骨質(zhì)疏松癥患者血清骨代謝標(biāo)志物分析與相關(guān)性研究

蔣文艷 呂靜 閆玉珠 趙和平 唐招平 王冀邯*

1.西安交通大學(xué)附屬紅會(huì)醫(yī)院，陜西 西安 710054 2.西北婦女兒童醫(yī)院，陜西 西安 710061

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis, OP)是一種以骨量減低、骨組織微結(jié)構(gòu)損壞、骨脆性增加、易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病。OP隨著年齡增長發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，主要發(fā)生在45歲以上的絕經(jīng)女性及60歲以上的老年人群。我國是世界上老年人口數(shù)目最多的國家，60歲以上人口已超過2.1億人，約占國家人口總數(shù)的15.5%。流行病學(xué)調(diào)查[1]顯示，我國50歲以上女性O(shè)P患病率為20.7%，男性為14.4%，且發(fā)病率呈增長趨勢(shì)。

骨重建是由成骨細(xì)胞參與的骨形成和破骨細(xì)胞主導(dǎo)的骨吸收緊密偶連維持的動(dòng)態(tài)平衡，骨代謝紊亂、失衡是導(dǎo)致中老年骨質(zhì)疏松的根本原因[2]。骨代謝標(biāo)志物包含：一般生化標(biāo)志物如血尿鈣(Ca)、磷(P)等;調(diào)控骨代謝的激素如維生素D及其代謝產(chǎn)物、甲狀旁腺素(PTH)等;骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物如I型前膠原N端肽(P1NP，骨形成標(biāo)志物)、β-膠原特殊序列(β-Cross，骨吸收標(biāo)志物)等。本研究對(duì)原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者血清中的一般生化標(biāo)志物、骨代謝調(diào)控激素及骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物進(jìn)行了分析，探討OP患者血清Ca、P、ALP(堿性磷酸酶)、維生素D、PTH、P1NP、β-Cross之間的相關(guān)性，為更好地理解骨質(zhì)疏松癥骨代謝異常機(jī)制提供參考。

1 材料和方法

1.1研究對(duì)象

研究對(duì)象為2018年4月至2019年3月經(jīng)西安市紅會(huì)醫(yī)院診治的原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者295例。其中女性255例，包括絕經(jīng)前女性26例，年齡26～49歲，平均年齡(41.15±7.18)歲，絕經(jīng)后女性229例，年齡48～86歲，平均年齡(64.21±10.46)歲；男性40例，年齡26～87歲，平均年齡(57.23±18.62)歲。

1.2指標(biāo)檢測

空腹無菌采集每位受試者肘部正中靜脈血5 mL。水平離心機(jī)室溫下2500g離心10 min，取上層血清進(jìn)行指標(biāo)檢測。血清Ca、P、ALP檢測所用儀器及試劑為羅氏cobas c 501全自動(dòng)生化分析儀及相應(yīng)配套試劑，血清25-羥基維生素D、PTH、P1NP、β-Cross檢測所用儀器及試劑為羅氏cobas e 601電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及相應(yīng)配套試劑。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

運(yùn)用R 3.4.3軟件對(duì)各項(xiàng)檢測指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用PerformanceAnalytics包中的chart.Correlation函數(shù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1一般資料及檢測指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

本次研究中，共納入原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥受試者295例。患者一般信息及血清Ca、P、ALP、維生素D [本研究中檢測的為25-羥基維生素D，25(OH)D]、PTH、P1NP、β-Cross統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1(女性)、表2(男性)。可以看出，血清Ca、P在大多數(shù)骨質(zhì)疏松癥患者中是正常的；ALP在20%～30%患者中升高；25(OH)D在絕大多數(shù)患者中降低，且主要表現(xiàn)為維生素D缺乏；PTH異常者以升高為主，少數(shù)女性患者PTH降低；P1NP、β-Cross在大多數(shù)絕經(jīng)前女性中正常，在少數(shù)絕經(jīng)前女性及1/3男性中升高，在小部分絕經(jīng)后女性中下降，在小部分絕經(jīng)后女性中升高。

