絕經(jīng)后女性骨密度與維生素D和高密度脂蛋白水平相關(guān)性研究

楊紅英 李虹 劉璐 李曉麗

唐山市工人醫(yī)院老年病科，河北 唐山 063000

骨質(zhì)疏松癥被認(rèn)為是絕經(jīng)后婦女的主要公共衛(wèi)生問題，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松性骨折后的發(fā)病率和死亡率明顯增加[1]。由于雌激素水平降低導(dǎo)致更年期后5～7年內(nèi)女性骨質(zhì)快速流失，因此有效的預(yù)防策略顯得非常必要[2]。為了預(yù)防骨質(zhì)疏松癥，重要的是要識(shí)別和避免與骨質(zhì)流失有關(guān)的因素。已知影響骨密度的幾個(gè)因素，特別是飲食、遺傳學(xué)、生活方式[3]以及其他疾病如糖尿病、心血管疾病和炎性疾病。觀察性研究已經(jīng)表明，高脂血癥可能是骨質(zhì)疏松癥的潛在風(fēng)險(xiǎn)[4-5]，盡管血脂水平與骨密度(bone mineral density，BMD)之間存在相互矛盾的結(jié)果[5]，尤其是高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)[6]。雖然HDL與骨骼健康的關(guān)聯(lián)性不一致，但血清HDL水平升高與心血管疾病和炎癥疾病的保護(hù)有關(guān)[4-5]?？雌饋磉@些不一致是由于抗高脂血癥(他汀類藥物)、肥胖、絕經(jīng)年齡和常見的營養(yǎng)不足導(dǎo)致。有新的證據(jù)支持維生素D對(duì)骨骼健康有益[7]。低水平的維生素D與多種危害骨骼健康的疾病有關(guān)，包括1型和2型糖尿病、心血管疾病、多種自身免疫性疾病[8]和血脂異常[9]?？紤]維生素D對(duì)骨密度與血脂重要的影響，本研究旨在評(píng)估HDL和BMD之間的關(guān)聯(lián)，考慮血清維生素D水平并控制影響因素，包括年齡、絕經(jīng)年齡、服用他汀類藥物和肥胖。

1 材料和方法

1.1 一般臨床資料

本研究選取2015年1月至2018年2月在我院病房及門診就診的絕經(jīng)后婦女為研究對(duì)象。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有慢性內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病如甲狀腺疾病或糖尿??；急性或慢性內(nèi)科疾病如心臟、肝臟和腎臟疾?。皇褂苗摅w藥物(潑尼松龍、地塞米松和倍他米松)；在過去6個(gè)月內(nèi)使用激素療法(hormone therapy，HT)；或在過去2年中使用抗骨質(zhì)疏松藥物(雷洛昔芬和雙膦酸鹽)；有吸煙史或飲酒史的女性也被排除在外。因此，共有244名絕經(jīng)后婦女納入本研究。

記錄所有參與女性的一般臨床資料，包括年齡、絕經(jīng)年齡以及服用維生素D和他汀類藥物的使用情況。參與者的人體測(cè)量采用標(biāo)準(zhǔn)的人體測(cè)量技術(shù)進(jìn)行，體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)以體重(kg)除以身高(m)平方，肥胖定義為BMI等于或超過30 kg/m2。使用Lunar DPXMD雙能X線密度吸收儀(Lunar 7164，GE和Madison，WI)測(cè)定法評(píng)估3個(gè)骨部位：全髖、股骨頸和腰椎(L1～4)的BMD。BMD測(cè)量的精確誤差在腰部為1%～1.5%，髖部為2%～2.5%。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的骨質(zhì)疏松癥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有參與者骨骼狀態(tài)進(jìn)行分類：骨質(zhì)疏松癥(T評(píng)分≤-2.5)，骨量減少(-2.515 ng/mL：變異系數(shù)(CV%)≤5.7%和內(nèi)部運(yùn)行精度：定量限-15 ng/mL：SD≤0.57 ng/mL，>15 ng/mL：CV%≤4.4%?？傮w而言，與高效液相色譜法相比，羅氏診斷方法報(bào)告的一致性率為84%。使用30 ng/mL的臨界值來獲得最佳的維生素狀態(tài)；25(OH)D定義為維生素D缺乏小于30 ng/mL。所有血清均儲(chǔ)存在-80 ℃中，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。

