血清癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1、骨標(biāo)志物硬化蛋白、Ⅰ型前膠原氨基端延長(zhǎng)肽及護(hù)骨素變化與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松病人骨密度變化的相關(guān)性

黃長(zhǎng)安，喻景弈

作者單位：1淮陽(yáng)楚氏骨科醫(yī)院骨科，河南 周口466700；2周口市中心醫(yī)院骨一科，河南 周口466000

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松（PMOP）的發(fā)病率可達(dá)274/1萬(wàn)人～582/1萬(wàn)人左右［1］。臨床上PMOP的發(fā)生能夠?qū)е虏∪斯钦埏L(fēng)險(xiǎn)的上升，并提高病人遠(yuǎn)期的致殘風(fēng)險(xiǎn)［2］。在探討PMOP 的發(fā)生機(jī)制的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不同的生物學(xué)因子的波動(dòng)，能夠反映或者評(píng)估骨折代謝或者骨鹽沉積過(guò)程，進(jìn)而評(píng)估病人病情程度。癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1（CEACAM1）能夠提高骨小梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，抑制骨質(zhì)細(xì)胞的分解，進(jìn)而保護(hù)骨微結(jié)構(gòu)，抑制PMOP的發(fā)生［3］；骨標(biāo)志物硬化蛋白（SOST）具有顯著的負(fù)向調(diào)控作用，可以抑制成骨細(xì)胞成長(zhǎng)，抑制骨鹽的沉積［4］；Ⅰ型前膠原氨基端延長(zhǎng)肽（P1NP）能夠較為理想地評(píng)估I型膠原纖維在體內(nèi)的代謝情況，評(píng)估骨轉(zhuǎn)化過(guò)程［5］；護(hù)骨素是分泌型的抑制性因子，其能夠抑制破骨細(xì)胞的活性［6］。為了揭示CEACAM1、SOST、P1NP 及護(hù)骨素的表達(dá)與PMOP的關(guān)系，開(kāi)展此研究。

1 資料與方法

1.1一般資料選取 2015 年 8 月至 2016 年 9 月周口市中心醫(yī)院收治的90 例PMOP 病人（PMOP 組）、同期行健康體檢的健康婦女90 例（對(duì)照組）的臨床資料進(jìn)行分析。PMOP組：年齡（63.5±11.7）歲，范圍為55～79 歲，停經(jīng)時(shí)間（9.9±4.0）年，范圍為3～25年，體質(zhì)量指數(shù)（21.6±2.2）kg/m2。對(duì)照組：年齡（62.8±10.0）歲，范圍為54～79歲，停經(jīng)時(shí)間（10.8±5.2）年，范圍為2～24 年，體質(zhì)量指數(shù)（21.4±2.0）kg/m2。兩組一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合《實(shí)用骨科學(xué)》診斷標(biāo)準(zhǔn)［7］：病人骨密度低于年輕成人2.5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差及以上；（2）6 個(gè)月內(nèi)未使用抗骨質(zhì)疏松相關(guān)藥物；（3）病人知情同意。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）惡性腫瘤；（2）全身感染性疾病；（3）急性心肌梗死、心力衰竭；（4）免疫、風(fēng)濕系統(tǒng)疾病。

1.2 CEACAM1、P1NP及護(hù)骨素檢測(cè)方法PMOP組入院時(shí)采集靜脈血，對(duì)照組于同期進(jìn)行采血，1 000 r/min 離心5 min，離心半徑10 cm，收集上清液，采用免疫發(fā)光法檢測(cè)CEACAM1、P1NP 及護(hù)骨素水平，加入檢測(cè)試劑。檢測(cè)儀器、試劑：Multiskan Sky全自動(dòng)酶標(biāo)儀，Corning LSE高速微型離心機(jī)，上海聯(lián)脈生物工程有限公司試劑盒。

