骨保護(hù)素對高齡骨質(zhì)疏松癥患者骨代謝的影響

喬松，許琦，葉子青，俞志紅，謝海寶，金肖青

骨保護(hù)素對高齡骨質(zhì)疏松癥患者骨代謝的影響

喬松，許琦，葉子青，俞志紅，謝海寶，金肖青

目的 觀察骨保護(hù)素(OPG)對高齡骨質(zhì)疏松癥患者骨代謝的影響。方法 納入2009年7月－2014年7月于浙江醫(yī)院體檢并經(jīng)骨密度測定確診的高齡骨質(zhì)疏松癥患者150例，另選取高齡非骨質(zhì)疏松癥患者150例作為對照。測定兩組血OPG水平及骨代謝指標(biāo)[骨堿性磷酸酶(BAP)、N-端骨鈣素(N-MID)、β-Ⅰ型膠原羧基端肽(β-CTx)、脫氧吡啶啉(DPD)]水平，觀察OPG對骨質(zhì)疏松癥骨代謝的影響。采用Pearson相關(guān)分析OPG與年齡、骨生成及骨吸收指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果 與非骨質(zhì)疏松癥高齡患者比較，骨質(zhì)疏松高齡患者骨生成指標(biāo)BAP、N-MID下降，骨吸收指標(biāo)β-CTx、DPD升高，OPG水平下降(P＜0.05)；骨保護(hù)素水平與骨生成指標(biāo)呈正相關(guān)，與骨吸收指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)(γ1,2,3,4=0.27，0.52, –0.34，–0.41，P＜0.05)，與患者年齡不相關(guān)(γ=0.07，P＞0.05)。結(jié)論 高齡老人骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生發(fā)展是骨代謝破骨-成骨動態(tài)失衡的結(jié)果，OPG水平下降可能是高齡骨質(zhì)疏松癥患者的發(fā)病原因之一。

老年人；骨質(zhì)疏松；骨保護(hù)素

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)是一種以骨量降低和骨組織微結(jié)構(gòu)破壞為特征，骨骼脆性增加、易發(fā)生骨折的全身性骨骼疾病[1]。骨質(zhì)疏松癥的病理生理改變主要為骨生成與骨吸收的動態(tài)失衡，其發(fā)病率隨年齡增長有增加的趨勢，尤其是在高齡人群中發(fā)病率更高，且病情較重。骨保護(hù)素(osteoprotegerin，OPG)是骨代謝的關(guān)鍵因子[2-3]，其水平的變化直接影響骨生成與骨吸收的平衡，是骨質(zhì)疏松形成與發(fā)展的重要因素。本研究觀察OPG對高齡骨質(zhì)疏松癥患者骨生成和吸收代謝等指標(biāo)的影響，以期為高齡骨質(zhì)疏松癥的防治提供臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2009年7月－2014年7月于浙江醫(yī)院體檢的高齡老人(≥80歲，中華醫(yī)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn))，經(jīng)雙能X線測定骨密度(bone mineral density，BMD)值，參照WHO推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]分為骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組，每組150例。

骨質(zhì)疏松組需排除以下情況：①骨組織疾病如骨關(guān)節(jié)病、骨性炎癥、骨折、遺傳性骨病、骨原發(fā)及繼發(fā)性腫瘤等；②影響骨代謝疾病，激素內(nèi)分泌類疾病如糖尿病、甲狀腺和甲狀旁腺功能改變、生長激素缺乏、Cushing綜合征等；③骨代謝物質(zhì)相關(guān)類疾病如慢性肝、腎、胃腸疾病等；④服用影響骨代謝藥物如性激素、類固醇激素、抗驚厥藥、利尿劑、甲狀旁腺激素、降鈣素、維生素D類似物、二膦酸鹽、氟化物等。受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑及儀器 LunarProdigy雙能X線骨密度儀(GE公司)；Elecsys2010型全自動電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀，骨堿性磷酸酶(bone alkaline phosphatas，BAP)、N-端骨鈣素(N-MID osteocalcin，N-MID)、β-Ⅰ型膠原羧基端肽(β-C-terminal telopeptide of type I collagen，β-CTx)、脫氧吡啶啉(deoxypyridinoline，DPD)、骨保護(hù)素(OPG，Roche公司)。

1.2.2 骨密度測定 囑受試者仰臥位，進(jìn)行腰椎L1-4正位骨掃描，雙下肢屈膝位掃描髖部(股骨近段、股骨頸、Ward's三角和大轉(zhuǎn)子)。采用雙能X線骨密度儀測量受試者L1-4、左側(cè)股骨頸、Ward's三角(Ward's)、大轉(zhuǎn)子以及左側(cè)股骨近端BMD值。記錄受試者年齡、身高(cm)、體重(kg)。每次檢查前均用腰椎模型進(jìn)行儀器精密度質(zhì)控測試，變異系數(shù)(CV)=0.40%。