表1 女性骨質(zhì)疏松癥患者檢測指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Statistical analysis of serum biochemical index in female patients with osteoporosis

注：維生素D3參考范圍，缺乏：< 20；不足：21～29；正常：30～100。在225例維生素D降低者中，包含179例維生素缺乏、46例維生素不足。

表2 男性骨質(zhì)疏松癥患者檢測指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Statistical analysis of serum biochemical index in male patients with osteoporosis

注：維生素D3參考范圍，缺乏：<20；不足：21～29；正常：30～100。在39例維生素D降低者中，包含32例維生素缺乏、7例維生素不足。

2.2血清各檢測指標(biāo)的相關(guān)性分析

運(yùn)用R統(tǒng)計(jì)語言對(duì)骨質(zhì)疏松癥患者血清Ca、P、ALP、維生素D、PTH、P1NP、β-Cross進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果見圖1(女性)、圖2(男性)?？梢钥闯觯怨琴|(zhì)疏松癥患者中，血清ALP與P1NP、ALP與PTH、維生素D與β-Cross呈正相關(guān)，血清Ca與β-Cross、P與ALP、P與β-Cross、P與PTH、ALP與維生素D、ALP與β-Cross、維生素D與P1NP、維生素D與PTH、P1NP與β-Cross呈負(fù)相關(guān)。男性骨質(zhì)疏松癥患者中，血清維生素D與β-Cross呈正相關(guān)，血清Ca與PTH、ALP與維生素D、維生素D與P1NP、維生素D與PTH、P1NP與β-Cross呈負(fù)相關(guān)。以上相關(guān)性分析均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

圖1 女性骨質(zhì)疏松癥患者血清各項(xiàng)檢測指標(biāo)的相關(guān)性分析注：對(duì)角線給出了變量自身的分布，對(duì)角線的左下方三角形給出了兩個(gè)變量的散點(diǎn)圖，對(duì)角線的右上方三角形中數(shù)字表示兩個(gè)變量的相關(guān)性值。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。Fig.1 Correlation analysis of serum biochemical index in female patients with osteoporosis

圖2 男性骨質(zhì)疏松癥患者血清各項(xiàng)檢測指標(biāo)的相關(guān)性分析注：對(duì)角線給出了變量自身的分布，對(duì)角線的左下方三角形給出了兩個(gè)變量的散點(diǎn)圖，對(duì)角線的右上方三角形中數(shù)字表示兩個(gè)變量的相關(guān)性值。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。Fig.2 Correlation analysis of serum biochemical index in male patients with osteoporosis

3 討論

絕經(jīng)與增齡是和骨質(zhì)疏松癥發(fā)病直接相關(guān)的兩大因素[3]。隨著我國老年人口的增加，骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率持續(xù)上升，成為我國以及全球備受關(guān)注的健康問題。其所導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松性骨折(osteoporotic fracture, OF)危險(xiǎn)嚴(yán)重，OF是老年人致殘和致死的主要原因之一。骨質(zhì)疏松癥發(fā)病女性多于男性，在本次研究選取的295例原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥受試者中，女性人群占比86.44%，且絕經(jīng)后女性O(shè)P在所有女性患者中占到了89.80%。

