十堰地區(qū)健康人群骨代謝標志物參考范圍的建立

袁樂永 張吉才 譚瑩 韓正陽 魏建浩 陳鑫 鄒琴

隨著人口日益老齡化和高齡化，代謝性骨病如骨質(zhì)疏松癥已成為重要的衛(wèi)生問題，骨質(zhì)疏松癥及其所致的骨折是引起疾病、殘疾甚至死亡的主要原因。國際骨質(zhì)疏松癥基金會(IOF)已發(fā)表并推薦使用骨標志物。骨骼的生物標志物是一類源于骨基質(zhì)或骨細胞的代謝產(chǎn)物，對評估和治療骨質(zhì)疏松癥具有重要意義。許多非骨骼性疾病也會影響骨代謝而改變骨轉(zhuǎn)換的速率，這些標志物已成為診斷代謝性骨病、評估抗骨吸收和促骨形成藥物療效的重要指標，對骨折危險性的預(yù)測能提供有用信息，也應(yīng)用于某些非骨骼性疾病的病情監(jiān)測和療效評估［1］。骨標志物不僅可以用來監(jiān)測骨質(zhì)疏松癥患者治療的時效性和療效，還可以用于預(yù)測骨折的風(fēng)險。N－MID－OT是在骨形成和再吸收過程中釋放的骨特異性蛋白，可反映成骨細胞活性及成骨作用;總Ⅰ型前膠原氨基端延長肽(total procollagen type 1 amino－terminal propeptide，tP1NP)是骨形成標志物，其濃度變化反映新合成的Ⅰ型膠原的變化;β－膠原特殊序列(β－crossLaps)是骨再吸收的標志物，是Ⅰ型膠原的代謝產(chǎn)物。因此本研究主要選擇這3種具有代表性的血清骨標志物，篩選出符合標準的健康人群進行檢測并建立本地區(qū)、本實驗室的參考區(qū)間，以便更早應(yīng)用于臨床。

1 資料與方法

1.1 研究對象 215例血清樣本均來自于我院2010年3～10月健康體檢中心健康體檢人群，經(jīng)綜合體檢無肝腎功能異常，排除糖尿病、甲狀旁腺功能亢進及代謝性疾病，年齡30～79歲的健康人群，平均(54±15)歲，所有人員均經(jīng)骨密度儀測量并按診斷標準排除骨質(zhì)疏松癥。并根據(jù)年齡段將其分為5組:30～39歲組41例(男20例，女21例);40～49歲組37例(男17例，女20例);50～59歲組48例(男25例，女23例);60～69歲組45例(男23例，女22例);≥70歲組44例(男21例，女23例)。采集清晨空腹血3 ml。

1.2 檢測方法 羅氏E601電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑、標準品、質(zhì)控品。β－crossLaps檢測的試劑和標準品批號17970601、17971102;tP1NP檢測的試劑和標準品批號18095801、18096301;N－MID檢測的試劑和標準品批號18086201、18095301;嚴格按儀器操作規(guī)程由專業(yè)人員操作。在儀器進入穩(wěn)定狀態(tài)下進行定標，做兩個水平質(zhì)控后進行樣品檢測。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 用SPSS 10.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)作統(tǒng)計學(xué)處理，正態(tài)分布數(shù)據(jù)用±s表示，多組間比較采用方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。以±1.96s設(shè)立參考范圍。

2 結(jié)果

本研究主要對215例健康體檢者按性別不同分5個年齡組對(β－crossLaps、tP1NP、N－MID－OT)3 種骨代謝標志物進行檢測。

2.1 男性不同年齡組3種骨代謝標志物結(jié)果顯示30～39歲組和40～49歲組這3項指標均未出現(xiàn)明顯變化(P＞0.05)，隨著年齡的遞增，50～59歲組、60～69歲組及≥70歲組的tP1NP和β－crossLaps 2項指標較30～39歲組和40～49歲組明顯升高(P＜0.05)，同時結(jié)果還顯示:男性 N－MID－OT檢測，在30～39歲組最高，以后有隨年齡增高而降低的趨勢(P＜0.05)。

