女性絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清鐵蛋白、同源拮抗物表達(dá)水平及臨床意義*

李 洺，趙 宇，馬 丁，董炳辰

1.西安市第九醫(yī)院老年病科(西安 710054)；2.西安市第九醫(yī)院骨科(西安 710054)

骨質(zhì)疏松癥是一種以單位體積內(nèi)骨量減少為特點(diǎn)的全身代謝性骨病變，好發(fā)于胸腰椎、股骨上端和橈骨遠(yuǎn)端等部位。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(Postmenopausal osteoporosis，PMOP)屬于典型的原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥。女性絕經(jīng)后，伴隨機(jī)體雌激素急劇下降，體內(nèi)骨量會(huì)以每年1%～5%的速度加速流失，導(dǎo)致PMOP發(fā)生。相關(guān)調(diào)查顯示，我國(guó)部分地區(qū)絕經(jīng)后女性PMOP發(fā)生率高達(dá)36%～39%，且隨著年齡增長(zhǎng)而升高[1-2]。PMOP臨床主要表現(xiàn)為體長(zhǎng)縮短、腰背疼痛等，是導(dǎo)致中老年人群骨折發(fā)生的主要因素，非創(chuàng)傷性因素或輕度暴力損傷即可導(dǎo)致骨折發(fā)生，嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量，增加家庭及社會(huì)負(fù)擔(dān)[3]。故而早期預(yù)警，是及時(shí)有效治療PMOP，降低女性中老年女性骨折發(fā)生率，改善其生活質(zhì)量的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著分子技術(shù)的快速發(fā)展，血清生化指標(biāo)在疾病診斷中的重要性日益凸顯。鐵代謝異常在骨性病變中的作用越來(lái)越受關(guān)注，調(diào)節(jié)機(jī)體鐵代謝穩(wěn)定已成為臨床治療骨折疏松癥的重要方向[4]。鐵蛋白(Ferritin，F(xiàn)ER)是機(jī)體內(nèi)存儲(chǔ)鐵的蛋白分子，正常情況下，人體血清中含有少量FER。以往報(bào)道顯示，胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折患者血清FER水平與股骨頸骨密度顯著負(fù)相關(guān)，可能是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松性椎體骨折發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一[5]。B細(xì)胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)家族成員具有抑制機(jī)體細(xì)胞凋亡的功效，對(duì)多種組織細(xì)胞凋亡具有重要調(diào)控作用，Bcl-2 同源拮抗物(Bcl-2 homologous antagonist，Bak)為Bcl-2家族重要成員。女性絕經(jīng)后雌激素的快速下降，會(huì)刺激成骨細(xì)胞凋亡和破骨細(xì)胞形成，引發(fā)PMOP發(fā)生。相關(guān)報(bào)道顯示，Bak基因可參與骨肉瘤MG-63細(xì)胞凋亡和成骨過(guò)程，其沉默表達(dá)可促進(jìn)成骨肉瘤MG-63細(xì)胞增殖和成骨能力[6]。本研究擬通過(guò)分析PMOP患者血清鐵蛋白和Bak水平變化，探究其與骨代謝指標(biāo)的相關(guān)性，以期為PMOP綜合防治及骨折發(fā)生預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。

資料與方法

1 一般資料 選擇2018年2月至2019年12月本院骨科門(mén)診的86例PMOP女性患者為研究對(duì)象，年齡47～81歲；選擇同期入院體檢的絕經(jīng)后非骨質(zhì)疏松癥女性82例為對(duì)照組，年齡46～80歲。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：PMOP患者符合《中國(guó)人骨質(zhì)疏松癥診斷標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家共識(shí)(第三稿·2014版)》中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；PMOP患者未接受任何形式抗骨質(zhì)疏松治療；無(wú)凝血功能障礙；自愿參與此研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并感染性病變；合并慢性肝腎功能障礙、甲狀腺功能亢進(jìn)、多發(fā)性骨髓瘤、代謝性骨性或其他影響骨代謝的疾病；近6個(gè)月內(nèi)使用過(guò)影響骨代謝的藥物；接受過(guò)卵巢摘除術(shù)。

2 研究方法

2.1 基線(xiàn)資料收集：統(tǒng)計(jì)所有納入研究對(duì)象實(shí)際年齡、身高、體重、絕經(jīng)時(shí)間，計(jì)算研究對(duì)象的體重指數(shù)(Body mass index，BMI)。

