骨代謝指標與骨關節(jié)炎患者骨密度變化的相關性研究

吳 爽，蔣 科，蔚 芃，黃 莉

(川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院骨科，四川 南充 637000)

骨代謝指標與骨關節(jié)炎患者骨密度變化的相關性研究

吳 爽，蔣 科，蔚 芃，黃 莉

(川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院骨科，四川 南充 637000)

目的 探討骨代謝指標與骨密度變化的相關性，為觀察骨質(zhì)疏松尋找可靠的實驗室觀察指標。方法 測定88例骨關節(jié)炎(OA)患者股骨頸、腰椎體和腕部骨密度，同時檢測血清中骨代謝指標，包括骨鈣素、1，25(OH)2維生素D3、骨源性堿性磷酸酶及抗酒石酸酸性磷酸酶，分析骨量與各骨代謝指標的相關性。結果 88例OA患者中，骨密度測定顯示骨量正常24例(27.3%)，骨量減少45例(51.1%)，骨質(zhì)疏松19例(21.6%)；骨鈣素與腰椎體(r=-0.417，P= 0.001)、股骨頸(r=-0.358，P= 0.008)、腕部(r=-0.396，P= 0.037)骨密度改變均存在顯著負相關性，堿性磷酸酶則與腕部骨密度有負相關性關系(r=-0.304，P= 0.012)。酸性磷酸酶和維生素D3與腕部骨密度無相關關系。結論 在無骨密度檢測設備的情況下，測定骨鈣素和堿性磷酸酶升高可提示骨量減少或骨質(zhì)疏松的存在。

骨關節(jié)炎；骨質(zhì)疏松；骨鈣素；堿性磷酸酶

骨關節(jié)炎(OA)是一種最常見的、好發(fā)于老年人的慢性關節(jié)疾病，其病理基礎為關節(jié)軟骨退變導致反應性骨質(zhì)增生，繼而造成關節(jié)功能障礙；而骨質(zhì)疏松癥(OP)是一種以骨強度下降，骨脆性增高，易致骨折的全身性骨骼疾病。本研究對我科88例OA患者進行骨密度檢查，以了解OA合并OP的情況，同時檢測血清中骨源性堿性磷酸酶、骨鈣素、抗酒石酸酸性磷酸酶及1，25(OH)2維生素D3等骨代謝指標，探討骨代謝指標與骨密度變化的相關性，為觀察骨質(zhì)疏松尋找可靠的實驗室觀察指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年5月至2014年6月我院門診就診的OA患者88例，年齡46～78歲，平均年齡53.4歲，其中男27例，女61例，均符合OA的診斷標準[1，2]。單純膝關節(jié)14例，單純髖關節(jié)9例，膝和髖關節(jié)22 例，膝關節(jié)和脊柱9例，髖關節(jié)和脊柱7例，膝、髖和脊柱7例，膝和手關節(jié)18例，其余2例患者手、髖、膝關節(jié)和脊柱均有累及。X射線分級I級3例，II級24例，III級49例，IV級12例。所有患者均未應用激素以及維生素D、鈣劑、降鈣素等影響鈣代謝的藥物。

1.2 骨密度測定 以雙能X光儀測取患者股骨頸，腰2、3、4椎體，尺、橈骨下端T值。并以T值分為骨量正常(T值>-1SD)、骨量減少(T值<-1～-2.5 SD)和骨質(zhì)疏松(T值<-2.5SD)。

1.3 骨代謝指標測定 取患者空腹晨血，分離收集血清，以酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測患者血清骨源性堿性磷酸酶、骨鈣素、抗酒石酸酸性磷酸酶，和1，25(OH)2維生素D3(ELISA試劑盒購于上海士鋒生物科技有限公司)。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理。計量資料以均數(shù)±標準差表示，組間比較采用t檢驗，各檢測指標間相關性分析采用Pearson檢驗。P< 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

