脂肪因子Omentin-1、脂聯素與中老年女性骨密度相關性研究

陳麗華 呂燕碧 鄺雪輝 康玉聞 鄧惠群 劉永裕

佛山市中醫院骨科，廣東 佛山 528000

骨質疏松癥是一種全身性骨骼疾病，其特征是骨量減少和骨組織的微觀結構惡化，從而導致骨脆性增加、易發生骨折和生活質量下降[1]。對于女性來說，絕經后會出現骨密度(bone mineral density, BMD)加速下降。許多因素，如低體質量指數(bone mass index, BMI)、體育鍛煉減少和吸煙均會導致骨量的流失。最近，有研究者[2-4]提出脂肪細胞依賴性激素因子可能對骨骼健康起著重要作用。尤其是Omentin-1和脂聯素可能為影響BMD的新因素。脂聯素是脂肪細胞分泌的脂肪因子，與肥胖成反比，被認為具有抗炎、抗動脈粥樣硬化和胰島素增敏作用[5]。值得注意的是，已發現脂聯素及其受體是由人成骨細胞產生的，這表明脂聯素可能將脂肪組織與BMD聯系起來[6]。最近的一項薈萃分析[7]發現脂聯素與BMD之間存在負相關。關于脂聯素與骨重塑過程之間的關聯，即破骨細胞去除礦化骨和成骨細胞形成新骨，已在體外和體內實驗研究中進行了相關的研究[8]，但結果相互矛盾。關于脂聯素對骨代謝的影響方面，被認為其可誘導成骨細胞增殖和分化[9]。Omentin-1是從人類網膜脂肪cDNA文庫中發現的，主要在內臟脂肪組織中表達[10]。最近的研究[11]表明，Omentin-1與BMI和腰圍呈負相關。此外，有研究者[11]報道了其與脂聯素和高密度脂蛋白膽固醇呈正相關。迄今為止，只有少數橫斷面研究調查了健康人群中血清Omentin-1水平和BMD之間的關聯，結果并不一致[12-13]。本研究旨在分別研究Omentin-1、脂聯素和BMD之間的關系。

1 材料和方法

1.1 一般臨床資料

選取2017年3月至2018年4月在佛山市中醫院就診的需要進行腰椎骨密度檢測且年齡范圍為35～60歲的女性患者。排除已經確診為骨質疏松癥且進行治療者及患有心血管并發癥、慢性腎病、視網膜疾病、中風、心肌梗死等疾病的患者。通過健康檢查問卷的方式獲得受試者的一般特征、生活方式和不良生活習慣；填寫了關于營養和生活方式的自填式問卷，并對生活方式和病史進行了基于計算機的訪談;BMI由體重(kg)除以身高的平方(m2)計算而得;根據有關月經狀況和病史的自我報告信息評估絕經期狀態；記錄患者服用避孕藥、進行激素替代療法(HRT)情況。最后共有338位女性納入本研究，按照是否絕經將其分為圍絕經期/絕經期組(n=194)和絕經后組(n=124)。

1.2 指標檢測

使用型號為QDR 4500的Hologic DEXA雙能X線檢測儀測量受試者腰椎(1～4)的骨密度；對所有患者均抽取10 mL靜脈血進行血清指標檢測；使用酶聯免疫吸附試驗(Mercker creature dhea)檢測脂聯素，其中測定內和測定間變異系數(CV)分別為4.6%和5.0%;同時檢測血清中Omentin-1和骨保護素(osteoprotegerin,OPG)的濃度。通過ELISA(Biovendor，Brno，Czech Republic)測定Omentin-1，其中測定內CV在3.2%～4.1%之間，測定間CV在4.4%～4.8%之間;同時對OPG濃度進行定量，其中測定內CV為2.9%～4.9%，測定間CV為1.7%～9.0%。

1.3 統計學處理

所有數據均使用SPSS 19.0版軟件進行統計分析。通常分布的變量以均數±標準差表示。右傾斜變量(Omentin-1、脂聯素、骨保護素)使用中位數和四分位數范圍表示，并進行對數轉換以進行分析。分類變量予以百分比(吸煙狀況、口服避孕藥和HRT使用)表示。為了比較圍絕經期/絕經期女性和絕經后女性的特征，使用了分類變量的卡方檢驗和連續變量的Student ’t檢驗或Mann-WhitneyU檢驗進行分析。使用Spearman年齡校正的偏相關系數評估脂肪因子和BMD之間的相關性。多變量線性回歸模型用于評估脂肪因子脂聯素和Omentin-1與BMD之間的關聯。對于每種脂肪因子(對數轉化的Omentin-1或對數轉化的脂聯素)，另外相互調整模型。根據絕經狀態特定四分位數的Omentin-1，使用多變量調整的協方差分析(ANCOVA)來評估Omentin-1與BMD之間的關系。根據絕經狀態特定的脂聯素四分位數進行相同的分析。P<0.05被認為是差異有統計學意義。

2 結果

表1顯示了兩組女性的基本特征。與絕經后女性相比，圍絕經期/絕經前女性的年齡更小(P<0.05)，骨密度更高(P<0.05)，Omentin-1(P<0.05)、OPG(P<0.0001)和脂聯素(P<0.05)水平更低。

