蘇州市0-6歲兒童骨密度調查及其與25羥維生素D關系研究

孔銳宋媛葉侃孟玉梅周琴

蘇州市立醫院兒童保健科，江蘇 蘇州 215002

骨密度即骨礦密度(bone mineral density，BMD) 是指單位面積骨礦物質的含量，其是評估骨鈣含量、缺乏狀況及其治療效果等重要客觀指標[1]。定量超聲檢測技術因其安全、快捷、無痛苦等優勢，是目前在臨床中作為評估嬰幼兒骨礦物質水平的最主要手段。兒童期骨密度增長情況，是影響成年期獲得骨峰值關鍵因素。成年期骨峰值高會降低成年后骨質疏松性骨折發病風險。且兒童期生長發育速率快，是發生骨強度不足的高危人群[2, 3]。然而關于目前蘇州市兒童骨密度水平狀況和重要影響因素研究較少見。此外，目前國內外針對兒童肥胖[4]、25-(OH)D3(25羥維生素D)水平[5]與骨密度之間關系仍存在較大的爭議。故本研究對蘇州地區481名0-6歲兒童進行骨密度調查分析并對25-(OH)D3與骨密度的關系進行探究，以期了解該地區兒童骨密度狀況和相關影響因素及探討25-(OH)D 和骨密度的相關性在評價兒童骨代謝狀況中的應用，為預防兒童骨強度不足提供參考依據。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2016年7月-2017年1月在蘇州市立醫院兒童保健科進行健康檢查的0-6歲兒童481名為研究對象。所有受檢兒童均無近期感染、胃腸/肝腎功能異常、代謝疾病、骨骼疾病等。所有參與本研究的兒童家長對研究內容知情，并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1骨密度檢測：通過以色列Sunlight公司生產的Ominisense7000超聲骨強度儀檢測兒童骨密度。測量部位為兒童左側脛骨遠端1/3處。以同年齡、同性別亞洲兒童SOS的Z值評分作為判定標準：Z>-1.0為骨密度正常，-1.5

1.2.2血清25-(OH)D檢測：采集末梢手指血保存于4°C冰箱，分離血清。使用膠體金免疫層析法檢測血清25-(OH)D3濃度。檢測試劑盒由普邁德(北京)科技有限公司提供。所有標本均在一周之內完成檢測。檢測人員經過專門培訓并嚴格按照儀器和試劑說明書進行檢測。維生素D (VitD)營養狀況判定標準：血清25-(OH)D3水平<50 nmol/L為維生素D缺乏；50-75 nmol/L為維生素D不足，75-250 nmol/L為維生素D充足；250-375 nmol/L為維生素D過量，>375 nmol/L過量為維生素D中毒。

1.2.3問卷調查和體格測量：參加本研究的醫務人員均經統一培訓，對兒童基本情況和骨健康相關因素如膳食攝入情況、睡眠情況等進行問卷調查，并嚴格按照規范標準測量兒童身長/高和體重。

1.3 統計方法

2 結果

2.1 蘇州市0-6歲兒童骨密度狀況

本研究共納入研究對象481名兒童，其中男性239名和女性242名。定量超聲骨密度SOS平均水平為 3343.24±197.94，Z值平均水平為-0.03±0.87。骨密度正常424名(88.10%)，骨密度不足者57名(11.90%)，其中輕度不足者36名(7.50%)，中度不足者17名(3.50%)，重度不足者4名(0.80%)。因骨密度中度不足和嚴重不足的檢出率低，故進行統計分析時將這兩組與骨密度輕度不足組進行合并，統稱為骨密度異常組。0-1歲和3-6歲組兒童骨密度異常檢出率較高，組間差異具有統計學意義(χ2=10.38，P<0.001)。不同性別間兒童骨密度差異無統計學意義(χ2=0.90，P=0.349)，見表1。