88例OA患者中，骨密度測定顯示骨量正常24例(27.3%)，骨量減少45例(51.1%)，骨質(zhì)疏松19例(21.6%)。骨量減少和骨質(zhì)疏松的OA患者骨鈣素水平明顯高于骨量正常的OA患者，見表1。進一步對骨代謝指標與OA患者骨密度改變的相關性進行分析，骨鈣素與腰椎體(r=-0.417，P= 0.001)、股骨頸(r=-0.358，P= 0.008)、腕部(r=-0.396，P= 0.037)骨密度改變均存在負相關關系，堿性磷酸酶與腕部骨密度存在負相關關系(r=-0.304，P= 0.012)，而酸性磷酸和維生素D3則與腕部骨密度無關聯(lián)關系，見表2。

表1 骨量正常、骨量減少及骨質(zhì)疏松OA患者的各項指標比較

與骨量正常組比較：*P< 0.01，**P< 0.001

表2 骨代謝指標與骨密度改變相關性分析

3 討論

OA是一種以關節(jié)軟骨退行性變和繼發(fā)性骨質(zhì)增生為特性的慢性關節(jié)疾病，多見于中老年人，女性多于男性。好發(fā)于負重較大的膝關節(jié)、髖關節(jié)、腰骶部脊柱關節(jié)以及手部的遠端指間關節(jié)等部位。該病亦稱為骨關節(jié)病、退行性關節(jié)炎、增生行關節(jié)炎、退化性關節(jié)炎、骨性關節(jié)炎等。OP則是一種以骨量減少、骨的微觀結構退化為特征、致使骨的脆性增加以及易于發(fā)生骨折的全身性骨骼疾病。Coper等[3]在研究髖關節(jié)退變與股骨近段骨密度關系時認為，雖然均與年齡相關，OP與OA是兩種互不相關的病理過程，因其發(fā)病機理不同。但曾慶馀等[4]對澄海市1722名成人的流行病學調(diào)查分析結果顯示，OA與OP存在一定的相關性，OA并發(fā)OP的發(fā)生率在30%左右。肖征宇等[5]對35例膝臨床分析也得出膝OA可合并OP的結論。88例OA患者中，骨密度測定顯示骨量正常者有24例(27.3%)，骨量減少者有45例(51.1%)，骨質(zhì)疏松者有19例(21.6%)，OA患者OP的發(fā)生率較曾慶馀報道的略低，而與Hulet等[6]觀察到結果相類似。我們和其他研究者的研究結果提示，OA患者中存在較高的OP發(fā)生率[7]。本文的研究更提示，與OP發(fā)生情況相比較，骨量減少在OA患者更高，值得臨床重視。

骨密度由骨的吸收與再建所決定：破骨細胞正常溶解和吸收舊骨所留下的空隙，由成骨細胞分泌的骨質(zhì)完全填充并進一步礦化。破骨細胞活性過度增強時，骨的溶解和吸收增多，導致吸收后腔隙的深度增大。成骨細胞受損時，分泌的新骨質(zhì)不能填充被破骨細胞溶解和吸收的腔隙。這些都可導致骨量減少，骨質(zhì)疏松。多種因素調(diào)節(jié)骨的吸收與再建，包括骨源性堿性磷酸酶、骨鈣素、抗酒石酸酸性磷酸酶及1，25(OH)2維生素D3等[8，9]。

骨源性堿性磷酸酶是由成骨細胞合成與分泌，當骨質(zhì)中鈣鹽沉淀不足時，該酶分泌增多，骨質(zhì)中鈣鹽充足時就分泌減少，所以被用來幫助檢查有無鈣吸收不足[10]。骨鈣素由成骨細胞合成及分泌，可連結羧磷灰石晶體，是反映反映成骨細胞活性的良好指標，血清含量升高時提示骨形成速率加快[11]。血清抗酒石酸酸性磷酸酶主要存在于破骨細胞，其水平可反映骨質(zhì)吸收情況[9]。維生素D在皮膚合成，經(jīng)過肝臟、腎臟代謝，轉變?yōu)?，25(OH)2維生素D3，可促進鈣磷在腸道吸收，并減少鈣的腎臟流失[12]。

