Graves眼病患者血清骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子變化及與骨密度的相關(guān)性

蘇俊平 張博 孟慶蘭 劉春燕 陳雪 陳云霞

·論著·

Graves眼病患者血清骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子變化及與骨密度的相關(guān)性

蘇俊平 張博 孟慶蘭 劉春燕 陳雪 陳云霞

目的 探討Graves眼病(GO)患者血清骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子變化及與骨密度的相關(guān)性。方法 選取2014年5月至2016年10月收治的60例GO患者為GO組，其中分為輕度GO組18例，重度GO組42例。另設(shè)同期進(jìn)行健康體檢的正常人為對(duì)照組(40例)。測(cè)定3組血清骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子[護(hù)骨素(OPG)、細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基(RANKL)、白介素6(IL-6)、白介素10(IL-10)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)]及第2～4腰椎(L2～4)、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)骨密度(BMD)。結(jié)果 (1)GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α較對(duì)照組明顯升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ較對(duì)照組明顯降低，且重度GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α較輕度GO組明顯升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ較輕度GO組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(2)GO組L2～4、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)BMD較對(duì)照組明顯降低，且重度GO組L2～4、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)BMD較輕度GO組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(3)對(duì)照組血清OPG、RANKL、OPG/RANKL、IL-6、IL-10、TNF-α、IGF-Ⅰ與各部位BMD均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α與各部位BMD均具有負(fù)相關(guān)性(r值分別為-0.685、-0.722、-0.775、-0.798，P<0.05)，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ與各部位BMD均具有正相關(guān)性(r值分別為0.712、0.689、0.803，P<0.05)。結(jié)論 GO患者血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α水平升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ水平降低，且其變化與骨代謝異常和骨密度降低有關(guān)。

Graves眼病；骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子；骨密度；骨質(zhì)疏松

Graves眼病(Graves ophthalmopathy，GO)是一種自身免疫性?xún)?nèi)分泌疾病，該病是Graves病最常見(jiàn)的甲狀腺外表現(xiàn)，占全部Graves病的20%～50%，且其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)[1,2]。臨床上，藥物治療和手術(shù)治療是GO主要治療方法，其中糖皮質(zhì)激素由于其抗炎和抗免疫作用被廣泛應(yīng)用于治療GO，研究顯示其治療有效率可達(dá)到70.2%，且對(duì)視功能保護(hù)作用也較明顯。然而，長(zhǎng)期使用糖皮質(zhì)激素不良反應(yīng)發(fā)生率高，容易引起體重增加、高血壓、糖尿病等不良反應(yīng)。其中骨質(zhì)疏松是激素治療引起的主要不良反應(yīng)，是導(dǎo)致GO患者癱瘓、影響患者生活質(zhì)量的主要原因之一[3-5]。本研究選取2014年5月至2016年10月我院收治的60例GO患者為研究對(duì)象，通過(guò)觀察患者血清骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子及骨密度的變化，為GO患者骨質(zhì)疏松的預(yù)防提供理論依據(jù)，總結(jié)如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年5月至2016年10月河北省滄州市人民醫(yī)院收治的GO患者60例，其中男34例，女26例；年齡27.8～39.2歲，中位年齡35.2歲;病程1.5～2.9年，平均(2.2±0.5)年;Ⅰ度突眼13例，Ⅱ度突眼22例，Ⅲ度突眼25例。根據(jù)GO臨床活動(dòng)性評(píng)分(CAS)和眼睛疾病嚴(yán)重性用改良方法(NOSPECS)將其分為輕度GO組和重度GO組。輕度GO患者CAS<4，NOSPECS<5；重度GO患者CAS≥4，NOSPECS≥5。輕度GO組18例，包括男10例，女8例；年齡29.2～38.5歲，中位年齡34.6歲；病程1.5～2.7年，平均(2.0±0.3)年;Ⅰ度突眼4例，Ⅱ度突眼9例，Ⅲ度突眼5例。重度GO組42例，包括男24例，女18例；年齡27.8～39.2歲，中位年齡35.7歲；病程1.8～2.9年，平均2.4年，Ⅰ度突眼9例，Ⅱ度突眼13例，Ⅲ度突眼20例。另選取同期于我院進(jìn)行健康體檢的正常人40例為對(duì)照組，其中男25例，女15例；年齡28.4～45.1歲，中位年齡38.8歲。3組性別比、年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合美國(guó)甲狀腺協(xié)會(huì)制定的診斷和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；(2)常規(guī)檢查甲狀腺功能，包括游離甲狀腺激素(FT3、FT4)、促甲狀腺激素(TSH)、促甲狀腺激素受體抗體(TS-Ab)、甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體(TpoAb)；X線可見(jiàn)骨小梁減少、變細(xì)，骨皮質(zhì)變薄；(3)排除其它原因引起的突眼；(4)近期未服用過(guò)免疫抑制藥物。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并嚴(yán)重心、肝、肺、腎疾病；(2)甲狀腺功能異常；(3)炎癥、自身免疫性疾病；(4)顱內(nèi)或球后占位性疾病；⑤意識(shí)障礙，依從性差者。