1.2.3 骨生化指標(biāo)測定 上午8:00-9:00點抽取受試者禁食12h后的空腹肘靜脈血4ml，即時分離血清，3000r/min離心5min，取血清置–70℃冰箱保存。測試前將血清標(biāo)本置室溫復(fù)融后按說明書要求進(jìn)行操作。所有檢測在收集樣本后一次性完成以消除批間差異。記錄血清BAP、N-MID、β-CTx、DPD、OPG濃度以及腰椎、左側(cè)股骨頸、Ward's三角、大轉(zhuǎn)子以及左側(cè)股骨近端BMD值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗，相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 兩組年齡(85.5±28.9歲 vs 82.3±31.5歲)、性別(83/67 vs 79/71)、身高(167.9±16.3cm vs 168.2±19.2cm)、體重(73.6±6.3kg vs 71.3±12.4kg)、體重指數(shù)(25.8±7.2 vs 25.6±9.3)等一般情況差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.2 OPG、骨密度、骨代謝指標(biāo)比較 與非骨質(zhì)疏松組比較，骨質(zhì)疏松組OPG水平明顯下降；骨生成指標(biāo)BAP及N-MID明顯下降，其中N-MID下降更為明顯；而骨吸收指標(biāo)β-CTx、DPD均明顯升高(P＜0.05，表1)，其中，DPD升高更明顯。

表1 兩組骨代謝指標(biāo)及骨保護(hù)素比較(±s，n=150)Tab.1 Comparison of the indexes of bone metabolism and osteoprotegerin between two groups(±s, n=150)

表1 兩組骨代謝指標(biāo)及骨保護(hù)素比較(±s，n=150)Tab.1 Comparison of the indexes of bone metabolism and osteoprotegerin between two groups(±s, n=150)

BAP. Bone alkaline phosphatase; N-MID. N-MID osteocalcin; β-CTx. β-C-terminal telopeptide of type I collagen; DPD. Deoxypyridinoline; OPG. Osteoprotegerin; OP. Osteoporosis; (1)P<0.05 compared with non-OP group

?

2.3 骨密度及骨代謝指標(biāo)的相關(guān)分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，OPG與骨生成指標(biāo)BAP及N-MID呈正相關(guān)(γ=0.27或0.52)，與骨吸收指標(biāo)β-CTx和DPD呈負(fù)相關(guān)(γ=–0.34或–0.41，P＜0.05)；與年齡不相關(guān)(γ=0.07，P＞0.05)。

3 討 論

BAP是成骨細(xì)胞的表型標(biāo)志物之一，可直接反映成骨細(xì)胞的活性或功能狀況。骨鈣素由骨中活躍的成熟成骨細(xì)胞合成，直接反映成骨細(xì)胞的活性以及骨形成率和骨轉(zhuǎn)換率，是骨轉(zhuǎn)換的敏感指標(biāo)[5-6]，本研究結(jié)果顯示在OPG影響下骨鈣素下降更為明顯。β膠原特殊序列由成熟Ⅰ型膠原部分降解產(chǎn)生，血清β-CTx是評價破骨細(xì)胞活性和骨吸收最有價值的方法之一[7-8]。脫氧吡啶啉(deoxypyridinoline)是膠原連接鍵的衍生物，是骨和軟骨膠原的特異指標(biāo)，反映骨基質(zhì)的吸收程度，研究中脫氧吡啶啉明顯升高是否顯示高齡骨質(zhì)疏松患者骨基質(zhì)吸收更加嚴(yán)重仍有待進(jìn)一步實驗加以證明。本研究發(fā)現(xiàn)，高齡骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組比較，反映骨生成指標(biāo)的BAP和N-MID下降，而反映骨吸收的指標(biāo)β-CTx與DPD升高，與其他研究結(jié)果推論相似[9]。這一結(jié)果與骨質(zhì)疏松破骨-成骨失平衡、導(dǎo)致骨吸收超過骨形成病理生理機(jī)制一致，符合骨質(zhì)疏松的一般規(guī)律，提示高齡老人骨質(zhì)疏松癥發(fā)生發(fā)展也是骨代謝破骨-成骨動態(tài)失衡的結(jié)果。