1.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)通過SPSS 19.0分析。由于包括空腹血清TG、HDL和維生素D水平在內(nèi)的一些數(shù)據(jù)不具有正態(tài)分布，因此應(yīng)用對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換來校正其正態(tài)分布。應(yīng)用方差分析和post hoc檢驗(yàn)來檢查骨質(zhì)疏松癥、骨量減少和正常骨密度婦女的血脂水平差異。使用Pearson相關(guān)性來確定血脂水平與維生素D和BMD值之間的相關(guān)性。使用單變量模型來確定HDL與每個(gè)區(qū)域的BMD的獨(dú)立關(guān)聯(lián)。受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線來估計(jì)可預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松癥或骨質(zhì)減少風(fēng)險(xiǎn)的HDL截?cái)嗨?。?shù)值變量表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差和分類變量以百分比表示。反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表示為平均值±CV。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料

共有244名絕經(jīng)后女性參加了這項(xiàng)研究，平均年齡(57.45±7.57)歲。所有參與者的基線特征如表1所示。兩組女性的年齡、BMI、臀圍(hip circumference，HC)、HDL和服用維生素D 情況比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。

在所有參與者中，HDL水平與腰椎BMD值和T評(píng)分，股骨頸BMD值和T評(píng)分以及髖部BMD值和T評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。HDL/LDL比值的數(shù)據(jù)分析顯示，骨密度與髖關(guān)節(jié)T分?jǐn)?shù)，股骨頸BMD和腰椎T分之間呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。此外，LDL與腰椎BMD值之間僅有顯著負(fù)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)TG和TC與任何地區(qū)的BMD值和T評(píng)分之間沒有相關(guān)性(P>0.05)。在調(diào)整年齡、絕經(jīng)年齡、肥胖、是否服用血脂異常藥物和身體活動(dòng)后的單因素模型中，分析顯示，HDL水平與不同部位BMD值及其T值之間存在顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

為了評(píng)估維生素D水平與BMD和HDL水平相關(guān)的作用，根據(jù)25(OH)D最佳水平(30 ng/mL)將所有參與者分為兩組。在血清維生素D水平正常的參與者中，即使調(diào)整了混雜因素，本研究發(fā)現(xiàn)HDL血清水平與骨骼狀態(tài)之間沒有顯著相關(guān)性(P>0.05)。值得注意的是，在維生素D水平低于30 ng/mL的參與者中，HDL水平和BMD值與3個(gè)部位骨骼的T評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05) (表2)。

在維生素D水平低于30 ng/mL的參與者中，骨質(zhì)疏松和骨質(zhì)減少組的HDL水平高于參照組(P=0.007) (圖1A)，而維生素D水平正常的參與者未發(fā)現(xiàn)差異(圖1B)(P>0.05)。據(jù)維生素D水平低于30 ng/mL的婦女的水平分類，曲線下面積等于65%(P=0.003)。研究顯示，HDL≥46.5 mg/dL是骨質(zhì)疏松癥或骨量減少風(fēng)險(xiǎn)的更好預(yù)測(cè)指標(biāo)(敏感性為70%，特異性為67%，準(zhǔn)確性為66%) (圖1C)。基于維生素D分類，曲線下面積對(duì)于具有最佳維生素D水平(≥30 ng/mL)的參與者而言并不顯著(P>0.05)。HDL水平≥46.5 mg/dL是維生素D<30 ng/mL絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松癥或骨質(zhì)減少的較好預(yù)測(cè)因子。

表1 基于骨質(zhì)疏松癥分類的研究人群的特征 Table 1 Characteristics of the study population based on the classification of osteoporosis

表2維生素D分類中高密度脂蛋白與骨密度的相關(guān)性

Table2Correlation between high density lipoprotein and bone mineral density based on vitamin D status classification

