少年兒童骨科疾病患者血清骨代謝標(biāo)志物濃度探討*

池繼敏，鄒 明，黃玉霞，唐 敏

(四川省骨科醫(yī)院檢驗(yàn)科，成都 610041)

骨有生長(zhǎng)和破壞，骨的細(xì)胞也在不停地進(jìn)行著細(xì)胞代謝。在骨代謝過程中有兩種細(xì)胞起著重要作用，一是合成骨基質(zhì)的成骨細(xì)胞，二是吸收骨基質(zhì)的破骨細(xì)胞。骨鈣素(osteocalcin)作為一種骨形成標(biāo)志物，它是骨基質(zhì)中最重要的一種特異性非膠原蛋白。在骨合成中，成骨細(xì)胞產(chǎn)生骨鈣素，其一部分吸收進(jìn)入骨基質(zhì)，另一部分釋放進(jìn)入外周血，因此血中骨鈣素濃度，可直接反映成骨細(xì)胞活性和骨形成情況。β-膠原特殊序列(β-crosslaps)作為一種骨吸收標(biāo)志物，是在骨吸收過程中由破骨細(xì)胞分泌或被代謝的骨組織產(chǎn)物，檢測(cè)血中β-膠原特殊序列可了解骨轉(zhuǎn)換的程度。近年來，骨代謝標(biāo)志物檢測(cè)越來越受到骨科醫(yī)生重視，其廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松及骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及療效觀察。一直以來，成人骨代謝標(biāo)志物濃度有比較明確的研究，也給出了相對(duì)明確的參考范圍，但對(duì)于少年兒童，由于不同年齡段男女生長(zhǎng)發(fā)育的不同，骨代謝標(biāo)志物濃度變化很大，在參考范圍的確定上一直是個(gè)空白，給診治帶來極大困擾。本研究旨在探討少年兒童期血中骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度與性別及年齡的相關(guān)性，了解其變化規(guī)律，為醫(yī)生評(píng)判患者骨質(zhì)狀況提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象 選取我院2013年1月～2018年6月收治的部分1～18歲骨科疾病住院患者1 179，其中男性720例，女性459例，采用回顧性統(tǒng)計(jì)分析。

1.2 試劑和儀器 試劑使用羅氏公司生產(chǎn)的骨鈣素檢測(cè)試劑盒和β-膠原特殊序列檢測(cè)試劑盒，儀器使用羅氏Cobas e601電化學(xué)發(fā)光分析儀。

1.3 方法 所有患者均于入院次日清晨空腹抽取靜脈血于標(biāo)準(zhǔn)生化管中，以3 000 r/min離心10 min，分離上層血清，分別測(cè)定骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度。先按性別分組，同一性別下再按年齡分組。以每一歲為一個(gè)年齡段劃分，從1～18歲共分為18組。比較相同年齡不同性別下男女骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度差異，同時(shí)分析二者在相同性別不同年齡下的濃度變化趨勢(shì)。

2 結(jié)果

2.1 骨鈣素濃度比較 見表1。相同年齡不同性別比較，1～9歲，11歲時(shí)男女骨鈣素濃度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.032～1.936，均P>0.05)，10歲時(shí)女性骨鈣素濃度高于男性，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.508，P<0.05)，12～18歲時(shí)男性骨鈣素濃度明顯高于女性，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.318～7.986，均P<0.01)。同時(shí)，無(wú)論男女，其骨鈣素濃度均隨著年齡的增長(zhǎng)前期呈上升趨勢(shì)，男性在12～13歲時(shí)達(dá)到峰值，女性在11歲時(shí)達(dá)到峰值，之后均逐漸下降。見圖1。

表1 相同年齡男女骨鈣素濃度比較(ng/ml)

2.2 β-膠原特殊序列濃度比較 見表2。相同年齡不同性別比較，1～11歲時(shí)男女β-膠原特殊序列濃度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.046～1.307，均P>0.05)，12～18歲時(shí)男性β-膠原特殊序列濃度明顯高于女性，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.317～9.381，均P<0.01)。