本研究發(fā)現(xiàn)，骨量減少和骨質(zhì)疏松的OA患者中骨鈣素水平明顯低于骨量正常的OA患者，而堿性磷酸酶、酸性磷酸酶和1，25(OH)2維生素D3水平則與骨量正常的OA患者無顯著性差異。骨鈣素又稱γ-羧基谷氨酸蛋白(BGP)，是一種維生素K依賴性鈣結合蛋白，由 49個氨基酸構成，是由成骨細胞合成，分泌的主要是非膠原蛋白，生成后部分進入骨基質(zhì)并與其結合，連結羧磷灰石晶體而直接發(fā)揮骨結構作用，部分釋放入血。為了解骨鈣素與OA患者骨密度改變的關系，我們進一步對骨鈣素與OA患者骨密度改變的相關性進行了分析，結果發(fā)現(xiàn)骨鈣素與腰椎體、股骨頸、腕部骨密度改變均存在負相關關系，提示骨量減少越嚴重，成骨細胞代償性分泌骨鈣素越多，以增強成骨作用。

盡管堿性磷酸酶也代表成骨細胞活性，但本研究未發(fā)現(xiàn)該酶水平與腰椎和股骨頸骨密度存在相關關系，但與腕部骨密度有負相關關系。血清中骨代謝指標的水平受受多種因素影響，除合成因素外，局部釋放因素也很重要，如局部血流、負重、局部運動。腰椎及股骨頸是全身負重最大的部位，局部活動少，尤其是股骨頸僅有單個動脈供應血運，無側枝循環(huán)，所以局部合成的堿性磷酸酶釋放入循環(huán)可能較少，而腕部負重較輕，血運豐富，局部活動較多，合成的堿性磷酸酶極易釋放進入血循環(huán)，因而呈現(xiàn)出與腕部骨密度的相關性。

總的來說，OA患者并發(fā)OP的發(fā)生率較高，而骨代謝指標骨鈣素、堿性磷酸酶與骨密度改變有良好的相關性，對于實現(xiàn)檢查發(fā)現(xiàn)骨鈣素、堿性磷酸酶水平增高者，應行骨密度檢測，以明確OP的存在，使患者得到及時治療。

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The relationship between the indexes of bone metabolism and bone mineral density in patients with osteoarthritis

WUShuang，JIANGKe，WEIPeng，HUANGLi

(DepartmentofOrthopedics，AffiliatedHospitalofNorthSichuanMedicalCollege，Nanchong637000，China)

JIANGKe

Objective To investigate the relationship between the changes of bone mineral density and osseous metabolized indexes in order to find reliable laboratory markers for osteoporosis(OP).Methods We recruited 88 patients with osteoarthritis(OA)from our hospital and measured the bone density of femoral neck，lumbar vertebral body and wrist.At the same time，serum bone metabolism indexes including calcitonin，1，25(OH)2Vitamin D3，bone-specific alkaline phosphatase and tartrate resistant acid phosphatase were examined in these patients.Correlation of the bone metabolism indexes and bone mass was analyzed.Results In the 88 OA patients，there was 24 patients with normal bone mass(27.3%)，45 patients with osteopenia(51.1%)and 19 with osteoporosis(21.6%).There was a significant negative correlation between calcitonin and the changes of bone mineral density in lumbar vertebral body(r=-0.417，P= 0.001)，femoral neck(r=-0.358，P= 0.008)，and wrist(r=-0.396，P= 0.037).There also was a negative correlation between alkaline phosphatase and bone mineral density in wrist(r=-0.304，P= 0.012)while no correlation between wrist bone density and acid phosphatase or Vitamin D3was found.Conclusion In the absence of bone density detection equipment，determination of serum calcitonin and bone-specific alkaline phosphatase may suggest the presence of osteopenia or osteoporosis.

Osteoarthritis；Osteoporosis；Calcitonin；Bone-specific alkaline phosphatase

國家自然科學基金資助項目(編號：81471194)

蔣 科

R681；R589.5

A

1672-6170(2015)03-0057-03

2014-11-28；

2015-01-30)