OPG是一種新的腫瘤壞死因子超家族成員[10]，與細(xì)胞核因子-κB受體活化因子(receptor activator of NF-κB，RANK)/細(xì)胞核因子-κB受體活化因子配體(receptor activator of NF-κB ligand，RANKL)形成調(diào)節(jié)細(xì)胞分化功能軸，通過RANK競爭性結(jié)合，抑制RANK與RANKL的結(jié)合，從而降低破骨細(xì)胞分化和增加骨密度功能[11]。有研究發(fā)現(xiàn)Adipo基因缺失型小鼠OPG高表達(dá)而RANKL低表達(dá)會導(dǎo)致小鼠骨量下降[12]。Inanc等[13]發(fā)現(xiàn)在使用唑來膦酸治療后3個月，血清OPG水平較治療前顯著上升，而RANKL 與OPG水平呈負(fù)相關(guān)。Wang等[14]在研究軟骨細(xì)胞β連接素信號通路時發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整RANKL RNA和OPG mRNA的表達(dá)比例，可使軟骨細(xì)胞量上調(diào)，下調(diào)RANKL mRNA可抑制破骨細(xì)胞的成熟活化及骨吸收活性。高齡老人中各種因素引起OPG降低，進(jìn)而導(dǎo)致其對破骨細(xì)胞的分化抑制作用降低，破骨細(xì)胞活化，骨吸收增加，出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。本研究結(jié)果顯示，高齡老人骨質(zhì)疏松組中OPG水平較非骨質(zhì)疏松組降低明顯，且OPG與骨生成指標(biāo)呈正相關(guān)，而與骨吸收指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，據(jù)此認(rèn)為OPG可能對高齡骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生發(fā)展有重要影響，是高齡老人骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制之一。同時研究發(fā)現(xiàn)OPG與年齡不相關(guān)，提示OPG水平不受年齡直接影響，可能與激素、免疫狀態(tài)等其他因素有關(guān)，有待進(jìn)一步研究證實。

通過本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高齡老人的骨質(zhì)疏松發(fā)病機(jī)制與變化過程符合骨質(zhì)疏松癥一般規(guī)律，而OPG下降可能是其形成的重要原因。但本研究例數(shù)偏少，尚不能得出更加明確的結(jié)論，須進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量證實，同時對OPG下降的原因也需在細(xì)胞或分子水平進(jìn)一步深入探討。

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Effects of osteoprotegerin on bone metabolism in the elderly with osteoporosis

QIAO Song1, XU Qi2, YE Zi-qing3, YU Zhi-hong3, XIE Hai-bao4, JIN Xiao-qing51Department of Neurology,2Department of Medical Image,3Department of Cadre Health,5Department of Acupuncture and Moxibustion, ZheJiang Hospital, Hangzhou 310013, China
4Institute of Geratology of Zhejing, Hangzhou 310013, China
This work was supported by the General Project of Health Department of Zhejiang Province (2009B011)

ObjectiveTo observe the effects of osteoprotegerin (OPG) on bone metabolism in the elderly with osteoporosis.MethodsOne hundred and fifty advanced elderly people with osteoporosis were found during physical examination from July 2009 to July 2014 in Zhejiang Hospital, and the diagnosis was confirmed by bone mineral density determination, and another group of 150 non-osteoporosis people serving as control were also enrolled in this study. OPG level and bone metabolism markers [bone-specific alkaline phosphatase (BAP), N-MID osteocalcin, β-C-terminal telopeptide of type Ⅰ collage (β-CTx) and deoxypyridinoline (DPD)]were assayed, and influence of OPG on the bone metabolism in osteoporosis was observed. Pearson correlation analysis was applied to analyze the relationship between OPG and age, bone formation markers and bone resorption markers.ResultsCompared with the advanced elderly people in non-osteoporosis group, bone formation markers (BAP and N-MID osteocalcin) decreased, bone resorption markers (β-CTx and DPD) increased, and OPG level decreased in the OPG group (P<0.05). There was a positive correlation between osteoprotegerin level and bone formation markers, and a negative correlation between osteoprotegerin level and bone resorption markers (γ1,2,3,4=0.27, 0.52, –0.34, –0.41, P<0.05).ConclusionsThe occurrence and development of osteoporosis in the elderly is the result of the dynamic imbalance between osteoblast and osteoclast in the bone metabolism. Lowering of osteoprotegerin level may be the pathogenesis of osteoporosis in the elderly.

aged; osteoporosis; osteoprotegerin

R681.4

A

0577-7402(2015)06-0472-03

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.06.10

2015-03-15；

2015-05-10)

(責(zé)任編輯：熊曉然)

浙江省衛(wèi)生廳一般研究項目(2009B011)

喬松，醫(yī)學(xué)碩士，副主任醫(yī)師。主要從事神經(jīng)系統(tǒng)疾病及老年代謝性疾病研究

310013 杭州 杭州市浙江醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(喬松)，醫(yī)學(xué)影像科(許琦)，干部保健科(葉子青、俞志紅)，針灸科(金肖青)；310013 杭州 浙江省老年病研究所(謝海寶)