表1 男性不同年齡組骨代謝轉(zhuǎn)換生化指標的含量比較(±s)

表1 男性不同年齡組骨代謝轉(zhuǎn)換生化指標的含量比較(±s)

注:與30～39歲組比較，*P＜0.05

組別 n tP1NP(μg/L) β－crossLaps(ng/L) N－MID－OT(ng/ml)30～39歲組20 22.94±9.39 0.23±0.09 16.78±4.11 40～49歲組 17 26.91±9.76 0.28±0.07 15.44±3.44 50～59歲組 25 31.08±11.30* 0.34±0.16* 14.57±3.78*60～69歲組 23 31.18±11.68* 0.34±0.16* 13.46±3.10*≥70歲組 21 33.03±10.38* 0.36±0.18* 13.34±2.36*

2.2 女性組結(jié)果顯示 女性tP1NP和β－crossLaps 2項指標，在＜50歲各組沒有明顯變化，但從50～59歲組開始有明顯增高(P＜0.05或P＜0.01)，這與女性絕經(jīng)期體內(nèi)激素水平有直接影響。N－MID－OT水平隨年齡增長有逐漸下降的變化，其中在60～69歲組及≥70歲組下降明顯(P均＜0.01)。

由于機體骨轉(zhuǎn)換標志物的水平受年齡、性別及絕經(jīng)等因素影響。表1及表2各組數(shù)據(jù)經(jīng)K－S檢驗結(jié)果表明:男女組β－crossLaps、tP1NP數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布，根據(jù)正態(tài)分布數(shù)據(jù)以±1.96s設(shè)立參考區(qū)間。見表3。

3 討論

本研究檢測了215例十堰地區(qū)健康成人骨代謝標志物(tP1NP、β－crossLaps、N－MID－OT)。參考國際臨床實驗室標準化委員會推薦的方法［2－3］，采用檢測結(jié)果的95%CI作為本實驗室的參考范圍。

表2 女性不同年齡組骨代謝轉(zhuǎn)換生化指標的含量比較(±s)

表2 女性不同年齡組骨代謝轉(zhuǎn)換生化指標的含量比較(±s)

注:與40～49歲組比較，＊＊P＜0.01;與30～39歲組比較，△P＜0.05

組別 n tP1NP(μg/L) β－crossLaps(ng/L) N－MID－OT(ng/ml)30～39歲組21 19.12±5.53 0.16±0.07 18.94±6.65 40～49歲組 20 21.65±5.73 0.16±0.06 16.08±6.12 50～59歲組 23 34.21±11.57＊＊ 0.27±0.10△ 15.63±2.94 60～69歲組 22 38.32±10.08＊＊ 0.32±0.14△ 10.85±2.42＊＊≥70歲組 23 38.44±14.79＊＊ 0.37±0.18△ 10.71±2.85＊＊

表3 十堰地區(qū)不同年齡、性別骨代謝標志物參考范圍(±1.96s)

表3 十堰地區(qū)不同年齡、性別骨代謝標志物參考范圍(±1.96s)

組別tP1NP(μg/L)β－crossLaps(ng/L)N－MID－OT(ng/ml)男女男女男女30～39歲組 4.54～41.34 8.28～29.96 0.05～0.41 0.02～0.30 12.65～20.91 5.91～31.97 40～49歲組 7.78～46.04 10.42～32.88 0.14～0.42 0.04～0.28 8.70～22.18 4.08～28.08 50～59歲組 8.93～53.23 11.53～56.89 0.03～0.65 0.07～0.47 7.16～21.98 9.87～21.39 60～69歲組 8.29～54.07 18.56～58.08 0.03～0.65 0.05～0.59 5.56～25.36 6.11～15.59≥70歲組 12.69～53.37 9.45～67.43 0.01～0.71 0.02～0.723.64～23.04 5.12～16.30

