生物可利用25(OH)D、甲狀旁腺素對老年髖部骨折術(shù)后功能恢復(fù)的影響

劉亞楓 劉寶哲 李建軍 巴根

中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院第五骨科創(chuàng)傷病房,遼寧 沈陽 110000

脆性骨折指非外傷或輕微外傷引起的骨質(zhì)疏松性骨折。髖部骨折是老年骨質(zhì)疏松性骨折中常見且嚴(yán)重的類型之一,全世界的髖部骨折患者呈逐年上升趨勢,具有較高的致死率以及致殘率,嚴(yán)重威脅人們的身心健康[1-2]。維生素D是對人體的肌肉骨骼健康具有重要作用,在疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。血清維生素 D 水平與髖部脆性骨折的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[3]。一項薈萃分析研究表明,髖部骨折患者血清25-羥基維生素D水平較非骨折患者低[4]。臨床上常用血清25-羥維生素D[25(OH)D]總水平來反映人體維生素D水平[5],但一些研究表明,單獨的測量25(OH)D總水平可能無法正確反映維生素D與某些健康結(jié)果之間的關(guān)系[6],25(OH)D容易受疾病及遺傳等多種原因影響,導(dǎo)致質(zhì)與量發(fā)生改變。25(OH)D以3種形式存在,與85 %～90 %維生素D結(jié)合蛋白緊密結(jié)合型、10 %～15 %與白蛋白松散結(jié)合型和<1 %游離型,后兩者合稱生物可利用25(OH)D,也是維生素D在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮生物學(xué)作用的形式。有學(xué)者認(rèn)為,生物可利用25(OH)D可能比總25-(OH)D更能反映維生素D的生物學(xué)效應(yīng),需充分考慮用不同25(OH)D的存在形式來精確評價維生素D在體內(nèi)的貯存[6]。此外,甲狀旁腺素是調(diào)節(jié)血鈣水平的主要內(nèi)分泌素,在髖部骨折患者中也具有重要作用[7]。本研究擬探討老年髖部骨折患者的總25(OH)D、生物可利用25(OH)D和甲狀旁腺素水平變化,充分了解生物可利用25(OH)D、甲狀旁腺素與老年脆性髖部骨折的相關(guān)性,為髖部骨折患者的診治及康復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 對象

采用前瞻性隊列研究,納入我院2017年5月至2021年11月318例老年髖部骨折患者,納入標(biāo)準(zhǔn):年齡≥60歲,首次因輕微外傷因素引起的脆性骨折,影像學(xué)診斷為股骨頸或者股骨轉(zhuǎn)子間骨折[1],手術(shù)方式為內(nèi)固定,住院期間進(jìn)行血清25(OH)D檢測。所有調(diào)查對象均知情同意。

1.2 方法

1.2.1基本情況調(diào)查:采用自行設(shè)計的問卷收集患者的基本信息,內(nèi)容包括:①人口學(xué)情況:包括性別、年齡、慢性疾病史。②治療情況:所有患者均在24 h內(nèi)接受手術(shù)治療,由治療外科醫(yī)生在住院時收集和記錄。

1.2.2功能表現(xiàn)評估:對患者進(jìn)行隨訪,在手術(shù)后5～10 d、出院或前往康復(fù)科之前的功能表現(xiàn),將骨折患者分為功能表現(xiàn)好和功能表現(xiàn)差兩組,“功能表現(xiàn)好”組:患者在理療師的幫助下進(jìn)行良好的合作、早期活動、可以坐在室外、可以用步行架行走,最后能夠借助輔助(拐杖)爬樓梯?！肮δ鼙憩F(xiàn)差”組:早期活動配合不良、臥床不起、與物理治療輔助設(shè)備和護(hù)士缺乏配合的患者。比較兩組不同形式的25(OH)D水平的差異。所有評估均在患者出院前由專業(yè)的外科醫(yī)生完成。