筆者注意到在圍絕經/絕經前女性以及絕經后女性中，脂聯素和BMD、OPG之間沒有顯著的相關性(P>0.05)。在多變量調整的線性回歸模型中檢測到脂聯素和BMD之間仍然沒有發現有相關性(表2)，脂聯素和OPG水平之間亦沒有關聯。

筆者觀察到在圍絕經/絕經前女性中Omentin-1和BMD之間沒有關聯(表2)。然而，在絕經后女性中，調整年齡、BMI、腰圍、吸煙狀況、使用HRT和對數轉換的脂聯素水平后，Omentin-1與BMD之間呈負相關。

表1 不同絕經狀態的研究人群特征Table 1 Characteristics of study populations with different menopause status

表2 根據絕經狀態調整骨密度的Omentin-1和脂聯素的四分位數Table 2 Quartiles of Omentin-1 and adiponectin with adjusted BMD according to menopausal status

注：*針對脂聯素進行了調整(對數轉換);#調整口服避孕藥的使用;$調整為Omentin-1 (對數轉換);&調整激素替代療法。

3 討論

本研究探討了脂肪因子脂聯素和Omentin-1與BMD之間的關系，并研究其在圍絕經期/絕經前和絕經后女性中的作用。脂聯素與圍絕經期和絕經前女性的BMD水平未發現具有相關性；而Omentin-1與絕經后女性的BMD水平發現存在顯著的負相關。有一項薈萃分析結果表明脂聯素與BMD呈負相關關系，5項研究顯示陰性關聯，5項研究顯示無關聯[7]。然而，此次研究結果及其他研究結果也沒有觀察到脂聯素與BMD水平之間的關聯[14-15]。這些研究在體外和體內的結果相互矛盾，原因可能主要是兩方面：一方面，脂聯素被認為通過刺激RANKL和抑制OPG產生誘導破骨細胞形成[16]；另一方面，脂聯素被證明可誘導成骨細胞增殖和分化[16]，并通過破骨細胞生成抑制和成骨細胞生成激活來增加骨量[9]。然而，這種不一致發現的原因尚不清楚，但可以想象，分離的細胞培養模型和動物模型在模仿復雜過程的能力方面受到限制，如可能的脂聯素依賴性反調節機制。因此，脂聯素在骨生物學中的生物學作用仍需要闡明。

迄今為止，只有少數研究調查了這種新型脂肪因子Omentin-1與健康人群BMD之間的關系。Li等[17]的研究結果顯示，Omentin-1與中國男性全身和腰椎BMD呈負相關；然而，在調整年齡、BMI和脂肪體重后，這種相關性失去了統計學意義。此外，在股骨頸、全髖和Ward三角區的Omentin-1和BMD之間發現負相關，但沒有統計學意義。Tohidi等[13]和Zhang等[18]觀察到Omentin-1和BMD之間存在顯著的負相關，與此次研究中對于絕經后女性的研究結果相一致，盡管這種關聯沒有統計學意義。相比之下，Wang等[12]觀察到絕經前的Omentin-1和BMD之間呈反比關系，而絕經后的女性并非如此。

體外和體內研究表明，Omentin-1可能在骨重塑過程中對BMD發揮保護作用。在成骨細胞和破骨細胞前體的共培養系統中，Omentin-1通過OPG減少破骨細胞形成并抑制成骨細胞中RANKL的產生[19]。其次，Omentin-1治療顯著提高了卵巢切除小鼠的BMD，同時伴有較高的血清OPG和較低的RANKL水平，提示Omentin-1通過OPG和RANKL對骨的保護作用[19]。有研究表明[19]絕經后女性中的Omentin-1和OPG之間呈正相關。同時，筆者觀察到OPG在圍絕經期/絕經前女性中水平較低，而在絕經后女性中水平較高。盡管如此，實驗研究表明OPG具有依賴性骨重塑機制，而人類研究提供了關于OPG對骨重建標記與BMD之間關系的爭議性結果。造成這種爭議的原因可能是因為OPG/RANKL比OPG/RANKL比率最有可能影響BMD的靜態測量[20]，從而維持骨重建的適當平衡。因此，需要進一步的研究來探索RANKL和OPG/RANKL比率作為脂肪組織-骨關聯中的潛在介質。

總體而言，在絕經后女性中觀察到的較高的Omentin-1和較低的BMD水平可能是由于生理補償和適應性的骨質流失。即使觀察到Omentin-1和BMD水平之間的反向關聯，也不能排除Omentin-1可能會減弱在這些女性中存在的更強的骨損傷。然而，本研究的橫斷面設計不允許因果推斷，因此無法澄清觀察到的Omentin-1濃度是病理性還是補償性的。此外，由于本研究僅包括中老年漢族女性，這些發現可能不適用于其他種族或年齡組。同時，本研究還存在著其他局限性。首先，僅通過雙能X射線骨密度儀測量受試者的腰椎BMD，未收集其髖部骨密度;其次，本發現是基于Omentin-1和脂聯素水平的單一基線測量;此外，尚未測量受試者可能影響到脂肪因子和BMD之間關系的其他重要因素，例如維生素D或性激素。此次研究的優勢為基于一定的人群樣本對絕經前/絕經期和絕經后女性之間進行適當比較，程序標準化，對最重要的潛在混雜因素進行調整而獲得高質量的數據。

總之，本研究顯示脂聯素與骨密度無關。然而，更高的血清Omentin-1水平與絕經后女性的BMD水平降低有關。