tP1NP在血清中的含量主要反映Ⅰ型膠原合成速率及骨轉(zhuǎn)換情況，血清濃度的增高提示Ⅰ型膠原的合成速率加快，骨轉(zhuǎn)換活躍。本試驗顯示，健康人群從50～59歲組出現(xiàn)血清中tP1NP濃度明顯持續(xù)增高，特別是女性組，與40～49歲組比較，增高明顯(P＜0.01)。從年齡因素上分析:這可能與女性的絕經(jīng)期有關(guān)，絕經(jīng)后女性的雌激素水平驟降，而雌激素能通過細胞和體液因子機制抑制破骨細胞的活化，其水平的降低引起破骨細胞活化作用的加強而導(dǎo)致骨吸收率的增加，骨轉(zhuǎn)換率明顯增高。而且絕經(jīng)后由于骨轉(zhuǎn)換增加，骨丟失加速，即使在≥75歲的婦女仍可呈高轉(zhuǎn)換狀態(tài)。骨轉(zhuǎn)換的生化標志物升高，骨丟失率增快，最終導(dǎo)致低骨量［4］。Cummings 等［5］通過研究發(fā)現(xiàn) tP1NP水平降低的實驗組3年后骨折的發(fā)生率要比對照組降低28%，表明骨轉(zhuǎn)換率的增加導(dǎo)致骨質(zhì)流失的加劇。而且由于骨代謝平衡的破壞，引起各項骨轉(zhuǎn)換標志物的濃度也會發(fā)生變化。

β－crossLaps是評價骨吸收的特異性指標，骨吸收標志物增加是獨立于骨密度預(yù)測骨折危險性增加的一個指標［4］，從本研究中觀察，β－crossLaps在血清中的含量有隨年齡增高而遞增的變化，只是男性血清濃度的升高趨于平緩，這可能與男性血清中睪酮濃度的變化因素有關(guān)。而女性血清濃度明顯遞增主要考慮雌激素濃度的影響。雌激素對骨骼的發(fā)育和骨量維持有極重要的作用，目前認為主要通過細胞和體液因子機制發(fā)揮作用。破骨細胞由于雌激素抑制因素的削弱而激活，使破骨細胞的分化成熟加速，凋亡減緩。破骨細胞過于活躍，骨轉(zhuǎn)換增加，新骨重建單位活化加速，骨吸收大于骨形成［6］，骨轉(zhuǎn)換生化標志物濃度升高。特別在絕經(jīng)后期，雌激素濃度驟然降低，β－crossLaps血清濃度的增高更為明顯。

N－MID－OT是骨轉(zhuǎn)換中骨形成的一個重要的特異性指標。主要由成骨細胞產(chǎn)生和分泌，其生理功能主要是維持骨的正常礦化速度，可直接反映骨形成的狀況［6］。大量研究表明，性激素在骨代謝中具有重要作用。文獻報道:絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)吸收速度快于骨質(zhì)生成，促使骨質(zhì)丟失變?yōu)槭杷?，這與雌激素下降有關(guān)［7－8］，雌激素與成骨細胞核的雌激素受體結(jié)合后，促進特異的mRNA合成，加強成骨細胞和膠質(zhì)的合成，具有促進降鈣素分泌、抑制破骨細胞活性和促進1，25－二羥維生素D3的合成，還有抑制甲狀旁腺素的骨吸收作用。N－MID－OT是一種強有力的骨質(zhì)吸收抑制劑，因此，雌激素水平降低使骨質(zhì)吸收增加;而且，甲狀旁腺激素是刺激骨質(zhì)吸收的主要激素［9］，健康人成年后隨年齡增加具有免疫活性的PTH也會逐漸增加，此種變化與年齡相關(guān)的骨質(zhì)丟失，以及老年性骨質(zhì)疏松的發(fā)病直接相關(guān)。而雄激素是蛋白同化激素，具有促進骨基質(zhì)合成的作用。雄激素中的睪丸素對維生素D的合成有促進作用，雄激素缺乏或明顯低下將導(dǎo)致骨吸收和骨平衡失調(diào)，出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。本試驗結(jié)果顯示，血清中 N－MID－OT水平與年齡呈負相關(guān)，與劉莉莉等［10］研究文獻報道一致。