2.2 骨礦物質(zhì)密度(Bone mineral density，BMD)檢測(cè)：叮囑所有收拾對(duì)象去掉隨身攜帶的高密度物件，使用美國(guó)GE雙能X線(xiàn)骨密度檢測(cè)儀對(duì)受試者L1～L4段腰椎和左側(cè)股骨頸部位實(shí)施掃描檢測(cè)，記錄受試者腰椎段和股骨頸部位BMD值與同性別、同種族健康成人骨峰值標(biāo)準(zhǔn)差(t值)。依據(jù)t值大小將對(duì)照組分為骨量正常組(與同性別、同種族健康成人骨峰值相比降低不足1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，t值≥-1.0)和骨量減少組(降低程度為>1.0～<2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，即-2.5

2.3 血清指標(biāo)測(cè)定：采集受試者晨起空腹靜脈血樣3～5 ml，離心分離血清，保存待用。酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清FER(試劑盒由上海江萊生物科技有限公司提供)、Bak(試劑盒為上海通蔚生物有限公司提供)和骨代謝指標(biāo)Ⅰ型膠原C端肽β降解產(chǎn)物(The c-terminal peptide betaⅠtype collagen degradation products，β-CTX)、Ⅰ型原膠原氨基端延長(zhǎng)肽(Type Ⅰ tropocollagen amino terminal extension of the peptide，PⅠNP)表達(dá)水平，骨代謝指標(biāo)試劑盒均購(gòu)自于北京美德泰生物科技有限公司。測(cè)定儀器選擇美國(guó)貝克曼庫(kù)貝特公司生產(chǎn)的AU5800全自動(dòng)生化分析儀。

結(jié) 果

1 三組受試者基線(xiàn)資料比較 見(jiàn)表1。三組受試者年齡、絕經(jīng)時(shí)間、BMI間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，骨量正常組年齡低于骨量減少組和PMOP組，絕經(jīng)時(shí)間短于骨量減少組和PMOP組，骨量減少組年齡低于PMOP組，絕經(jīng)時(shí)間短于PMOP組(P<0.01)，而骨量正常組和骨量減少組BMI均顯著高于PMOP組(P<0.01)，但骨量正常組和骨量減少組BMI間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義(P>0.05)。

表1 三組受試者基線(xiàn)資料比較

2 三組血清指標(biāo)表達(dá)水平比較 三組受試者血清FER、Bak、β-CTX、PⅠNP水平間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，骨量正常組血清FER、Bak、β-CTX、PⅠNP水平低于骨量減少組和PMOP組，骨量減少組低于PMOP組(P<0.01)。見(jiàn)表2。

表2 三組血清指標(biāo)表達(dá)水平比較

3 血清FER、Bak與受試者基線(xiàn)資料和骨代謝指標(biāo)相關(guān)性 見(jiàn)表3。Pearson相關(guān)性分析顯示，血清FER、Bak均與受試者年齡、絕經(jīng)時(shí)間、β-CTX、PⅠNP表達(dá)水平均顯著正相關(guān)，與BMI顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

表3 血清FER、Bak與受試者基線(xiàn)資料和骨代謝指標(biāo)相關(guān)性

4 血清FER、Bak在PMOP診斷中效能分析 見(jiàn)圖1。ROC曲線(xiàn)分析顯示，血清FER診斷PMOP的曲線(xiàn)下面積(Area under curve，AUC)為0.842(95%CI:0.784～0.900)，最佳臨界值為188.74 μg/L，靈敏度為81.4%，特異度為70.7%；血清Bak診斷PMOP的AUC為0.944(95%CI:0.913～0.975)，最佳臨界值為8.46 pg/ml，靈敏度為96.5%，特異度為79.3%。

圖1 血清FER、Bak診斷PMOP ROC曲線(xiàn)

討 論

骨質(zhì)疏松癥是多種原因?qū)е碌墓谴x失衡性骨病，主要表現(xiàn)為單位體積內(nèi)骨組織量減少。在我國(guó)隨著老齡化進(jìn)程加劇，骨質(zhì)疏松癥患病率呈現(xiàn)出明顯上升趨勢(shì)，尤其在絕經(jīng)期女性中，因卵巢功能衰退，機(jī)體內(nèi)雌激素表達(dá)水平下降，致使機(jī)體對(duì)鈣質(zhì)的吸收能力減弱，故而成為骨質(zhì)疏松癥高發(fā)人群。嚴(yán)重PMOP會(huì)誘發(fā)骨質(zhì)疏松性骨折，導(dǎo)致劇烈疼痛，同時(shí)增加絕經(jīng)后女性致殘和死亡風(fēng)險(xiǎn)[9]。然而早期PMOP并無(wú)典型癥狀，多數(shù)患者在骨折發(fā)生后才被確診。故而早期發(fā)展確診PMOP，在早期預(yù)警骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生，改善絕經(jīng)后女性生活質(zhì)量中方面具有重要意義。

