老年骨質(zhì)疏松癥患者血清1，25-二羥維生素D3與骨骼肌減少癥的相關性研究

張 黎，李 燕

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·論著·

老年骨質(zhì)疏松癥患者血清1，25-二羥維生素D3與骨骼肌減少癥的相關性研究

張 黎，李 燕

目的探討老年骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)患者血清1，25-二羥維生素D3〔1，25-(OH)2D3〕與骨骼肌減少癥(sarcopenia，SAR)的相關性。方法選取2013年10月—2015年4月到云南省第一人民醫(yī)院就診的老年OP患者390例。根據(jù)是否合并SAR，將納入患者分為合并SAR組(n=286)和未合并SAR組(n=104)。患者均進行體格檢查、骨密度和身體組織成分檢測及實驗室檢查，并分析血清1，25-(OH)2D3與SAR評價指標和影響因素的相關性。結果兩組患者性別、年齡及BMI比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。未合并SAR組患者血清1，25-(OH)2D3高于合并SAR組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。Spearman秩相關分析結果顯示，男性/女性OP患者血清1，25-(OH)2D3與步速、握力呈正相關(P<0.05)，而與四肢骨骼肌量指數(shù)(ASMI)不相關(P>0.05)；血清1，25-(OH)2D3與雌二醇(E2)、睪酮(T)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、白介素10(IL-10)呈正相關(P<0.05)，與活性氧(ROS)、全段甲狀旁腺激素(iPTH)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)呈負相關(P<0.05)，而與BMI、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、超敏C反應蛋白(hs-CRP)不相關(P>0.05)。結論OP患者血清1，25-(OH)2D3水平與部分SAR評價指標和影響因素相關，可能是早期預測和評估SAR的指標之一。

骨質(zhì)疏松；肌減少癥；骨化三醇；相關性分析

張黎，李燕.老年骨質(zhì)疏松癥患者血清1，25-二羥維生素D3與骨骼肌減少癥的相關性研究[J].中國全科醫(yī)學，2016，19(25)：3050-3054.[www.chinagp.net]

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骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)和骨骼肌減少癥(sarcopenia，SAR)均是老年人的高發(fā)病，嚴重影響了老年人的身體健康。隨著年齡的增加，機體骨量逐漸減少，骨脆性增加，骨折風險增大。老年人的骨質(zhì)流失常常與骨骼肌減少伴隨發(fā)生，國外研究發(fā)現(xiàn)，SAR與骨量丟失和OP有關[1]，也有研究結果顯示SAR是預測老年人全因死亡率的獨立危險因素[2]，是導致機體功能和生活質(zhì)量下降的綜合征[3]。因此深入研究老年OP患者合并SAR的危險因素，對于早期防治SAR、改善老年人生活質(zhì)量、延長生命具有重要意義。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，1，25-二羥維生素D3〔1，25-(OH)2D3〕的生物學作用除了調(diào)節(jié)鈣磷代謝和骨骼重建外，還可以調(diào)節(jié)骨骼肌細胞的代謝[4]。本研究旨在探討老年OP患者血清1，25-(OH)2D3與SAR的相關性，從而為SAR的早期防治提供依據(jù)。

1　對象與方法

1.1研究對象選取2013年10月—2015年4月到云南省第一人民醫(yī)院干部保健科就診的老年OP患者390例。納入標準：(1)年齡≥60歲；(2)近3個月未服用過維生素D或鈣劑。排除標準：(1)糖尿病患者，且血糖控制不達標；(2)近3個月發(fā)生過急性心肌梗死、急性腦梗死及腦出血；(3)合并肝腎系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病、急性炎性應激狀態(tài)；(4)近3個月內(nèi)使用過糖皮質(zhì)激素；(5)患者及家屬不愿意參加本研究。

1.2診斷標準(1)OP：根據(jù)WHO推薦標準，以個體骨密度值與同性別該年齡段人群骨密度參考值相比較的標準差(T值)表示，T值≥-1.0為骨量正常，-2.5

1.3研究方法根據(jù)是否合并SAR，將納入患者分為合并SAR組(n=286)和未合并SAR組(n=104)。納入患者均進行體格檢查、骨密度和身體組織成分檢測及實驗室檢查，并分析血清1，25-(OH)2D3與SAR評價指標和影響因素的相關性。

根據(jù)SAR診斷標準確定SAR評價指標，包括ASMI、步速、握力；根據(jù)既往研究結果確定SAR影響因素，包括BMI[7]，胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)[8-9]，活性氧(reactive oxygen species，ROS)[10]，雌二醇(estradio，E2，女性)和睪酮(testosterone，T，男性)[11-12]，全段甲狀旁腺激素(intact parathyroid hormone，iPTH)[13]，胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)[14]，腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)、白介素6(inter leukin-6，IL-6)、超敏C反應蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)[15-17]，白介素10(inter leukin-10，IL-10)[18]。