對骨質(zhì)疏松性骨折，早發(fā)現(xiàn)與早治療，積極進行科學(xué)干預(yù)，將對提高我國中老年人生活質(zhì)量具有重要意義。目前，WHO以骨密度(BMD)測值法中“T≤－2.5SD”為診斷骨質(zhì)疏松癥的“金標準”［11］。但骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生是一個漸進的過程，BMD測量反映的是骨代謝長期累積的骨量結(jié)果，無法實時地反映當(dāng)前的骨代謝情況及骨轉(zhuǎn)換率的變化，尤其是骨吸收指標的測定，是預(yù)測絕經(jīng)后骨折危險性的有用手段［12］。因此臨床和實驗室標準化協(xié)會(CLSl)在2004年發(fā)表了CA8—A文件建議使用骨轉(zhuǎn)換標志物來了解個體骨轉(zhuǎn)換率的變化情況［2］。文件同時提出臨床實驗室應(yīng)選擇合適的人群，建立骨轉(zhuǎn)換標志物檢測的參考區(qū)間，為骨轉(zhuǎn)換標志物的臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。因此我們沒有直接使用Roche公司提供的參考區(qū)間，針對十堰地區(qū)健康人群建立了本實驗室 tP1NP、β－crossLaps、N－MID－OT 3項骨代謝標志物的參考區(qū)間，而且與Roche公司提供的參考區(qū)間比較發(fā)現(xiàn)存在顯著差異。所以，各實驗室應(yīng)根據(jù)自己特定的檢測系統(tǒng)和實驗室工作環(huán)境建立適合本實驗的正常值參考范圍，但本研究的樣本量尚有不足，今后將不斷增加研究人數(shù)后進一步分析，這對提高醫(yī)院的臨床診斷和治療水平是有必要的，從而加大其臨床應(yīng)用價值。

［1］朱漢民.加強骨轉(zhuǎn)換生化標志物的檢測和臨床應(yīng)用［J］.華中醫(yī)學(xué)雜志，2008，32(1):1－2.

［2］Seibel MJ.Clinical application of biochemical markers of bone turnover.Arq Bras Endocrinol Metabol［J］.2006，50(4):603－620.

［3］Kusumi T，Kusumi A.Osteocalcin/bone Gla protein(BGP)［J］.Nippon Rinsho，2004，62(Suppl 2):136－140.

［4］朱漢民.老年骨質(zhì)疏松癥在我國的流行趨勢［J］.實用老年醫(yī)學(xué)，2000，14(3):115－118.

［5］Cummings SR，Karpf DB，Harrins F，et al.Improvement in spine bone density and reduction in risk of vertebral fractures during treatment with antiresorptive drugs［J］.Am J Med，2002，112:281－289.

［6］Delmas PD，Hardy P，Gamero P，et al.Monitoring individual response to hormone replacement therapy with bonemarkers［J］.Bone，2000，26(6):553－560.

［7］Jukka P，Rissanen M，Suominen ZP，et al.Short－term changes in serum PINP predict long－term changes in trabecular bone in the rat ovariectomy model［J］.Calcif Tissue Int，2008，82(2):155－161.

［8］Sorensen MG，Henriksen K，Schaller S，et al.Biochemical markers in preclinical models of osteoporosis［J］.Biomarkers，2007，12(3):266－286.

［9］Garnero P，Sornay－Rendu E，Duboeuf F，et al.Markers of bone turnover predict postmenopausal forearm bone loss over 4 years:the OFELY study［J］.J Bone Miner Res，1999，14(9):1614－1621.

［10］劉莉莉，張忠英，陳亮，等.血清β膠原降解產(chǎn)物及骨鈣素聯(lián)合檢測評價骨轉(zhuǎn)換的意義［J］.中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2007，11(2):268－270.

［11］章振林.骨質(zhì)疏松診斷與骨密度檢查報告的解讀［J］.中國全科醫(yī)學(xué)，2010，13(2):117.

［12］Allen JD，van Loevezijin A，Lakhai JM，et al.Potent and specificinhibition of the breast cancer resistance protein multidrug transpo rter in vitro and in mouse intestine by a novel analogue of fumitremorgin C［J］.Mol Cancer Ther，2002，1(6):417－425.