HE, Ghanem SS, et al. Role for hepatic CEACAM1 in regulating fatty acid metabolism along the adipocyte-hepatocyte axis[J]. J Lipid Res, 2016,57(12):2163-2175.

[4] Liu Y, Huang L, Hao B, et al. Use of an osteoblast overload damage model to probe the effect of icariin on the proliferation, differentiation and mineralization of MC3T3-E1 cells through the Wnt/β-Catenin signalling pathway[J]. Cell Physiol Biochem, 2017,41(4):1605-1615.

[5] 馬陳,沈霖,楊艷萍,等.青娥丸對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清癌胚抗原相關細胞黏附分子1，β-鏈蛋白水平及骨密度的影響[J].中國中醫(yī)骨傷科雜志,2017,25(2):15-18.

[6] 張智海,劉忠厚,李娜,等.中國人骨質(zhì)疏松癥診斷標準專家共識(第三稿·2014版)[J].中國骨質(zhì)疏松雜志,2014,20(9):1007-2010.

[7] Notarnicola A, Maccagnano G, Moretti L, et al. Cardiopathy and osteoporosis: the epidemiology in a region of Italy[J]. J Biol Regul Homeost Agents, 2017,31(1):251-255.

[8] 周儷姍,董慧,徐麗君.絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者性激素水平、氧化應激相關指標與骨密度的相關性分析[J].中國婦幼保健,2013,28(8):1298-1300.

[9] Zhuo Y, Yang JY, Moremen KW, et al. Glycosylation alters dimerization properties of a cell-surface signaling protein, carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1 (CEACAM1)[J]. J Biol Chem, 2016,291(38):20085-20095.

[10] Yang C, He P, Liu Y, et al. Down-regulation of CEACAM1 in breast cancer[J]. Acta Biochim Biophys Sin, 2015,47(10):788-794.

[11] Ling Y, Wang J, Wang L, et al. Roles of CEACAM1 in cell communication and signaling of lung cancer and other diseases[J]. Cancer Metastasis Rev, 2015,34(2):347-357.

[12] Huang S, Kaw M, Harris MT, et al. Decreased osteoclastogenesis and high bone mass in mice with impaired insulin clearance due to liver-specific inactivation to CEACAM1[J]. Bone, 2010,46(4):1138-1145.

[13] Zhang L, Liu W, Zhao J, et al. Mechanical stress regulates osteogenic differentiation and RANKL/OPG ratio in periodontal ligament stem cells by the Wnt/β-catenin pathway[J]. Biochim Biophys Acta, 2016,1860(10):2211-2219.

新疆維吾爾自治區(qū)科技計劃項目(201633132)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.29.015

R681

B

1002-266X(2017)29-0047-03

2017-04-19)