1.3.1體格檢查由經(jīng)過統(tǒng)一培訓的護士，對患者進行體格檢查，具體包括：(1)采用體質(zhì)量計測量身高、體質(zhì)量，并計算BMI。(2)采用機械握力計測量優(yōu)勢手的握力。測量時患者取坐位，雙足自然置于地面，屈膝屈髖90°，上臂與胸部平貼，前臂處于中立位，伸腕0°～30°，并保持0°～15°尺偏[19]。重復測量3次，每次測量完由專人進行調(diào)零，取最大值，以kg為單位，精確到0.1 kg。(3)采用秒表測量患者以自然速度步行4 m所需時間，重復測量2次，取較短時間，并計算步速。

1.3.2骨密度和身體組織成分檢測采用美國GE公司 Lunar Prodigy公司生產(chǎn)的雙能X線骨密度儀(dual-nergy X-ray absorptiometry，DXA)測定患者腰椎L1～L4、左髖部(股骨頭、股骨頸、大轉(zhuǎn)子、Ward′s 區(qū))的骨密度，以及全身身體組成成分(肌肉、脂肪組織含量)。ASMI=四肢肌肉量(ASM)/身高。

1.3.3實驗室檢查抽取患者空腹8 h以上的清晨肘正中靜脈血10 ml，抽取前1 d患者禁酒且清淡飲食。于室溫下靜置30～60 min，然后以3 000 r/min離心10 min，離心半徑為8 cm，取上層淡黃色清亮血清，于-20 ℃保存。采用BIO-RAD公司生產(chǎn)的Model 680型酶標儀，通過ELISA法檢測血清1，25-(OH)2D3，試劑盒購自英國IDS公司。采用日本日立公司生產(chǎn)的7600-020全自動生化檢測儀，通過己糖激酶法檢測空腹血糖、空腹胰島素，試劑盒購自羅氏診斷產(chǎn)品上海有限公司，HOMA-IR=空腹胰島素×空腹血糖/22.5；采用化學熒光法檢測ROS，試劑盒購自羅氏診斷產(chǎn)品上海有限公司；采用免疫分析法檢測E2(女性)、T(男性)，試劑盒購自北京北方生物制品研究所；采用免疫發(fā)光法檢測iPTH，試劑盒購自天津德普診斷產(chǎn)品有限公司；采用ELISA法檢測IGF-1，試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司；采用ELISA法檢測TNF-α、IL-6、IL-10，試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司；采用免疫熒光法檢測hs-CRP，試劑盒購自羅氏診斷產(chǎn)品上海有限公司。

2　結果

2.1兩組患者一般資料比較兩組患者性別、年齡及BMI比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05，見表1)。

表1　兩組患者一般資料比較

注：SAR=骨骼肌減少癥；a為t值

2.2兩組患者血清1，25-(OH)2D3比較未合并SAR組和合并SAR組患者血清1，25-(OH)2D3分別為(21.1±9.8)、(14.2±6.3) ng/L，兩組比較，差異有統(tǒng)計學意義(t=2.145，P<0.05)。

2.3OP患者血清1，25-(OH)2D3與SAR評價指標的相關性分析Spearman秩相關分析結果顯示，在男性/女性OP患者中，血清1，25-(OH)2D3與步速、握力均呈正相關(P<0.05)，而與ASMI不相關(P>0.05，見表2)。

2.4OP患者血清1，25-(OH)2D3與SAR影響因素的相關性分析Spearman秩相關分析結果顯示，血清1，25-(OH)2D3與E2、T、IGF-1、IL-10呈正相關(P<0.05)，與ROS、iPTH、TNF-α、IL-6呈負相關(P<0.05)，而與BMI、HOMA-IR、hs-CRP不相關(P>0.05，見表3)。

3　討論

SAR是指隨年齡增加，骨骼肌量、肌力及其功能下降的一種綜合征[20]。有研究結果顯示，機體肌力在60歲以后可每年下降3%～5%，60～70歲老年人的SAR發(fā)病率約為10%，>80歲老年人可達30%[21]。SAR與住院時間延長、院內(nèi)感染增加及疾病生存期減少有關[4，22]，是接受化療和手術癌癥患者的危險因素[23]，也是生命后期失能的重要預測指標[22]。目前臨床上尚缺乏公認的治療OP和SAR的療效確切藥物，因此早期發(fā)現(xiàn)、早期干預是其治療關鍵。

表2　OP患者血清1，25-(OH)2D3與SAR評價指標的相關性分析Table 2　Correlation analysis between OP patients′ serum 1，25-(OH)2D3 and evaluation indexes of SAR

注：OP=骨質(zhì)疏松癥，1，25-(OH)2D3=1，25-二羥維生素D3，ASMI=四肢骨骼肌量指數(shù)