1.3 SOST mRNA檢測(cè)方法采用逆轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）檢測(cè)SOST mRNA水平。將兩組人員所采樣本（各5 mL血液樣本），加入0.2 mL的氯仿，2～8 ℃冰凍離心機(jī)中離心（12 000g，15 min），反復(fù)一次洗滌RNA，棄上清，加入1 mL 75%乙醇，0.1%二乙基磷氰酸酯（DEPC）水溶解。加入SOST mRNA 引物、β-肌動(dòng)蛋白（β-actin）正反向引物和0.1%DEPC，使其終濃度均為20 pmol/uL，制備反應(yīng)體系，RT-PCR擴(kuò)增的條件與參數(shù)：48 ℃，45 min，94 ℃，2 min；94 ℃ 30 s，58 ℃ 60 s，68 ℃ 2 min共40個(gè)循環(huán)；循環(huán)完畢后68 ℃延伸7 min。β-actin 引物（111 bp）正向引物：5′-CTCCATCATGAAGTGTGACGTT-3′，反向引物：5′-ATCTCCTTCTGCATCCTGTCAG-3′。

1.4骨密度檢測(cè)血樣采集后對(duì)兩組人員進(jìn)行第2～4 腰椎、左右側(cè)股骨頸骨密度測(cè)量：采用定量CT（QCT）法進(jìn)行骨密度的檢測(cè)，儀器為：japan Toshiba Aqurlion 螺旋CT 機(jī)。并通過(guò)骨密度軟件測(cè)定T 值（被測(cè)人的骨密度與正常同性別青年人骨峰值的差值）。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)軟件采用SPSS 20.0。計(jì)量數(shù)據(jù)以xˉ±s表示，組間比較采用成組t檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩組研究對(duì)象的血清CEACAM1、SOST、P1NP及護(hù)骨素水平比較PMOP 組病人的血清SOST、P1NP 及護(hù)骨素水平顯著的高于對(duì)照組（P＜0.05），PMOP 組的血清 CEACAM1 水平低于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表1、圖1。

表1 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松（PMOP）組與健康婦女對(duì)照組的血清CEACAM1、SOST、P1NP及護(hù)骨素水平比較/xˉ± s

圖1 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松（PMOP）組與健康婦女對(duì)照組SOST mRNA電泳圖（逆轉(zhuǎn)錄PCR）：A為對(duì)照組，B為β-actin，C～E為PMOP組

2.2兩組研究對(duì)象的股骨頸、腰椎骨密度、T值比較PMOP 組病人的股骨頸、腰椎骨密度、T 值顯著的低于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松（PMOP）組與健康婦女對(duì)照組的股骨頸、腰椎骨密度、T值比較/xˉ± s

2.3 POMP組股骨頸、腰椎骨密度與血清CEACAM1、SOST、P1NP及護(hù)骨素的相關(guān)性PMOP 組病人的股骨頸、腰椎骨密度與血清SOST、P1NP 及護(hù)骨素呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），PMOP 組病人的股骨頸、腰椎骨密度與血清CEACAM1呈顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松組股骨頸、腰椎骨密度與血清各指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果

3 討論

性激素受體敏感性的下降、鈣補(bǔ)充不足，均能夠促進(jìn)PMOP 的發(fā)生。POMP 的發(fā)生不僅能夠增加骨折的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致血管、神經(jīng)損傷的發(fā)生，同時(shí)還與遠(yuǎn)期心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生具有一定的關(guān)系［8］。骨密度檢測(cè)雖然能夠評(píng)估PMOP病情，但CT檢查等的早期診斷靈敏度不高，多數(shù)病人早期并無(wú)明顯的骨密度改變。而本研究通過(guò)對(duì)于PMOP病人的血清學(xué)指標(biāo)的研究，不僅能夠?yàn)樯钊虢沂綪MOP 的發(fā)病機(jī)制提供參考，同時(shí)還能夠?yàn)镻MOP 的血清學(xué)診斷提供理論基礎(chǔ)。