2.2 兒童骨密度狀況影響因素分析

單因素分析結果顯示肉類和蛋類每周攝入次數、睡眠時間、體質指數BMI、血清維生素D 水平與兒童骨密度水平有關(P>0.05)。骨密度正常組兒童每周肉類、蛋類食用次數多于骨密度異常組(P均大于0.05)。BMI>18兒童骨密度異常檢出率(23%)高于其他兩組，差異具有統計學意義(P=0.003)。隨著維生素D 水平增加，骨密度異常檢出率呈下降趨勢(P<0.001)。

多元回歸結果顯示，肥胖(BMI>18)是影響兒童骨密度危險因素(OR=4.730,P=0.003)，而充足維生素D水平是其保護因素(OR=0.133,P<0.001)。見表3。

表1 不同年齡和性別兒童骨密度比較Table 1 Comparison of BMD among different age and sex groups

表2 影響兒童骨密度單因素分析Table 2 Univariate analysis of BMD in children

表3 兒童骨密度影響因素二元logistic回歸分析Table 3 Bivariate regression analysis of risk factors of BMD in children

2.3 兒童血清25-(OH)D3水平與骨密度的關系

維生素D缺乏組和不足組的骨密度Z值明顯低于維生素D充足組，差異具有統計學意義(F=23.09，P<0.001)。維生素D缺乏組和不足組的骨密度異常檢出率高于維生素D充足組，差異亦具有統計學意義(χ2=18.37，P<0.001)。具體見表4。線性回歸分析發現血清25-(OH)D3水平和骨密度值之間存在直線回歸關系(F=26.09，P<0.001)，且直線回歸方程為：骨密度Z值=-0.802+0.035×VitD。

3 討論

骨密度是反映骨健康和鈣營養狀況的重要指標。定期開展兒童骨密度監測可為指導維生素D 和鈣劑補充和監測干預效果提供依據，且對于預防兒童期佝僂病、骨質軟化癥、成年期骨質疏松骨折有著重要的保健意義。

表4 不同血清 25-(OH)D3 水平兒童的骨密度情況Table 4 BMD status in children with different 25-hydroxyvitamin D levels

3.1 蘇州市0-6歲兒童骨密度狀況

本研究結果顯示蘇州地區0-6歲兒童骨密度不足檢出率為11.90%。其與成都地區兒童骨密度調查結果相似[5]，低于廣州[6]、西安[7]地區文獻報道。考慮其可能與不同地域特點、季節氣候等因素有關。本地區0-1歲兒童骨密度不足檢出率為16.0%，高于1-3歲(5.1%)和3-6歲(14.9%)組。該結果提示1 歲以內是嬰兒骨密度不足發病高峰期，與相關研究相一致[8, 9]。原因可能有此階段兒童正是生長速度最為迅速的階段；母體內鈣類骨積累不足；嬰兒維生素D和鈣補充不足；嬰兒期室內時間多，日照時間少以及運動少等[6]。隨年齡增長，骨密度不足檢出率逐漸降低，而至學齡前階段(即3-6歲)骨強度不足檢出率又呈上升趨勢，其可能與兒童入園后戶外活動相對減少，維生素D 和鈣未得到及時補充等有關，故骨密度表現不足[9]。因而1歲內的嬰兒是防治兒童骨強度不足主要人群，同時也需要加強學齡前兒童骨密度的監測和干預。

3.2 膳食和睡眠對兒童骨密度的影響

本研究結果發現骨密度不足兒童每周攝入肉類、蛋類次數低于正常兒童。膳食營養狀況作為影響兒童生長發育重要的環境因素，也是提供兒童骨量增加和儲備所必備的物質基礎[10]。肉類、蛋類作為食物中的優質蛋白，易于人體吸收和利用。因此適量攝入肉類、蛋類是兒童骨骼生長發育的基本保證。另外，本研究中兒童睡眠時間短，其骨密度不足檢出率較高。研究已證實睡眠與兒童生長激素分泌密切相關，后者可促進骨骼生長。且兒童每日分泌的生長激素大多數是在深夜熟睡后的1-2小時后呈潮式釋放分泌的[11]。此外，研究者發現有關學齡前兒童睡眠的前瞻性隨訪研究中校正肥胖高危因素如遺傳因素、運動情況等后，發現兒童睡眠不足是其肥胖的高危因素。且隨著睡眠時間減少，其肥胖發病率呈逐漸上升趨勢[12]。而肥胖又是影響兒童骨密度和骨生長的重要危險因素[13]。因而加強膳食營養和保證充足睡眠對于兒童骨骼健康發育不可或缺。