同時(shí)，無(wú)論男女，其β-膠原特殊序列濃度均隨著年齡的增長(zhǎng)前期呈上升趨勢(shì)，男性在12～13歲時(shí)達(dá)到峰值，女性在11歲時(shí)達(dá)到峰值，之后均逐漸下降。見圖2。

綜合圖1，圖2的結(jié)果可以看出，在整個(gè)少年兒童期，骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度隨著年齡的增長(zhǎng)，二者在血中的變化趨勢(shì)基本相同，具有一致性。

表2 相同年齡男女β-膠原特殊序列濃度比較(ng/ml)

圖1 骨鈣素濃度隨年齡增長(zhǎng)的變化趨勢(shì) 圖2 β-膠原特殊序列濃度隨年齡增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)

3討論血清中骨鈣素的含量與各種骨代謝紊亂中的骨轉(zhuǎn)換率有關(guān)，通過血清骨鈣素可以了解成骨細(xì)胞，特別是新形成的成骨細(xì)胞的活動(dòng)狀態(tài)。骨鈣素又稱為骨谷氨?；堑鞍?BGP)，是維生素K依賴性鈣結(jié)合蛋白，為構(gòu)成骨基質(zhì)非膠原蛋白的主要成分，可被水解成三個(gè)片段，即N末端、中段和C末端。本實(shí)驗(yàn)所用試劑盒可檢測(cè)血清/血漿中穩(wěn)定的N端中段骨鈣素片段和尚未被分解的完整的骨鈣素。近年來，骨鈣素在關(guān)節(jié)軟骨損傷及骨質(zhì)疏松中的運(yùn)用有較多研究。陳旭等[1]通過研究發(fā)現(xiàn)測(cè)定膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)液和血清中的骨鈣素等指標(biāo)含量，可作為診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的輔助方法之一。不少學(xué)者也明確指出骨鈣素與骨質(zhì)疏松相關(guān)[2-5]。

除骨鈣素外，β-膠原特殊序列也被證實(shí)與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生密切相關(guān)[6-7]，因而此兩項(xiàng)指標(biāo)也越來越受到大家的關(guān)注。骨基質(zhì)的有機(jī)成分中，Ⅰ型膠原蛋白占骨有機(jī)基質(zhì)的80%～90%[8]，在正常的骨代謝過程中，骨基質(zhì)進(jìn)行著有序的合成與分解，在生理性或病理性骨吸收增強(qiáng)時(shí)，Ⅰ型膠原的降解增高，相應(yīng)的分解片段也升高。C端肽是重要的Ⅰ型膠原分解片段，即Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽(type 1 collagen protein C‐terminal crosslinking peptide，CTX)。在骨成熟過程中，C端肽的α-天冬氨酸轉(zhuǎn)變成β型(β- CTX)。本實(shí)驗(yàn)所用β-膠原特殊序列檢測(cè)試劑盒可檢測(cè)交聯(lián)的Ⅰ型膠原同分異構(gòu)體片段及含有β-8AA八肽雙體的所有Ⅰ型膠原分解片段(β-CTX)。早在上世紀(jì)九十年代，國(guó)外就有報(bào)道用血清Ⅰ型膠原C端肽水平評(píng)估骨質(zhì)疏松或其他骨骼疾病抗骨吸收治療的有效性[9]，但國(guó)內(nèi)對(duì)骨代謝標(biāo)志物的研究起步相對(duì)較晚?；诠谴x標(biāo)志物在骨科疾病中的重要性，其在患者體內(nèi)的濃度變化及影響因素也受到越來越多的關(guān)注。