CEACAM1 是細(xì)胞間質(zhì)黏附分子，其能夠通過(guò)對(duì)于骨質(zhì)細(xì)胞的黏附作用，提高骨細(xì)胞間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)CEACAM1 能夠提高骨鹽沉積的速度，提高骨小梁的機(jī)械性應(yīng)力能力；SOST 是負(fù)向的骨代謝調(diào)控因子，其能夠提高破骨細(xì)胞的活性，促進(jìn)骨鹽的分解和代謝，增加骨轉(zhuǎn)化的速度［9］?；A(chǔ)方面的研究還認(rèn)為，SOST的上升能夠抑制成骨細(xì)胞的活性，導(dǎo)致骨間質(zhì)細(xì)胞的成熟障礙［10］；P1NP 是反應(yīng)病人體內(nèi)膠原蛋白代謝的重要因子，P1NP的上升能夠提高病人體內(nèi)骨質(zhì)分解的速度［11］；護(hù)骨素是一個(gè)關(guān)鍵的適應(yīng)破骨細(xì)胞的分化與存活的重要的調(diào)節(jié)子，是骨代謝的保護(hù)性因素，其主要存在于骨間質(zhì)細(xì)胞中，在應(yīng)激性因素的刺激下，可顯現(xiàn)出多項(xiàng)分化的潛能，并參與到骨質(zhì)代謝過(guò)程［12］。部分研究探討了護(hù)骨素或者P1NP的表達(dá)與PMOP的關(guān)系，認(rèn)為護(hù)骨素或者P1NP的表達(dá)上升與骨折的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)［13］，但 對(duì) 于 CEACAM1 或 者 SOST 的 分 析 研 究較少。

本研究對(duì)于 CEACAM1、SOST、P1NP 及護(hù)骨素的表達(dá)分析研究可見(jiàn)，在PMOP 病人中，CEACAM1的表達(dá)濃度明顯的下降，而SOST、P1NP及護(hù)骨素的表達(dá)濃度明顯的上升，提示了不同生物學(xué)因子的表達(dá)異常，均能夠促進(jìn)PMOP 的發(fā)生過(guò)程。這主要由于［14］：CEACAM1的表達(dá)下降，失去了其對(duì)于骨小梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用，導(dǎo)致骨鹽分解代謝明顯增強(qiáng)；SOST的上升能夠促進(jìn)破骨細(xì)胞活性的上升，增加了骨鹽流失的風(fēng)險(xiǎn)；在PMOP 病人中由于骨質(zhì)代謝分解速度的提升，PINP 可顯著的上升，而護(hù)骨素的上升主要考慮與破骨細(xì)胞活性的上升誘導(dǎo)的負(fù)反饋調(diào)控作用有關(guān)。此外，Wnt/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）信號(hào)路徑也可刺激生產(chǎn)和分泌護(hù)骨素，進(jìn)而降低破骨細(xì)胞的分化和成熟［15-16］。研究表明，在 PMOP 病人中，PINP 的表達(dá)濃度可平均上升30%以上，且在合并明顯骨密度下降或者骨折的病人中，PINP的表達(dá)濃度會(huì)一步的提高［17］。但部分研究者并不認(rèn)為在PMOP病人中，護(hù)骨素的表達(dá)具有上升趨勢(shì)，反而認(rèn)為在PMOP 病人中護(hù)骨素的表達(dá)可顯著的下降［12］，這與本研究的結(jié)論存在明顯的出入，考慮可能與護(hù)骨素檢測(cè)時(shí)機(jī)或者PMOP病人的個(gè)體癥狀差異導(dǎo)致Wnt/β-catenin信號(hào)路徑活化異常有關(guān)。

病例組病人的股骨頸、腰椎骨密度水平較低，低于正常同期對(duì)照女性，提示PMOP 病人體內(nèi)的骨質(zhì)流失表現(xiàn)，這主要由于圍絕經(jīng)期的雌激素波動(dòng)幅度的上升，導(dǎo)致骨質(zhì)代謝紊亂，從而促進(jìn)了骨密度的改變。

相關(guān)性分析可見(jiàn)，股骨頸、腰椎骨密度與血清SOST、P1NP 及護(hù)骨素呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與CEACAM1 呈正相關(guān)關(guān)系，提示相關(guān)指標(biāo)與病人的骨密度水平的關(guān)系，這主要由于CEACAM1的下降，或者SOST、P1NP及護(hù)骨素的上升，均能夠影響到骨小梁的重塑性改變，導(dǎo)致骨小梁的密度、骨轉(zhuǎn)化的異常，從而使骨密度下降［18-20］。

綜上所述，在 PMOP 病人中，CEACAM1 的表達(dá)明顯下降，而SOST、P1NP 及護(hù)骨素的表達(dá)明顯上升，相關(guān)指標(biāo)與病人的股骨頸、腰椎骨密度具有一定的相關(guān)性。