1.3 臨床檢查 常規(guī)眼科檢查，包括視力、眼壓、外眼、眼底、眼球運(yùn)動(dòng)、屈光度等。采用Hertel突眼計(jì)測(cè)量突眼度，若單(雙)眼>14 mm，或雙眼相差在2 mm以上判斷為眼球突出，重復(fù)測(cè)量3次，取均值。采用超聲、CT及MRI判斷眼外肌功能。

1.4 主要試劑及設(shè)備 酶聯(lián)免疫試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所，嚴(yán)格參照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。雙能骨密度吸收儀購(gòu)自美國(guó)GE公司。

1.5 檢測(cè)指標(biāo)及方法

1.5.1 骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子:抽取清晨空腹靜脈血5 ml，分離血清后置于-80℃冰箱備用。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定血清骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子[護(hù)骨素(OPG)、細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基(RANKL)、白介素6(IL-6)、白介素10(IL-10)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)]。

1.5.2 骨密度:采用雙能骨密度吸收儀測(cè)定第2～4腰椎(L2～4)、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)骨密度(BMD)。以上測(cè)定部位的峰值BMD均值≤2.0個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差即為骨質(zhì)疏松。以上測(cè)定部位的峰值BMD均值<1.0～2.0個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差即為骨量減少。

2 結(jié)果

2.1 對(duì)照組與GO組骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子比較 GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α較對(duì)照組明顯升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ較對(duì)照組明顯降低，且重度GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α較輕度GO組明顯升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ較輕度GO組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1，圖1。

表1 對(duì)照組與GO組骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子比較 ±s

注：與對(duì)照組比較,*P<0.05;與輕度GO組比較,#P<0.05

2.2 對(duì)照組與GO組BMD比較 GO組L2～4、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)BMD較對(duì)照組明顯降低，且重度GO組L2～4、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)BMD較輕度GO組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2，圖2。

2.3 對(duì)照組與GO組骨代謝指標(biāo)與BMD相關(guān)性分析

圖1 對(duì)照組與GO組骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子比較

對(duì)照組血清OPG、RANKL、OPG/RANKL、IL-6、IL-10、TNF-α、IGF-Ⅰ與各部位BMD均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α與各部位BMD均具有負(fù)相關(guān)性(r值分別為-0.685、-0.722、-0.775、-0.798，P<0.05)，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ與各部位BMD均具有正相關(guān)性(r值分別為0.712、0.689、0.803，P<0.05)。

3 討論

GO是與甲狀腺疾病有關(guān)的一種器官特異性自身免疫性疾病，患者主要表現(xiàn)為眼球前突、眼瞼退縮、眼眶組織水腫、視神經(jīng)病變及眼外肌運(yùn)動(dòng)障礙[6-8]。此外，研究表明GO患者機(jī)體骨代謝指標(biāo)異常，這主要是由于少量甲狀腺激素能夠促進(jìn)骨骼發(fā)育，但超量甲狀腺激素則能夠加快骨轉(zhuǎn)換過(guò)程，即骨形成和骨吸收過(guò)程均加強(qiáng)，但主要以骨吸收過(guò)程為主，因而造成骨量減低、骨質(zhì)疏松，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[9,10]。因此，對(duì)于GO患者加強(qiáng)對(duì)骨質(zhì)疏松的篩查和預(yù)防至關(guān)重要。