目前少年兒童骨代謝標(biāo)志物的臨床應(yīng)用相對(duì)較少。由于少年兒童不同性別、不同年齡段的生長(zhǎng)發(fā)育差異，至今未能制定出明確的參考范圍，這也給臨床診治帶來困難。一致的研究結(jié)論顯示，正常情況下，少年兒童骨鈣素水平高于成人，青春期尤為顯著[10]。與成人比較，少年兒童骨代謝更加迅速，生長(zhǎng)速度更快，生理及病理狀態(tài)下均可引起骨代謝標(biāo)志物水平的顯著變化[11]。田廣等[12]對(duì)3～6歲健康兒童血漿β-膠原特殊序列和N端中段骨鈣素的研究結(jié)論顯示，二者濃度水平在3～6歲無(wú)年齡、性別差異，總體平均水平分別為1.28±0.31 ng/ml，64.44±15.47 ng/ml。我們的研究結(jié)論也顯示，在此年齡段的兒童骨科疾病患者其骨鈣素和β-膠原特殊序列濃度水平無(wú)年齡、性別差異，但該水平低于我們的研究結(jié)果，這應(yīng)與我們所選病例為骨科疾病患者的病理狀態(tài)有關(guān)。國(guó)外針對(duì)白人的研究資料顯示，不同性別0～19歲少年兒童的血液Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽參考值，新生兒達(dá)最高值，1歲后明顯減少；Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽的第二個(gè)高峰時(shí)期在女孩11～13歲，男孩14～17歲[13]。我們的研究缺乏新生兒數(shù)據(jù)，且1歲以內(nèi)病例數(shù)很少，故無(wú)法顯示1歲以內(nèi)的峰值狀態(tài)。我們的結(jié)論顯示，青春期骨鈣素和β-Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽濃度女性在11歲時(shí)達(dá)到高峰，男性在12～13歲時(shí)達(dá)到高峰。與國(guó)外的研究相比，峰值均稍有提前，分析可能與近年來兒童普遍生長(zhǎng)發(fā)育提前相關(guān)，同時(shí)還可能有人種的差異。有研究顯示，不同地區(qū)人群少年兒童骨鈣素峰值出現(xiàn)時(shí)間也有不同。王平等[14]通過對(duì)藏族人的研究指出拉薩男性血清骨鈣素在13～14歲出現(xiàn)高峰；女性12歲時(shí)值最高。而那曲地區(qū)青少年骨鈣素水平低于拉薩地區(qū)，且高峰期提前。我們的研究只針對(duì)四川地區(qū)，更多的是成都地區(qū)，且所選病例均為少年兒童骨科疾病患者，理論上其血中骨代謝標(biāo)志物濃度水平應(yīng)有異于正常少年兒童，且僅反映當(dāng)?shù)厣倌陜和乃綘顩r。另一方面，有關(guān)骨代謝標(biāo)志物性別差異的研究，有學(xué)者指出，在中老年人群中，女性骨鈣素水平明顯高于男性[15]，但在少年兒童中的性別差異，目前還未見明確報(bào)道。我們的研究顯示，在相同年齡段，10歲時(shí)女性骨鈣素濃度明顯高于男性(P<0.05)，這應(yīng)該與女性生長(zhǎng)發(fā)育較男性早有關(guān)。待到12～18歲，男性骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度均明顯高于女性(均P<0.01)，說明此階段女性的生長(zhǎng)發(fā)育明顯緩于男性，這應(yīng)該也是男性身高普遍高于女性的原因之一。

為了比較骨科疾病患者中少年兒童與成人之間骨代謝標(biāo)志物的濃度差異，我們同時(shí)對(duì)我院收治的成年骨科疾病患者(≥19歲)骨代謝標(biāo)志物水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。我們分別統(tǒng)計(jì)了1 080例成年男性和1 172例成年女性，結(jié)果顯示，血中骨鈣素濃度成年男性為18.53±8.70 ng/ml，成年女性為18.75±8.10 ng/ml，二者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；血中β-膠原特殊序列濃度成年男性為0.59±0.30 ng/ml，成年女性為0.58±0.29 ng/ml，二者同樣差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。不難看出，少年兒童期，無(wú)論在哪一年齡段，其骨代謝標(biāo)志物水平均遠(yuǎn)高于成人，這也是臨床醫(yī)生尤其值得注意的地方。基于以上多方影響，在用骨代謝標(biāo)志物對(duì)少年兒童骨科疾病患者進(jìn)行診斷和治療評(píng)估時(shí)，一定要充分考慮年齡和性別因素以及生長(zhǎng)發(fā)育快慢因素，做出綜合分析與評(píng)估。