表3　OP患者血清1，25-(OH)2D3與SAR影響因素的相關性分析Table 3　Correlation analysis between OP patients′ serum 1，25-(OH)2D3 and influencing factors of SAR

注：HOMA-IR=胰島素指數(shù)，ROS=活性氧，E2=雌二醇，T=睪酮，iPTH=全段甲狀旁腺激素，IGF-1=胰島素樣生長因子-1，TNF-α=腫瘤壞死因子α，IL-6=白介素6，IL-10=白介素10，hs-CRP=超敏C反應蛋白

SAR是隨衰老而產(chǎn)生的多因素綜合作用結果，其發(fā)病機制尚不明確，可能原因包括：(1)氧化損傷，衰老后ROS生成加快，炎性因子TNF-α、IL-6、C反應蛋白(CRP)表達增加[24]，引發(fā)慢性炎性反應，誘導細胞凋亡[25]，引起蛋白質(zhì)分解、抑制蛋白質(zhì)合成；抗炎因子IL-10水平下降，抑制促炎因子和細胞凋亡的作用降低，進一步加重炎性反應[26]，進而導致骨骼肌質(zhì)量減少。(2)激素水平下降，性激素、生長激素及腎上腺皮質(zhì)激素等在中年以后開始逐漸減少，肌肉蛋白的合成量也隨著激素量的減少明顯下降。(3)骨骼肌的內(nèi)在改變，肌肉衛(wèi)星細胞是肌纖維細胞的前體，其分化、增殖在衰老過程中被抑制，導致肌纖維量減少。(4)神經(jīng)-肌肉的功能衰退和運動單位重組，隨著衰老，支配快肌纖維的運動神經(jīng)元出現(xiàn)功能衰退或失去活性，被相鄰的支配慢肌纖維的運動神經(jīng)元接管，從而導致其支配的肌纖維萎縮或失活，肌纖維流失、死亡。

來自皮膚和飲食中的維生素D可以在肝臟和腎臟中代謝成為最具活性的形式，即1，25-(OH)2D3。其在體內(nèi)最主要的生物學作用是調(diào)節(jié)鈣磷代謝，近年來的研究發(fā)現(xiàn)，其還具有廣泛的骨外作用，包括調(diào)節(jié)細胞增生與分化、抗增殖/抗分化、調(diào)節(jié)細胞凋亡、介導免疫反應及多種內(nèi)分泌腺激素分泌等[27]。一項國外研究發(fā)現(xiàn)，當骨骼肌質(zhì)量尚未明顯丟失時，骨骼肌內(nèi)鈣的釋放、攝入及再循環(huán)功能已發(fā)生改變，表明鈣穩(wěn)態(tài)已經(jīng)失衡[28]。本研究結果顯示，OP患者的血清1，25-(OH)2D3水平與炎性因子IL-6、TNF-α及iPTH呈負相關，與抗炎因子IL-10及性激素E2、T呈正相關，提示1，25-(OH)2D3可能是SAR發(fā)病的早期預測指標。但是否是因為1，25-(OH)2D3水平下降導致鈣穩(wěn)態(tài)失衡，進而引發(fā)骨質(zhì)疏松、骨骼肌流失，尚有待進一步臨床和基礎性研究。

骨骼和肌肉是緊密聯(lián)系的，機體的運動功能是由神經(jīng)-肌肉-骨骼系統(tǒng)承擔的。不能單獨應用ASM評估SAR，ASM的提高并不能帶來活動能力(肌肉功能)的改善[29]，同樣OP患者治療后，骨密度提高，但骨折風險并未降低[30]。OP和SAR間通常存在多個基因和環(huán)境因素的共同作用，存在許多共同危險因素，如激素水平、胰島素抵抗、氧化應激、慢性炎性反應產(chǎn)生的炎性因子和遺傳等。本研究結果也顯示，OP患者的SAR合并率為26.7%，合并SAR組患者血清1，25-(OH)2D3水平低于未合并組，提示1，25-(OH)2D3存在獨立的改善骨骼肌-肌肉功能的機制。1，25-(OH)2D3缺乏時，Ⅱ型纖維明顯萎縮，導致近端肌肉無力、起立及上下樓梯困難、軸向平衡障礙[4]，因此維生素D缺乏的老年人跌倒頻率較高。國外研究結果顯示，補充1，25-(OH)2D3可以降低老年人的跌倒風險[31]。本研究發(fā)現(xiàn)，血清1，25-(OH)2D3水平與SAR評價指標中的步速、握力呈正相關，但與ASMI不相關，提示補充1，25-(OH)2D3可以改善骨骼肌功能，但這種改善并不是通過增加肌肉質(zhì)量或體質(zhì)量實現(xiàn)。1，25-(OH)2D3在體內(nèi)的生物效應需要靠維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)介導，但其對骨骼肌功能的改善是否是與分布于神經(jīng)元、骨骼和骨骼肌細胞的VDR結合，通過1，25-(OH)2D3信號通路[32]實現(xiàn)，尚有待進一步研究。綜上所述，1，25-(OH)2D3除可作為骨質(zhì)疏松的評價指標，還可能是早期預測和評估SAR發(fā)病風險的指標，且血清1，25-(OH)2D3水平較高患者的骨骼肌功能較好，這為SAR的臨床治療提供了新思路。

