老年骨質(zhì)疏松患者血清瘦素、胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ、組織蛋白酶K和氧化應(yīng)激指標(biāo)的水平及意義

江孝龍 蔣國(guó)華

(浙江省榮軍醫(yī)院骨科，浙江 嘉興 314000)

骨質(zhì)疏松(OP)是常見(jiàn)的一種骨科疾病，好發(fā)于老年人，臨床表現(xiàn)主要為骨小梁減少、骨質(zhì)變薄、骨量減低等骨組織顯微結(jié)構(gòu)受損癥狀，會(huì)造成患者骨脆性增加，很大程度上提高了骨折概率，且OP發(fā)病率不斷上升，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，甚至可能威脅患者生命安全〔1～3〕。故臨床采取有效的診斷和治療方法尤為重要。骨代謝標(biāo)志物主要反映內(nèi)骨等形成和吸收情況，測(cè)定骨代謝標(biāo)志物可用來(lái)OP的診斷及預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)〔4〕。近年研究表明，瘦素主要通過(guò)中樞機(jī)制影響人的骨代謝，胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)-Ⅰ是骨骼合成的一種生長(zhǎng)因子，與破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的功能及其耦聯(lián)密切相關(guān)〔5〕。由破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨基質(zhì)重構(gòu)時(shí)，組織蛋白酶(Cathe)K是最主要的蛋白水解酶，在骨代謝中扮演獨(dú)特的角色，此外認(rèn)為活性氧的增加是OP發(fā)生的重要原因〔6〕。本研究探討老年OP患者骨代謝標(biāo)志物、血清瘦素、IGF-I、Cathe K和氧化應(yīng)激指標(biāo)的水平及意義。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選擇浙江省榮軍醫(yī)院2011年9月至2014年9月收治的老年OP患者200例作為研究組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)雙能骨密度(BMD)儀檢測(cè)診斷為OP；②年齡≥70歲；③自愿加入研究簽訂知情同意書者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并甲狀腺功能亢進(jìn)、糖尿病等代謝性疾病；②精神疾病者；③繼發(fā)性O(shè)P骨折；④影響骨代謝藥物及激素服用史。研究組男72例，女128例，年齡70～86〔平均(78.39±4.57)〕歲。另選同期老年健康體檢者120例作為對(duì)照組，男46例，女74例，年齡70～89〔平均(79.92±4.56)〕歲。兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2主要儀器和試劑 日立7160型全自動(dòng)生化分析儀，BMD-400型雙線BMD儀。人骨形成蛋白(BGP)試劑盒、人骨特異性堿性磷酸酶(B-ALP)試劑盒、人Ⅰ型前膠原N端前肽(PINP)試劑盒(上海江萊生物科技有限公司)、人瘦素試劑盒、人IGF-Ⅰ試劑盒(廈門慧嘉生物科技有限公司)，人Cathe K試劑盒、人丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒(上海江萊生物科技有限公司)。

1.3觀察指標(biāo)及檢測(cè)方法

1.3.1血清標(biāo)本采集 所有研究對(duì)象于清晨空腹采集3 ml外周靜脈血，分離血清，分離條件：離心半徑15 cm、轉(zhuǎn)速3 000 r/min、離心10 min，置于-70℃下保存待測(cè)。

1.3.2各指標(biāo)測(cè)定 采用放射免疫法測(cè)定BGP含量，采用免疫分析法測(cè)定B-ALP含量，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定PINP含量。采用ELISA測(cè)定瘦素和IGF-Ⅰ含量。采用酶法測(cè)定SOD和MDA含量，操作嚴(yán)格依據(jù)試劑盒說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。采用BMD儀測(cè)定腰椎L1～4和股骨頸BMD。分析骨代謝指標(biāo)、瘦素、IGF-Ⅰ、Cathe K和氧化應(yīng)激指標(biāo)與BMD相關(guān)性。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0軟件進(jìn)行χ2及t檢驗(yàn)。相關(guān)性采用Pearson分析。

2 結(jié) 果

2.1兩組血清骨代謝標(biāo)志物指標(biāo)比較 見(jiàn)表1。研究組血清BGP、B-ALP和PINP水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

表1 兩組血清骨代謝標(biāo)志物指標(biāo)比較

2.2兩組血清瘦素、IGF-Ⅰ和Cathe K水平比較 見(jiàn)表2。研究組血清瘦素和Cathe K水平顯著高于對(duì)照組而IGF-Ⅰ水平顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。

2.3兩組氧化應(yīng)激指標(biāo)比較 見(jiàn)表3。研究組SOD顯著低于對(duì)照組而MDA水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

2.4兩組BMD比較 見(jiàn)表4。研究組腰椎L1～4和股骨頸BMD低于對(duì)照組(P<0.05)。

2.5BMD與各指標(biāo)的相關(guān)性 見(jiàn)表5。BGP、B-ALP、PINP、瘦素、Cathe K和MDA與BMD呈線性負(fù)相關(guān)，IGF-Ⅰ和SOD與BMD呈線性正相關(guān)(P<0.05)。

