絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折患者血清雌激素、前脂肪因子-1水平與骨代謝和骨密度相關性研究

方文煥 麥偉 顏志堅 黃曉魏 尉新建

湛江中心人民醫(yī)院，廣東 湛江 524037

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)在年齡較大人群中較為多發(fā)，很多中老年人都會存在由骨質(zhì)疏松所引發(fā)的一系列急慢性疾病，椎體壓縮作為該病的并發(fā)癥之一在高齡患者中也是發(fā)病率較高的一種類型，并且在大齡女性群體中更加常見，導致患者在顛簸、跌傷以及無意地扭傷這種類似輕傷時也會發(fā)生OVCF。患者在未遭受暴力或者重度外傷的情況下，身體相關部位的椎體也可能由于骨質(zhì)疏松基礎疾病而被壓縮變形，患者會出現(xiàn)骨質(zhì)降低以及骨強度下調(diào)等生理病態(tài)，并且OVCF也會導致患者發(fā)生髖關節(jié)或者脊柱骨折的風險加大[1-3]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，高齡女性發(fā)生骨質(zhì)疏松癥的概率明顯高于大齡男性，由于OVCF嚴重影響了公眾健康，如今已進行了多項針對OVCF人群的相關血清生物學因子試驗。在傳統(tǒng)的臨床檢測中，多使用骨密度指標判斷骨質(zhì)疏松的程度配合骨代謝水平進行骨質(zhì)變化的動態(tài)情況的監(jiān)測[4-6]。多項研究[7-9]發(fā)現(xiàn)，雌激素水平對于骨質(zhì)疏松疾病有確切的影響，其與OVCF患者的椎體壓縮指數(shù)之間可能存在某種相關性。前脂肪因子-1(preadipose factor-1，Pref-1)對于骨髓充質(zhì)干細胞向成骨細胞的分化過程存在抑制作用，相關基礎性試驗[10]發(fā)現(xiàn)，促進Pref-1的表達會導致大鼠的軟骨、成骨發(fā)育不良。因此本研究擬探討機體雌激素水平以及Pref-1對于OVCF的相關影響機制，為醫(yī)療檢驗提供更多方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2019年1月至2020年11月期間于湛江中心人民醫(yī)院確診的64例絕經(jīng)后OVCF患者為OVCF組，同時納入絕經(jīng)后的健康女性45名為對照組。OVCF組患者的平均年齡為(65.42±8.71)歲，對照組平均年齡為(64.98±8.90)歲，兩組間一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。OVCF組的納入標準：①患者年齡均超過60周歲；②均為絕經(jīng)女性；③經(jīng)X光檢查確定患有OVCF。排除標準：①近期有過雌激素治療史；②近期有摔傷；③并發(fā)其他骨代謝障礙疾?。虎芑加懈?、腎疾病、腫瘤疾病或者糖尿??；⑤患有先天椎體畸形；⑥做過子宮或卵巢切除手術；⑦有長期服藥治療骨質(zhì)疏松癥史。本次研究受試者均簽署知情同意書，且通過倫理委員會批準。

1.2 患者骨代謝、骨密度值檢測

檢測患者骨代謝、骨密度指標的表達，使用Prodigy Advance型雙能X射線骨密度儀(購自美國通用電氣醫(yī)療系統(tǒng))進行患者的腰椎骨密度以及髖部骨密度指標測量。清晨抽取受試者肘靜脈血，離心取上清后使用酶聯(lián)免疫試劑盒進行骨代謝指標25-羥維生素D[25-(OH)VitD]、骨鈣素N端片段分子(N-MID)、I型氨基端延長肽(PINP)、β-Ⅰ型羧基端肽(β -CTX)等的檢測，所用的試劑盒均購自上海博湖生物科技有限公司，并由速率法檢測血清鈣離子(Ca2+)的水平。