類別維生素D>30 ng/mL維生素D≤30 ng/mLRaPRaP髖部BMD 髖部T值股骨頸 BMD 股骨頸T值 腰椎1～4 BMD 腰椎1～4 T值 -0.128 -0.082 -0.163 -0.052 -0.123 -0.068 0.134 0.348 0.0740.5650.1660.384 -0.202 -0.161 -0.274 -0.165 -0.257 -0.2340.0010.011<0.0010.009<0.001<0.001

注：Ra：Pearson相關(guān)性。

圖1 維生素D水平與HDL的相關(guān)性。A：維生素D<30 ng/mL的女性；B：維生素D≥30 ng/ mL的女性，該圖顯示骨質(zhì)疏松癥組之間HDL血清水平和BMD之間存在顯著負(fù)相關(guān)(P=0.0001)； C：維生素D切點(diǎn)低于30 ng/mL的婦女HDL的臨界值和骨質(zhì)疏松或骨質(zhì)減少。曲線下面積等于65%，P=0.003Fig.1 The correlation of vitamin D levels and HDL. A: Women with vitamin D<30 ng/mL; B: Women with vitamin D (≥30 ng/mL) showed a significant negative correlation between serum HDL level and BMD in osteoporosis group (P=0.0001); C: The critical value of HDL and osteoporosis or osteopenia in women with vitamin D cut point lower than 30 ng/mL. The area under the curve is 65%, P=0.003

3 討論

一些研究已經(jīng)解決了血清水平對(duì)骨骼狀態(tài)的作用，雖然沒有強(qiáng)有力的證據(jù)來解釋HDL-膽固醇水平與骨骼狀態(tài)負(fù)相關(guān)的機(jī)制。本研究提供的證據(jù)可以解釋絕經(jīng)后婦女的這種負(fù)相關(guān)性。本研究中，血清HDL水平與3個(gè)特定區(qū)域骨骼：腰椎、髖部和股骨頸的BMD值呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果與之前一些研究顯示絕經(jīng)后骨量減少或骨質(zhì)疏松癥女性患者HDL水平較高有關(guān)[10-11]。根據(jù)絕經(jīng)情況，許多研究報(bào)道絕經(jīng)后婦女HDL水平與骨骼狀態(tài)之間存在正相關(guān)關(guān)系[12]，也有研究并未發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)[13]。沒有明確的理由來解釋這種差異。這可能是由于研究設(shè)計(jì)和潛在的研究人群。有研究討論了這種差異，不同的種族、種族和遺傳背景都會(huì)影響血清HDL和BMD水平[14]。此外，這種差異可能是由不同的荷爾蒙狀態(tài)引起的。最近的證據(jù)表明HT與絕經(jīng)后婦女的BMD和HDL水平有關(guān)[15]。有些研究評(píng)估了HT在BMD和HDL水平之間關(guān)聯(lián)中的改變作用。在控制HT之后，他們報(bào)告了不一致的結(jié)果：僅在具有潛在HT的絕經(jīng)后婦女中呈負(fù)相關(guān)并且HDL水平與不依賴于HT的BMD之間沒有關(guān)聯(lián)[16]。但是在本研究中，所有參與者都沒有使用HT。

也許，表觀遺傳修飾是可以解釋這種具有挑戰(zhàn)性的相關(guān)性的另一個(gè)原因。新出現(xiàn)的證據(jù)表明，BMD和HDL水平都受遺傳和環(huán)境因素的影響，這些因素之間的相互作用可以通過表觀遺傳修飾來解釋。審查生化機(jī)制可能有助于解釋脂質(zhì)輪廓對(duì)骨骼狀態(tài)的作用表明維生素D是這種關(guān)聯(lián)的中介者。遺傳研究估計(jì)超過0.5%的人類基因組含有維生素D反應(yīng)元素。維生素D直接或由于表觀遺傳貢獻(xiàn)，控制目標(biāo)基因的基因表達(dá)和功能[17]。來自以前的橫斷面研究的證據(jù)表明，血清高密度脂蛋白與25(OH)2D水平之間存在高度顯著正相關(guān)。根據(jù)22項(xiàng)橫斷面研究，Jorde等[9]報(bào)道了維生素D與HDL之間呈正相關(guān)。然而，在臨床試驗(yàn)研究中，一項(xiàng)薈萃分析研究顯示HDL與補(bǔ)充維生素D之間沒有意義的關(guān)系。本研究結(jié)果表明，25(OH)D與血清甘油三酯呈負(fù)相關(guān)，只與使用他汀類藥物的女性血清高密度脂蛋白呈正相關(guān)。這些不受潛在風(fēng)險(xiǎn)因素的影響。在控制血脂異常的吸毒者之后，25(OH)D與TG之間僅有顯著負(fù)相關(guān)。