作者貢獻：張黎、李燕進行試驗設計、撰寫論文并對文章負責；張黎進行試驗實施、評估、資料收集；李燕進行質(zhì)量控制與審校。

本文無利益沖突。

本文鏈接：

骨質(zhì)疏松癥(OP)的主要特征為低骨量和骨組織微結構變差，導致骨折風險增加，是目前世界上發(fā)病率、病死率及保健費用消耗較大的疾病之一。另外，隨著年齡的增長，除骨量減少外，肌肉質(zhì)量和力量也會降低，這個過程被稱為骨骼肌減少癥(SAR)。臨床上防治SAR具有十分重要的意義，因為其可以降低跌倒風險和相關傷害，包括脆性骨折風險。2013年國際骨質(zhì)疏松基金會(IOF)營養(yǎng)工作組針對營養(yǎng)對老年人肌肉質(zhì)量、強度及性能影響的意見書指出，維生素D可以影響肌肉質(zhì)量和功能的發(fā)展與保護，因此適度補充維生素D對預防和治療老年OP、SAR具有十分重要的臨床意義。IOF認為，血清25-羥維生素D〔25-(OH)D〕水平須達到60 nmol/L才能有效降低跌倒風險，老年人的血清25-(OH)D目標水平為75 nmol/L，估計需補充維生素D 20～25 μg/d。但一般而言，我國兒童和成年人的維生素D可耐受最大攝入量(UL)為20 μg/d。

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(本文編輯：王鳳微)

Correlation Analysis between Serum 1,25-Dihydroxyvitamin D3of Patients with Senile Osteoporosis and Sarcopenia

ZHANGLi,LIYan.CadresHealthcareDepartment,FirstPeople′sHospitalofYunnanProvince,Kunming650032,China

Correspondingauthor:LIYan,CadresHealthcareDepartment,FirstPeople′sHospitalofYunnanProvince,Kunming650032,China;E-mail:2689963575@qq.com

ObjectiveTo explore the correlation between serum 1,25-dihydroxyvitamin D3〔1,25-(OH)2D3〕 of patients with senile osteoporosis(osteoporosis,OP) and sarcopenia(sarcopenia,SAR).Methods390 patients with senile OP,who received treatment in First People′s Hospital of Yunnan Province from October 2013 to April 2015 were selected.Depending on whether merging SAR,they were assigned to group combined with SAR(n=286) and group combined without SAR(n=104).All the patients received physical examination,bone density and body tissue composition testing and laboratory examination to analyze the correlation between serum 1,25-(OH)2D3level and the evaluation indexes and influencing factors of SAR.ResultsGender,age and BMI of the two groups were not significantly different(P>0.05).Serum 1,25-(OH)2D3of group combined with SAR was significantly higher than that in group without SAR(P<0.05).Spearman rank correlation analysis showed that male/female OP patients′ serum OP 1,25-(OH)2D3was positively correlated with walking speed,grip strength(P<0.05),and not correlated with arms and legs skeletal muscle mass index(ASMI);serum 1,25-(OH)2D3presented positive correlation with estradiol(E2),testosterone(T),insulin-like growth factor-1(IGF-1)，interleukin-10(IL-10,P<0.05),while negatively correlated with reactive oxygen species(ROS),intact parathyroid hormone(iPTH),tumor necrosis factor α(TNF-α),interleukin-6(IL-6,P<0.05),and not correlated with BMI,homeostasis model assessment of insulin resistance(HOMA-IR),high-sensitivity C-reactive protein(hs-CRP,P>0.05).ConclusionSerum 1,25-(OH)2D3level of OP patients is correlated with some of the evaluation indexes and influencing factors,and may be one of the indicators of early prediction.

Osteoporosis;Sarcopenia;Calcitriol;Correlation analysis

云南省應用基礎研究面上項目(2013FZ183)；云南省老年病防治研究中心基金項目(2014NS240)；云南省第一人民醫(yī)院王隴德院士工作站基金項目(2013年)

650032 云南省昆明市，云南省第一人民醫(yī)院干部保健科

李燕，650032 云南省昆明市，云南省第一人民醫(yī)院干部保健科；E-mail：2689963575@qq.com

R 681

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2016.25.010

2016-03-02；修回時間：2016-07-26)