1.2.3實驗室檢測:患者入院后,術(shù)前抽取靜脈血液,檢測鈣、磷、白蛋白和維生素D結(jié)合蛋白、總25(OH)D、甲狀旁腺素水平檢測。所有指標(biāo)均以完全自動化的方式進(jìn)行測量。通過競爭性電化學(xué)發(fā)光(ECL)蛋白質(zhì)結(jié)合試驗測定總25(OH)D水平;使用ECL技術(shù)的夾心原理評估甲狀旁腺素;通過免疫比濁法測定維生素D結(jié)合蛋白水平;白蛋白和鈣水平通過使用模塊化分析儀終點法比色分析測定。此外,計算生物可利用25(OH)D水平[8-9]。

1.2.4骨密度測定:采用X線骨密度儀測定患者骨密度,并計算T值(T-Score)。根據(jù)T值,分為3組:T值≤-2.5為骨質(zhì)疏松,-1-1為骨量正常。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 基本情況

本研究中骨折組共納入318名患者,其中男性191例,占60.06 %,女性127例,占39.94 %,年齡在60～95歲之間,平均年齡(76.0 ± 8.1)歲;患者術(shù)后功能表現(xiàn)好者235例,占73.90 %,功能表現(xiàn)差者83例,占26.10 %。在所有骨折患者中,術(shù)后功能表現(xiàn)好者235例,其中男性149例,占63.40 %,女性86例,占36.60 %;功能表現(xiàn)差者83例,其中男性42例,占50.60 %,女性41例,占49.40 %;術(shù)后功能表現(xiàn)評分較差的女性患者更多(χ2=4.191,P=0.041)。髖部骨折患者主要特征情況見表1。

表1 髖部骨折患者的主要特征

2.2 骨密度與生物標(biāo)志物及功能結(jié)果之間的關(guān)系

骨質(zhì)疏松的患者占大多數(shù),共200人,占62.89 %;骨量減少的患者有94人,占29.56 %,而骨質(zhì)正常的患者僅24人,占7.55 %。骨質(zhì)越差的患者總25(OH)D及生物可利用25(OH)D水平越低(均P<0.05)。術(shù)后功能表現(xiàn)評分較好的患者,與評分較差的相比,骨質(zhì)正常的比例較高,占9.36 %,而骨質(zhì)疏松的比例較低,占59.57 %(χ2=6.194,P=0.045)。見表2。

表2 骨密度與生物標(biāo)志物及功能結(jié)果之間的關(guān)系比較[M(P25,P75),n(%)]

2.3 生物標(biāo)志物與功能結(jié)果之間的關(guān)系

術(shù)后功能表現(xiàn)評分較好的患者總25(OH)D水平為44.17(31.10,60.68)nmol/L,顯著高于術(shù)后功能表現(xiàn)評分較差的患者25.91(20.62,31.65)nmol/L(Z=-8.825,P<0.001)。各部分的25(OH)D水平也均明顯升高(均P<0.05),甲狀旁腺素水平均顯著降低(P<0.05)。見表3。

2.4 功能表現(xiàn)結(jié)果多因素分析

以術(shù)后功能表現(xiàn)評分(0=功能表現(xiàn)好,1=功能表現(xiàn)差)為應(yīng)變量,以性別、斷裂方式等混雜因素,以總25(OH)D、生物可利用25(OH)D、甲狀旁腺素水平為自變量,進(jìn)一步進(jìn)行Logistics回歸分析,總25(OH)D水平(OR=0.866,95 %CI:0.834～0.899,P<0.001)、生物可利用25(OH)D水平(OR=0.775,95 %CI:0.655～0.917,P=0.003)和甲狀旁腺素水平(OR=1.909,95 %CI:0.852～0.969,P=0.004)與康復(fù)效果有關(guān)。見表4。

2.5 骨折患者功能表現(xiàn)預(yù)測價值

ROC曲線分析結(jié)果顯示,總25(OH)D曲線下面積、靈敏度、特異性、臨界值分別為 0.826、89.2 %、66.4 %及36.09 nmol/L,預(yù)測價值較高;生物可利用25(OH)D曲線下面積、靈敏度、特異性、臨界值分別為 0.644、96.4 %、35.3 %及5.95 nmol/L;甲狀旁腺素曲線下面積、靈敏度、特異性、臨界值分別為 0.579、80.7 %、32.8 %及49.50 pg/mL。見表5、圖1、2。