臨床研究提到，低于30 ng/mL維生素D的臨界點(diǎn)與代謝綜合征組分如血脂異常和高血壓的風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)[18]。根據(jù)本研究結(jié)果，HDL水平和BMD值與3個(gè)骨骼區(qū)域的T評(píng)分之間僅在維生素D水平低于30 ng/mL的參與者中呈顯著負(fù)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)維生素D水平低于30 ng/mL的婦女HDL水平與骨骼狀態(tài)之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系?？赡艿脑蚺c維生素D對(duì)控制HDL水平的靶基因如Apo-A1基因表達(dá)和分泌的抑制作用有關(guān)，后者是HDL主要的Apo脂蛋白。其他機(jī)制可以解釋維生素D在BMD和HDL之間的聯(lián)系所起的作用，即HDL在間充質(zhì)干細(xì)胞(marrow mesenchymal stem cells，MSCs)分化中的作用，這些細(xì)胞誘導(dǎo)骨細(xì)胞的代謝途徑。因此，維生素D缺乏會(huì)導(dǎo)致HDL水平升高，從而影響MSCs和成骨細(xì)胞通路。本研究數(shù)據(jù)表明，在維生素D缺乏的女性中，骨質(zhì)疏松癥或骨質(zhì)減少預(yù)測(cè)的HDL水平超過46 mg/dL的水平為67%，特異性為65%。盡管46.5 mg/dL具有更好的預(yù)測(cè)性，但其靈敏度、特異性和準(zhǔn)確性仍然較低，臨床上可能不足以預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松癥或骨量減少。

本研究存在一些局限性：首先，脂質(zhì)與維生素D之間的所有相關(guān)性與骨質(zhì)流失均較弱。然而，這項(xiàng)調(diào)查首先找到了解釋在考慮維生素D缺乏時(shí)BMD和HDL發(fā)生矛盾的結(jié)果。其次，這個(gè)區(qū)別并沒有擴(kuò)展到所有年齡組和男性。這種關(guān)系只在絕經(jīng)后婦女中進(jìn)行評(píng)估，以減少混雜因素的影響。第三，在單個(gè)樣品中測(cè)量25(OH)D血清水平。在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)在血液中測(cè)量的維生素D水平可能不會(huì)反映一個(gè)人真正的維生素D狀態(tài)。最后，筆者暫時(shí)不能解釋因果關(guān)系。設(shè)計(jì)更多的大規(guī)模研究和臨床試驗(yàn)來評(píng)估血清維生素D，脂質(zhì)和骨密度之間的相互作用將有助于探究這種矛盾的復(fù)雜機(jī)制。

本研究顯示絕經(jīng)后婦女的BMD與HDL呈負(fù)相關(guān)。基于維生素D的最佳水平(VitD≥30 ng/mL)，僅在維生素D水平低于30 ng/mL的絕經(jīng)后婦女中，在HDL水平和BMD(腰、髖、股骨頸)之間的所有3個(gè)骨骼部位都發(fā)現(xiàn)負(fù)相關(guān)。然而，這種關(guān)系與許多混雜因素混淆，如遺傳背景、種族、性別和飲食以及年齡、絕經(jīng)年齡和荷爾蒙狀況等。根據(jù)目前研究的關(guān)于這個(gè)問題的人體研究的設(shè)計(jì)和復(fù)雜性，必須設(shè)計(jì)進(jìn)一步的縱向研究來確認(rèn)本研究結(jié)果并關(guān)注混雜因素?？偟膩碚f，關(guān)注絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者的脂蛋白的健康顯得非常重要。