機(jī)體骨鐵含量增加可能是導(dǎo)致女性PMOP發(fā)生的危險(xiǎn)因之一。臨床多項(xiàng)研究證實(shí)，機(jī)體內(nèi)鐵蓄積會(huì)抑制骨礦化[10-11]。鐵元素蓄積可抑制機(jī)體成骨細(xì)胞活性，增強(qiáng)破骨細(xì)胞增生。FER屬于機(jī)體儲(chǔ)存鐵的重要組織蛋白，其含量與體內(nèi)儲(chǔ)存鐵含量呈正比，血清FER表達(dá)水平升高，表明機(jī)體內(nèi)鐵過(guò)載。張文韜等[12]分析顯示，PMOP患者體內(nèi)存在明顯鐵過(guò)載，而鐵過(guò)載和骨轉(zhuǎn)化活躍可能是導(dǎo)致老年女性骨代謝異常和骨量丟失的主要機(jī)制；林琳等[13]研究證實(shí)，鐵過(guò)載對(duì)絕經(jīng)后女性骨密度和骨代謝具有明顯影響；卓靈劍等[10]通過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鐵蛋白參與骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(BMP2)信號(hào)通路，且對(duì)BMP2介導(dǎo)的成骨具有明顯抑制作用。本研究結(jié)果顯示，PMOP組患者血清FER水平明顯高于骨量正常組、骨量減少組，與位艷偉等[14]研究結(jié)果一致。表明，PMOP女性FER升高，機(jī)體存在鐵過(guò)載現(xiàn)象。Pearson相關(guān)分析顯示，血清FER含量與年齡絕經(jīng)時(shí)間、β-CTX、PⅠNP表達(dá)水平均顯著正相關(guān)，與BMI顯著負(fù)相關(guān)，ROC曲線(xiàn)分析顯示，其診斷PMOP的AUC為0.842(95%CI:0.784～0.900)，最佳臨界值188.74 μg/L，靈敏度為81.4%，特異度為70.7%。提示，隨著絕經(jīng)后年齡增大，女性機(jī)體內(nèi)鐵過(guò)載會(huì)抑制成骨細(xì)胞活性，導(dǎo)致骨重建失衡[15]，從而誘發(fā)PMOP，且其對(duì)PMOP具有一定診斷價(jià)值。

骨代謝失衡是PMOP發(fā)生的病理基礎(chǔ)，正常狀態(tài)下，成骨細(xì)胞的促骨形成作用與破骨細(xì)胞的促骨吸收作用動(dòng)態(tài)平衡，然而當(dāng)成骨細(xì)胞增殖分化功能下降，凋亡速度加快時(shí)，便會(huì)引發(fā)骨質(zhì)疏松。有研究證實(shí)，線(xiàn)粒體內(nèi)Bcl-2家族基因是調(diào)控細(xì)胞凋亡終末部分表達(dá)的重要基因。通常Bcl-2家族基因表達(dá)蛋白包括促細(xì)胞凋亡蛋白、抗細(xì)胞凋亡蛋白兩大類(lèi)，其中Bak為屬于前者，可通過(guò)促進(jìn)線(xiàn)粒體同構(gòu)轉(zhuǎn)換孔開(kāi)放，降低線(xiàn)粒體跨膜電位，增加細(xì)胞色素C釋放，引發(fā)細(xì)胞凋亡。有文獻(xiàn)顯示，子宮內(nèi)膜腺癌病灶組織中，Bak水平與E鈣粘蛋白顯著正相關(guān)，而E鈣粘蛋白與子宮內(nèi)膜癌患者機(jī)體雌激素受體表達(dá)水平正相關(guān)，提示，雌激素通過(guò)抑制促細(xì)胞凋亡因子表達(dá)，維持骨重建平衡。肖本浩等[16]研究分析顯示，PMOP患者血清Bak水平明顯高于非骨質(zhì)疏松女性，與本研究結(jié)果相吻合。進(jìn)一步Pearson相關(guān)分析顯示，血清Bak與年齡絕經(jīng)時(shí)間、β-CTX、PⅠNP表達(dá)水平均顯著正相關(guān)，與BMI顯著負(fù)相關(guān)，ROC曲線(xiàn)分析顯示，其診斷PMOP的0.944(95%CI:0.913～0.975)，最佳臨界值為8.46 pg/ml，靈敏度為96.5%，特異度為79.3%。表明，Bak可能與PMOP形成有關(guān)，對(duì)PMOP具有良好診斷價(jià)值。

PMOP患者血清FER、Bak表達(dá)水平升高，其表達(dá)水平與患者年齡、絕經(jīng)時(shí)間、BMI和骨代謝指標(biāo)相關(guān)，在PMOP臨床診斷中具有良好靈敏度和特異度。