表2 對(duì)照組與GO組BMD比較

組別L2～4股骨頸Ward三角大轉(zhuǎn)子區(qū)重度GO組(n=42)0.71±0.12*#0.65±0.07*#0.61±0.05*#0.50±0.06*#輕度GO組(n=18)1.03±0.15*0.80±0.12*0.80±0.11*0.68±0.09*對(duì)照組(n=40)1.30±0.240.99±0.121.29±0.180.85±0.13

注：與對(duì)照組比較,*P<0.05;與輕度GO組比較,#P<0.05

圖2 對(duì)照組與GO組BMD比較

護(hù)骨素(OPG)是腫瘤壞死因子受體超家族的成員，其與細(xì)胞核因子κB受體活化因子受體(RANK)、細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基(RANKL)組成的OPG/RANK/RANKL信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在調(diào)控破骨細(xì)胞分化過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。OPG是成骨細(xì)胞分泌的糖蛋白，具有抑制破骨細(xì)胞分化、降低破骨細(xì)胞活性、增加骨礦含量的作用。RANKL是OPG的配體，也由成骨細(xì)胞分泌，是目前已知唯一具有促進(jìn)破骨細(xì)胞分化發(fā)育的細(xì)胞因子，其與破骨細(xì)胞表面的RANK結(jié)合通過(guò)NF-κB、c-fos、Akt/PKB途徑促進(jìn)破骨細(xì)胞分化發(fā)育和骨吸收過(guò)程。OPG可競(jìng)爭(zhēng)性抑制RANKL與RANK結(jié)合，具有抑制破骨細(xì)胞分化發(fā)育，誘導(dǎo)其凋亡的作用。OPG/RANKL決定了破骨細(xì)胞分化及骨吸收程度[11,12]。研究發(fā)現(xiàn)，OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)與其他細(xì)胞因子之間形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，能夠直接或間接作用于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞，影響骨代謝過(guò)程。IL-6、TNF-α等炎性因子通過(guò)調(diào)控OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)促進(jìn)破骨細(xì)胞分化成熟和骨吸收過(guò)程，從而導(dǎo)致骨量減少和骨質(zhì)疏松。IL-6由單核巨噬細(xì)胞、成骨細(xì)胞分泌，能夠促進(jìn)破骨細(xì)胞增殖、分化及骨吸收的作用[13]。IL-10具有抑制RANKL信號(hào)及破骨細(xì)胞分化成熟的作用[14]。TNF-α通過(guò)促進(jìn)破骨細(xì)胞前體細(xì)胞增殖、分化、抑制成骨細(xì)胞等作用誘導(dǎo)骨吸收，并抑制骨形成[15]。IGF-Ⅰ由70個(gè)氨基酸殘基組成，其結(jié)構(gòu)與胰島素類(lèi)似，通過(guò)有絲分裂和非有絲分裂途徑對(duì)骨代謝具有多重作用，例如促進(jìn)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞增殖、分化[16,17]。在骨代謝過(guò)程中，OPG、RANKL、IL-6、IL-10、TNF-α、IGF-Ⅰ均是具有較高價(jià)值的檢測(cè)骨代謝過(guò)程的細(xì)胞因子。

本研究以O(shè)PG、RANKL、IL-6、IL-10、TNF-α、IGF-Ⅰ作為觀察指標(biāo)，并以健康正常人為對(duì)照組，探討GO患者血清與骨代謝有關(guān)細(xì)胞因子變化。結(jié)果顯示，GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α較對(duì)照組明顯升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ較對(duì)照組明顯降低，且重度GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α較輕度GO組明顯升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ較輕度GO組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明GO患者骨吸收作用較骨形成明顯加快，進(jìn)而導(dǎo)致骨代謝紊亂、骨量減低及骨質(zhì)疏松。骨密度(BMD)測(cè)定是目前確診骨質(zhì)疏松的“金標(biāo)準(zhǔn)”，具有準(zhǔn)確性高、低輻射、誤差小、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示，GO組L2～4、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)BMD較對(duì)照組明顯降低，且重度GO組L2～4、股骨頸、Ward三角和大轉(zhuǎn)子區(qū)BMD較輕度GO組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，這表明GO患者確實(shí)存在BMD降低。相關(guān)性分析顯示，對(duì)照組血清OPG、RANKL、OPG/RANKL、IL-6、IL-10、TNF-α、IGF-Ⅰ與各部位BMD均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。GO組血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α與各部位BMD均具有負(fù)相關(guān)性(r值分別為-0.685、-0.722、-0.775、-0.798，P<0.05)，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ與各部位BMD均具有正相關(guān)性(r值分別為0.712、0.689、0.803，P<0.05)。