表2 兩組血清瘦素、IGF-Ⅰ和Cathe K水平比較

表3 兩組氧化應(yīng)激指標(biāo)比較

表4 兩組BMD比較

表5 BMD與各指標(biāo)的相關(guān)性

3 討 論

原發(fā)性O(shè)P主要分為Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型又為絕經(jīng)后OP，Ⅱ型又為老年性O(shè)P，臨床特點(diǎn)主要為脆性增加、骨強(qiáng)度下降、骨的結(jié)構(gòu)退化及骨量減少〔7，8〕。BMD檢查可明確診斷OP，檢測(cè)BMD可作為診斷OP主要手段〔9〕。本研究表明，老年OP患者BMD明顯下降。 隨著近年來(lái)醫(yī)學(xué)水平的不斷發(fā)展，骨代謝標(biāo)志物在OP診斷中具有重要作用，且隨著老齡化的不斷增加，老年患者骨丟失速度加快，特別是絕經(jīng)期老年婦女基于體內(nèi)激素和年齡雙重變化的影響，造成骨轉(zhuǎn)換失去平衡，引起每個(gè)骨轉(zhuǎn)換部位的骨量丟失嚴(yán)重，同時(shí)骨轉(zhuǎn)換部位的骨量丟失嚴(yán)重，增加骨折風(fēng)險(xiǎn)〔10～12〕。BGP在骨吸收和骨細(xì)胞分化過(guò)程中發(fā)揮作用，能夠通過(guò)檢測(cè)血清中BGP含量，快速靈敏地反映骨形成和股轉(zhuǎn)化率〔13〕；B-ALP主要是成骨細(xì)胞成熟的一種標(biāo)志物，能夠反映成骨細(xì)胞的活動(dòng)，其代謝不受肝腸等影響，能夠特異性、穩(wěn)定性代表成骨細(xì)胞的活性，主要作為反映骨轉(zhuǎn)換率的一種敏感標(biāo)志物〔14〕；血中PINP的含量能夠反映合成骨轉(zhuǎn)換和Ⅰ型膠原的速率情況，PINP含量高，骨轉(zhuǎn)換活躍。本研究結(jié)果表明，老年OP患者骨代謝標(biāo)志物明顯異常。瘦素是一種多肽類激素，腎臟是瘦素的主要清除器官，以原形從腎小球?yàn)V過(guò)，繼而腎小管攝取原尿中的瘦素且降解后隨尿排出。近年來(lái)越來(lái)越多研究關(guān)注中樞神經(jīng)系統(tǒng)在骨代謝中的作用〔15〕。瘦素的中樞作用認(rèn)為可能主要是通過(guò)其對(duì)下丘腦神經(jīng)肽通路影響而實(shí)現(xiàn)，瘦素在下丘腦與受體結(jié)合，直接抑制神經(jīng)肽Y mRNA表達(dá)，使神經(jīng)肽Y的產(chǎn)生降低，通過(guò)與下丘腦受體結(jié)合而阻止骨形成。有研究報(bào)道顯示，瘦素水平上升可抑制骨形成，而認(rèn)為這一過(guò)程主要是通過(guò)改變下丘腦釋放能量的中樞途徑使骨的形成受抑制〔16〕。此外，由于老年OP患者大部分患高血壓、糖尿病等代謝綜合征，存在內(nèi)分泌功能代謝紊亂，而認(rèn)為內(nèi)分泌功能紊亂可導(dǎo)致甲狀腺功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下及骨量減少等一系列癥狀，而伴瘦素代謝異常增高情況下會(huì)致使自主神經(jīng)張力下降，故老年OP患者骨丟失認(rèn)為可能是經(jīng)這一途徑作用的結(jié)果〔17〕。IGF-Ⅰ是骨骼合成的一種生長(zhǎng)因子，能夠直接作用于成骨細(xì)胞的分化功能，參與骨重建，且受雌激素調(diào)節(jié)。有研究顯示，老年OP患者血清IGF-Ⅰ水平明顯下降〔18〕。本研究表明，老年OP患者血清瘦素水平升高而IGF-I水平下降。Cathe K主要存在于破骨細(xì)胞皺褶緣處，且為骨吸收的一種關(guān)鍵酶，雖該指標(biāo)成為近年來(lái)骨病學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，但臨床上目前仍未進(jìn)行大規(guī)模的檢測(cè)和研究〔19〕。本研究表明，老年OP患者血清Cathe K水平明顯升高。OP本身被認(rèn)為與年齡密切相關(guān)的一種骨量丟失，而氧化應(yīng)激則被認(rèn)為是年齡相關(guān)性疾病的一種最主要致病因素，故而氧化應(yīng)激與OP相關(guān)性值得探討〔20〕。SOD作為人體清除自由基的一種重要物質(zhì)，可對(duì)抗氧自由基且能夠阻斷其對(duì)機(jī)體細(xì)胞引起的損傷。MDA會(huì)誘發(fā)過(guò)氧化作用，形成脂質(zhì)過(guò)氧化物，引發(fā)細(xì)胞代謝功能障礙的物質(zhì)。二者共同維持氧化應(yīng)激平衡。本研究表明，老年OP患者明顯存在氧化應(yīng)激失衡。