圖1 總25(OH)D、生物可利用25(OH)D對骨折患者功能表現(xiàn)預(yù)測價值

圖2 甲狀旁腺激素對骨折患者功能表現(xiàn)預(yù)測價值

表5 骨折患者功能表現(xiàn)預(yù)測價值

3 討論

我國人口老齡化,伴隨著老年人健康問題日益凸顯,脆性髖部骨折是老年人致殘的主要原因之一。維生素 D 水平與骨骼健康密切相關(guān),血液維生素D水平低于正常值時,會造成骨量的流失,其不僅可以調(diào)節(jié)人體內(nèi)的鈣、磷代謝對骨骼健康起作用,還可以影響人體內(nèi)的多種途徑而增強肌肉的功能,預(yù)防跌倒[10]。缺乏維生素D容易導(dǎo)致老年骨骼健康不佳,是髖部骨折發(fā)生的危險因素之一[11]。因此,早期精確了解維生素D的水平,對髖部骨折的治療及康復(fù)具有重要意義?？?5(OH)D和生物可利用25(OH)D是維生素D不同表現(xiàn)形式,在循環(huán)中,25(OH)D有3種形式存在,與維生素D結(jié)合蛋白緊密結(jié)合型(85 %～90 %)、與白蛋白松散結(jié)合型(10 %～15 %)和游離型(<1 %),將白蛋白松散結(jié)合型和游離型之和稱為生物可利用25(OH)D。目前,維生素 D 不同存在形式與髖部骨折的關(guān)系尚未得到充分的研究。本研究充分考慮25(OH)D的不同存在形式,精確評價研究對象維生素D的貯存情況,結(jié)果顯示,骨質(zhì)越差的患者總25(OH)D及生物可利用25(OH)D水平越低。既往研究也顯示,總25(OH)D水平與骨密度無關(guān),而生物可利用25(OH)D水平與骨密度高度相關(guān),可能繼而影響骨折的發(fā)生風(fēng)險[12]。在一些疾病狀態(tài)下,總25(OH)D水平尚不能正確評估受試者維生素D的營養(yǎng)情況[13-14],容易受肝腎功能、性類固醇、遺傳背景和多種疾病等混雜因素的影響,而生物可利用25(OH)D影響較少[15]。有研究表明,維生素D的生物學(xué)活性主要取決于生物可利用25(OH)D,生物可利用25(OH)D可隨時供機(jī)體組織細(xì)胞利用,顯著影響疾病的發(fā)生發(fā)展[16]。因此,生物可利用25(OH)D水平可作為評價體內(nèi)維生素D的儲存情況,在髖部骨折患者的維生素水平進(jìn)行檢測時,建議全面評價25(OH)D水平。

甲狀旁腺素可以提高破骨細(xì)胞的活性,促進(jìn)骨吸收;并增加腎臟和腸道對鈣的吸收,維持血液中鈣、磷的正常水平,從而保障人體內(nèi)正常的骨骼重建,維持足夠的骨量[17]。甲狀旁腺素具有雙向作用,過量會導(dǎo)致骨量丟失,造成骨組織吸收增加過多,骨鈣脫失,進(jìn)入到血液引起高鈣血癥,骨鈣大量減少,影響骨密度和骨質(zhì)微結(jié)構(gòu),甚至出現(xiàn)骨折[18];而甲狀旁腺素明顯的減少,會出現(xiàn)低鈣血癥,甚至出現(xiàn)手足搐搦,骨密度往往不會減少,但研究發(fā)現(xiàn)間歇性低劑量甲狀旁腺素可發(fā)揮骨合成代謝作用,可能通過下調(diào) PKA/pAKT/HIF1α/VEGF 通路降低成骨細(xì)胞中 VEGF 的表達(dá),從而導(dǎo)致血管生成減少,從而影響軟骨內(nèi)骨形成,最終導(dǎo)致延遲骨折愈合[19]。本研究結(jié)果顯示,甲狀旁腺激素與康復(fù)效果有關(guān),且術(shù)后功能恢復(fù)好的患者甲狀旁腺素水平降低,尤其,甲狀旁腺素曲線下面積、靈敏度、特異性、臨界值分別為 0.579、80.7 %、32.8 %及49.50 pg/mL,提示對髖部骨折患者監(jiān)測甲狀旁腺素水平也具有重要意義,具體研究機(jī)制有待進(jìn)一步詳細(xì)研究。