綜上所述，GO患者血清OPG、RANKL、IL-6、TNF-α水平升高，OPG/RANKL、IL-10、IGF-Ⅰ水平降低，可能是GO患者發(fā)生骨質(zhì)疏松的重要因素，監(jiān)測(cè)以上指標(biāo)變化對(duì)于篩查GO患者發(fā)生骨質(zhì)疏松的高危人群具有重要意義，這對(duì)于有效預(yù)防骨質(zhì)疏松具有重要價(jià)值。但骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子影響骨代謝的具體機(jī)制尚待深入研究，這必將為疾病的預(yù)防和治療提供更廣闊的思路。

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The change of serum bone metabolism related cytokines in patients with Graves ophthalmopathy and its correlation with bone mineral density

SUJunping*,ZHANGBo,MENGQinglan,etal.

*DepartmentofEndocrinology,People’sHospitalofCangzhouCity,Hebei,Cangzhou061000,China

Objective To investigate the change of serum bone metabolism related cytokines in patients with Graves ophthalmopathy (GO) and its correlation with bone mineral density.Methods Sixty patients with GO who were admitted and treated in our hospital from May 2014 to October 2016 were enrolled as GO group,who were redivided into two subgroups:mild GO group (n=18) and severe GO group (n=42),meanwhile, 40 healthy subjects were served as control group.The serum bone metabolism related cytokines including osteoprotegerin (OPG),nuclear factor-κ beta receptor activator ligand (RANKL), interleukin-6 (IL-6),interleukin-10 (IL-10),tumor necrosis factor α (TNF-α),insulin-like growth factor Ⅰ(IGF-Ⅰ) and bone mineral density (BMD) in lumbar vertebrae (L2～4),femoral neck,ward triangle and trochanter major were detected for the three groups.Results The serum levels of OPG,RANKL,IL-6 and TNF-α in GO group were significantly increased, however,the levels of OPG/RANKL,IL-10 and IGF-Ⅰwere obviously decreased, as compared with those in control group.Moreover the serum levels of OPG,RANKL,IL-6 and TNF-αin severe GO group were significantly higher than those in mild GO group,however, the levels of OPG/RANKL,IL-10 and IGF-Ⅰin severe GO group were significantly lower than those in mild GO group (P<0.05).The levels of BMD in lumbar 2～4 (L2～4),femoral neck,Ward's triangle and trochanter region in GO group were obviosuly decreased,as compared with those in control group,furthermore,which in severe GO group were significantly lower than those in mild GO group (P<0.05).The correlation analysis showed that the serm levels of OPG,RANKL,OPG/RANKL,IL-6,IL-10,TNF-α and IGF-Ⅰin control group were not correlated to the levels of BMD in different sites (P>0.05). However the levels of OPG,RANKL,IL-6 and TNF-α in GO group were negatively correlated with the levels of BMD in different sites (r=-0.685,-0.722,-0.775,-0.798,respectively,P<0.05),however, the levels of OPG/RANKL,IL-10 and IGF-Ⅰin GO group were positively correlated with the levels of BMD in different sites (r=0.712,0.689,0.803,respectively,P<0.05).Conclusion The serum levels of OPG,RANKL,IL-6 and TNF-α in patients with GO are increased,but the levels of OPG/RANKL,IL-10 and IGF-Ⅰare decreased,moreover,the changes are closely related with bone metabolism abnormality and BMD decrease.

Graves ophthalmopathy; bone metabolism related cytokines; bone mineral density; osteoporosis

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.11.002

061000 河北省滄州市人民醫(yī)院內(nèi)分泌科(蘇俊平、劉春燕、陳雪、陳云霞)，心內(nèi)科(孟慶蘭)；河北省滄州市中心醫(yī)院甲狀腺外科(張博)

R 77

A

1002-7386(2017)11-1608-04

2016-11-04)