1.3 血清中雌激素、Pref-1水平檢測

清晨抽取受試者肘靜脈血，離心取上清后，運用放射免疫法進行血清雌二醇的檢測。運用人Pref-1/DLK-1/FA1 ELISA試劑盒 (購自青島三凱醫(yī)學科技有限公司) 進行Pref-1含量的檢測，最小平均檢測水準為0.013 ng/mL，所用ELISA試劑盒的內(nèi)部差異為3.4%，盒間的差異為5.9%。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 兩組間血清雌激素、Pref-1水平比較

OVCF組患者血清中雌二醇水平較對照組顯著降低(t=13.275,P<0.05)；OVCF組患者血清中Pref-1水平較對照組顯著上升(t=10.360,P<0.05)。見表1。

表1 兩組間血清雌激素、Pref-1水平比較

2.2 不同雌激素水平的OVCF患者骨代謝、骨密度指標比較

將OVCF患者中雌二醇水平≤19.97 pg/mL的分為雌二醇低表達組，將OVCF患者中雌二醇水平>19.97 pg/mL的分為雌二醇高表達組。結果表明：與雌二醇低表達組比較，雌二醇高表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著上升(t=7.378,5.472,P<0.05)，PINP、β-CTX水平均顯著降低(t=6.447,9.103,P<0.05)，Ca2+水平無顯著性差異(t=0.645,P>0.05)。與雌二醇低表達組比較，雌二醇高表達組患者的腰椎、髖部骨密度均顯著上調(diào)(t=10.290,9.774,P<0.05)。見表2。

表2 不同雌激素水平OVCF患者骨代謝指標與骨密度比較Table 2 Comparison of bone metabolic indicators and bone mineral density in patients with different estrogen levels of

2.3 不同Pref-1水平OVCF患者骨代謝、骨密度指標比較

將OVCF患者中Pref-1水平≤0.61 ng/mL的分為Pref-1低表達組，將OVCF患者中Pref-1水平>0.61 ng/mL分為Pref-1高表達組。結果表明：與Pref-1低表達組比較，Pref-1高表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著下降(t=8.350,7.426,P<0.05)，PINP、β-CTX水平均顯著升高(t=8.266,11.205,P<0.05)，Ca2+水平無顯著性差異(t=0.779,P>0.05)。與Pref-1低表達組比較，Pref-1高表達組患者的腰椎、髖部骨密度均顯著下調(diào)(t=12.376,10.450,P<0.05)。見表3。

表3 不同Pref-1水平OVCF患者骨代謝指標、骨密度比較Table 3 Comparison of bone metabolic indicators and bone mineral density in patients with OVCF at different Pref-1

2.4 OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平與骨代謝、骨密度的相關性分析

對OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平與骨代謝、骨密度指標進行Preason相關性分析，結果表明：OVCF患者血清中的雌二醇水平與Ca2+水平未見存在相關性(P>0.05)，與25-(OH)VitD、N-MID的水平及腰椎、髖部骨密度均呈正相關(r=0.673,0.552,0.520,0.576,P<0.05)，與PINP、β-CTX水平呈負相關(r=-0.529,-0.544,P<0.05)；OVCF患者血清中的Pref-1水平與Ca2+水平未見存在相關性(P>0.05)，與25-(OH)VitD、N-MID的水平及腰椎、髖部骨密度均呈負相關(r=-0.529,-0.775,-0.622,-0.614,P<0.05)，與PINP、β-CTX水平呈正相關(r=0.489,0.610,P<0.05)。見表4。