髖部脆性骨折患者術(shù)后常伴隨多種并發(fā)癥,包括無法活動、肌肉質(zhì)量下降、身體損傷、感染等的高風(fēng)險,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,探索可以改善髖部骨折術(shù)后康復(fù)的干預(yù)措施,促進(jìn)患者功能恢復(fù)是一個關(guān)鍵的研究重點。本研究術(shù)后功能表現(xiàn)評分較好的患者,與評分較差的相比,骨質(zhì)正常的比例較高,在調(diào)整可能的混雜因素后,總25(OH)D、生物可利用25-(OH)D水平均能影響術(shù)后患者的功能恢復(fù),起到保護(hù)作用,影響患者康復(fù)。血清25(OH)D水平與脆性髖部骨折患者術(shù)后的預(yù)后相關(guān),有利于患者康復(fù),促進(jìn)骨骼愈合[20]。相關(guān)研究表明,髖部脆性骨折患者術(shù)后補充維生素 D 能改善患者維生素 D 缺乏情況[21]。同時,25(OH)D多數(shù)與血液中的維生素D結(jié)合蛋白或白蛋白結(jié)合,而剩余組分的的生物可利用25(OH)D可能與維生素D相關(guān)的健康結(jié)果更相關(guān)[22],生物可利用25(OH)D水平可能作為維生素 D的新標(biāo)志物[23],只有生物可利用的25(OH)D才能發(fā)揮其生物學(xué)作用[24-25],促進(jìn)細(xì)胞再生,對患者術(shù)后康復(fù)具有重要影響。本研究結(jié)果中總25(OH)D曲線下面積、靈敏度、特異性、臨界值分別為 0.826、89.2 % 66.4 %及36.09 nmol/L,生物可利用25(OH)D曲線下面積、靈敏度、特異性、臨界值分別為 0.644、96.4 %、35.3 %及5.95 nmol/L,預(yù)測價值均較高,生物可利用25(OH)D水平也能提示術(shù)后風(fēng)險,檢測總25(OH)D、生物可利用25(OH)D更有助于識別骨骼健康的高風(fēng)險個人。因此,評估不同種類的25(OH)D水平,有助于更好地了解維生素 D與疾病的關(guān)系,及時進(jìn)行早期干預(yù),促進(jìn)患者恢復(fù)。

綜上所述,總25(OH)D、生物可利用25(OH)D、甲狀旁腺素水平與老年髖部脆性骨折的發(fā)生及術(shù)后功能恢復(fù)有關(guān),高總25(OH)D、高生物可利用25(OH)D、低甲狀旁腺素水平促進(jìn)老年髖部脆性骨折術(shù)后功能恢復(fù)。應(yīng)根據(jù)血清25(OH)D 水平指導(dǎo)維生素D的補充,并長期監(jiān)測血清25(OH)D 水平和甲狀旁腺素,在髖部骨折患者的維生素D水平進(jìn)行檢測時,建議全面評價25(OH)D水平,評估骨骼健康時可增加生物可利用的25(OH)D進(jìn)行全面的評價,促進(jìn)患者功能恢復(fù),從而指導(dǎo)患者積極康復(fù)。本研究采用前瞻性隊列研究方法,結(jié)果論證強度較高。但僅初步探討了總25(OH)D、生物可利用25(OH)D水平和與髖部脆性骨折患者的相關(guān)性,尚未對疾病對消化、吸收、排泄等功能的影響進(jìn)行分析;此外,相關(guān)激素的影響及生化指標(biāo)的分析可能不全面,需進(jìn)行更深層次的探索。