通過分析受試者血清各項(xiàng)骨代謝相關(guān)標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)受試者一般生化標(biāo)志物血清鈣、磷的檢測值在正常參考范圍內(nèi)，而維生素D缺乏或不足的現(xiàn)象十分顯著。維生素D是人體必需維生素，對(duì)調(diào)節(jié)鈣磷代謝、免疫功能、改善心血管系統(tǒng)、保護(hù)神經(jīng)等發(fā)揮著重要作用。我國不同地區(qū)人群維生素D水平不一致，但整體表現(xiàn)出顯著的缺乏或不足。以25(OH)D<30 ng/mL定義為維生素不足，朱漢民等[4]的調(diào)查顯示97.7%的上海居民維生素D不足；Ning等[5]統(tǒng)計(jì)的北京郊區(qū)維生素D<30 ng/mL者也達(dá)97.1%；蔣黎純等[6]發(fā)現(xiàn)浙江嘉興地區(qū)有4.42%人群維生素D水平在正常范圍內(nèi)；曾玉紅等[7]在2014年調(diào)查了西安地區(qū)骨質(zhì)疏松癥患者血清維生素D情況，發(fā)現(xiàn)冬春季男性、女性維生素D充足者分別為0%、4.8%，夏秋季男性、女性維生素D充足者分別為4.8%、4.3%。本研究統(tǒng)計(jì)顯示男性、女性O(shè)P患者維生素D在正常范圍者分別為2.50%、7.79%，在總的受檢人群中正常率為7.04%。以上數(shù)據(jù)提示我國人群維生素D缺乏或不足情況普遍存在，維生素D缺乏是骨質(zhì)疏松發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素。因此在日常生活中要做到增加戶外活動(dòng)，多進(jìn)行日光照射增加內(nèi)源性維生素，同時(shí)也可以增加外源性維生素D的攝入，定期檢測血清維生素D水平，改善缺乏的同時(shí)也要避免中毒事件的發(fā)生，使維生素D維持在合適的水平。

此次研究分析了骨質(zhì)疏松癥患者檢測指標(biāo)的相關(guān)性，女性O(shè)P患者各項(xiàng)指標(biāo)之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義相關(guān)性的指標(biāo)較多，這可能與研究納入的女性患者例數(shù)多、男性患者例數(shù)少有一定關(guān)系。血清維生素D

與β-Cross在男性O(shè)P、女性O(shè)P中均呈正相關(guān)，血清ALP與維生素D、維生素D與P1NP、維生素D與PTH、P1NP與β-Cross在男性O(shè)P、女性O(shè)P中均呈負(fù)相關(guān)。成骨細(xì)胞可以分泌骨特異性堿性磷酸酶(BALP)，當(dāng)BALP升高時(shí)總ALP也相應(yīng)升高，因此血清ALP也可以部分反映骨形成狀態(tài)[8]。男性O(shè)P患者中，血清ALP、PTH、P1NP及β-Cross未發(fā)現(xiàn)降低，部分患者表現(xiàn)為升高。女性O(shè)P患者中，P1NP及β-Cross在絕經(jīng)前女性未見降低，在小部分絕經(jīng)后女性降低，在小部分絕經(jīng)前及絕經(jīng)后女性中升高。P1NP及β-Cross分別為國際上推薦的首選骨形成標(biāo)志物及骨吸收標(biāo)志物[9-10]。目前關(guān)于P1NP與β-Cross相關(guān)性的直接報(bào)道較少。劉永菊等[11]的研究顯示絕經(jīng)后2型糖尿病患者骨密度與25(OH)D、P1NP呈正相關(guān)，與β-Cross、年齡呈負(fù)相關(guān)。相似研究也顯示絕經(jīng)女性2型糖尿病患者轉(zhuǎn)鐵蛋白與P1NP、25(OH)D呈正相關(guān)，與β-Cross呈負(fù)相關(guān)[12]。以上研究可間接提示P1NP與β-Cross是呈負(fù)相關(guān)的。

綜上，本研究對(duì)西安地區(qū)部分原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者血清學(xué)檢測的骨代謝標(biāo)志物進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，為骨質(zhì)疏松癥診斷及預(yù)后標(biāo)志物研究提供了一定依據(jù)。本研究的局限性在于納入的男性O(shè)P患者數(shù)量較少，在進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)難免因?yàn)闃颖玖枯^小而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性及指導(dǎo)性，這也是在以后的研究及臨床數(shù)據(jù)分析時(shí)需要注意的。