表4 OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平與骨代謝、骨密度的相關性分析

3 討論

機體脊椎是由松質(zhì)骨為主要組成部分，如若脊椎在垂直方向受到重力，那么骨質(zhì)疏松患者的骨小梁數(shù)量下降，日常無意傷害或輕傷便能夠讓骨小梁發(fā)生折斷，由此，OVCF是日常發(fā)病率較高的由骨質(zhì)疏松癥導致的骨折類型[11]。OVCF在絕經(jīng)后的女性中頻發(fā)，數(shù)據(jù)[12]表明其在男性中的發(fā)病率顯著低于女性。隨著年齡的推移，女性卵巢分泌雌激素的功能也在衰退，特別在絕經(jīng)之后，機體雌激素水平極低，導致骨代謝出現(xiàn)失衡[13]。雌激素對于成骨以及骨量代謝吸收過程均存在一定的影響，其主要體現(xiàn)在雌激素不足時骨吸收被抑制的程度削減，導致骨形成的過程受阻，最后外在表現(xiàn)為骨質(zhì)疏松[14]。一般狀態(tài)下，機體骨形成與骨吸收保持在動態(tài)的相對平衡，而女性絕經(jīng)后OVCF的主要出現(xiàn)原因與雌激素含量減少、增強了骨吸收的過程有關[15]。機體骨量和脂肪的形成存在關聯(lián)，Pref-1能夠?qū)Τ晒羌毎霓D(zhuǎn)化過程進行抑制，在Pref-1高表達大鼠模型中，敲除大鼠Pref-1對于雌性大鼠經(jīng)過卵巢切除術所致骨量丟失的狀態(tài)具有明顯的保護效果，Pref-1不足會對骨量丟失生物學行為抑制，此外Pref-1基因突變患者臨床會表現(xiàn)出骨代謝失控現(xiàn)象[16]。

部分研究者[17]從臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，盡管患者的骨密度水平十分接近，但是骨質(zhì)疏松的發(fā)病風險還是會因為個體的差異而產(chǎn)生不同，并且大齡人群發(fā)生骨質(zhì)疏松的風險更高。只運用骨密度水平的改變進行該病的風險預警顯然不夠可靠和全面，存在潛在的偏差。因此在本研究中，對于雌激素以及Pref-1對于OVCF的影響從二者與骨密度及骨代謝兩個方面來進行分析。首先結果表明，OVCF患者中雌二醇較對照組顯著降低，Pref-1顯著上升，證實OVCF患者中確實存在雌激素、Pref-1水平的異常，二者與該病存在一定的聯(lián)系。與骨密度指標相比，骨代謝指標更能敏感地體現(xiàn)骨質(zhì)的短期波動情況，臨床上通過對骨吸收和形成血清指標變化的檢測，來反映骨質(zhì)形成以及吸收的過程是否處于動態(tài)相平衡的變化關系。PINP在血清中的水平能夠反映骨轉(zhuǎn)換和膠原合成的情況，PINP水平上升表明骨轉(zhuǎn)換過程加速、膠原合成也變快。相關研究[18]證明，PINP與OVCF發(fā)病之間存在一定相關性，PINP 的含量越高預警OVCF發(fā)生的風險越大。β-CTX也屬于機體膠原降解的特異產(chǎn)物之一，破骨細胞激活其水平也隨之上升，β-CTX是骨吸收的特異血清標志物，β-CTX含量與OVCF發(fā)生的風險具有正向相關性[19]。本研究中，雌二醇高表達組較低表達組患者血清中PINP、β-CTX水平均顯著降低；Pref-1高表達組較低表達組患者血清中PINP、β-CTX水平均顯著升高，OVCF患者血清雌二醇水平與PINP、β-CTX水平呈負相關。提示雌激素水平低、Pref-1水平高可能均是加大OVCF發(fā)生風險的危險因素。25-(OH)Vit D屬于維生素D在機體外周血清中存在的主要形式，能夠加大機體鈣吸收以及利用的程度，促進骨形成，也是常用骨代謝指標。N-MID是成骨細胞結構蛋白轉(zhuǎn)化成的骨鈣素片段，能夠在一定程度上反映骨形成情況[20-21]。本次研究中雌二醇高表達組較低表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著上升；Pref-1高表達組較低表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著下降；OVCF患者血清雌二醇水平與25-(OH)VitD、N-MID均呈正相關，Pref-1與25-(OH)VitD、N-MID的水平呈負相關。進一步證明了雌激素的缺失以及Pref-1水平的異常高表達對于OVCF的發(fā)生具有一定的促進作用。

綜上所述，絕經(jīng)后OVCF患者血清雌激素水平顯著下調(diào)，Pref-1水平明顯上調(diào)，且二者與骨代謝和骨密度指標之間存在密切相關性，對二者水平的醫(yī)學干預或能為OVCF的臨床治療帶來新的契機。