3.3 兒童BMI對骨密度的影響

本研究結果顯示肥胖是兒童骨密度的不利因素。近年越來越多研究也指出脂肪堆積是骨密度和骨形成的危險因素。最新一項meta分析納入近年來16項相關研究，研究結果表明在不同程度的肥胖人群中肥胖與骨密度水平呈負相關[4]，即本研究與上述研究結果較為一致。究其原因可能是：脂肪細胞累計會抑制成骨細胞分化和骨形成；脂肪細胞可通過影響瘦素和脂聯素分泌或者上調促炎細胞因子水平進而影響RANK/RANKL/OPG 通路以促進骨吸收；另外，肥胖者高脂食物過多攝入會影響腸道鈣和維生素D吸收利用[14]。然而既往眾多研究認為肥胖有利于骨代謝且可降低骨質疏松癥發生風險。如張海燕等[15]發現同性別肥胖兒童肌肉含量以及局部和全身骨密度均分別明顯高于正常對照組兒童。Leonard等[16]發現肥胖青少年脛骨骨骼成熟度、肌肉面積和肌肉力量顯著高于正常組。學者們多認為體脂可通過增加骨的機械負荷、脂肪細胞分泌的瘦素，或者增強芳香化酶活性和雌激素水平從而促進骨的形成[17]。故其兩者的相關性和確切的機制和有待于日后研究加以證實。

3.4 血清25羥維生素D與骨密度的關系

近年來研究顯示臨床上血清25-(OH) D適用于早期篩查兒童佝僂病[18]，且維生素D水平結合骨密度等多種指標，其診斷營養缺乏性佝僂病的靈敏度和特異度可上升至75%～90%[19]。然而目前對于血清25-(OH) D水平與骨密度有無直接關系尚無一致結論。一方面，如美國第三次健康和營養調查(NHANES III)結果表明：隨著血清25羥維生素D水平升高(在22.5 -94 nmol/L范圍內)，骨密度水平呈上升趨勢，即呈顯著的正相關關系[20]。在熊菲等[5]6 838名0-7歲兒童25 羥維生素D 和骨密度的關系研究結果顯示：僅當維生素D 不足時其和骨密度值存在正性直線關系，而當其充足時，兩者并不存在上述關系。本研究結果與上述研究較為一致。但熊菲等[4]的研究對象主要為有生長發育緩慢、多汗多汗、夜驚、煩躁不安等臨床癥狀的兒童，本文的研究人群為健康無此臨床癥狀的兒童。故本研究為探究不同年齡段健康兒童血清25-(OH)D 水平與骨密度之間相關性提供依據，從而為進一步準確判斷兒童維生素D和鈣缺乏提供參考。維生素D 缺乏可繼發甲狀旁腺素(PTH)水平升高。PTH可通過激活成骨細胞，促進破骨細胞分化而導致骨量和骨密度減少[21]。研究還發現作為骨骼代謝的主要調節基因維生素D 受體基因(VDR)，其等位基因多態性可調控維生素D對鈣、磷代謝，進而影響骨密度和骨質疏松癥發生[22]。另一方面，在不同種族研究中發現黑人中總體維生素D和維生素D 結合蛋白水平低于白人，但其骨密度水平卻高于白人[23]。在上海[21]和岳陽[24]地區健康成年人中尚未發現維生素D水平與骨密度存在相關性。目前國內關于學齡前兒童血清25-(OH)D 水平與骨密度關系研究仍較少見，因而日后有必要進一步擴大樣本量以驗證本次研究結果。

綜上，1歲內是防治兒童骨強度不足的重要階段，學齡前階段兒童骨密度的監測和干預工作仍不可忽視。防治肥胖和合理補充維生素D，有利于預防兒童骨密度缺乏，促進骨骼生長。