60歲以上老年慢性下腰痛和肌肉減少癥及維生素D的相關性研究

江共濤 程毅 胡和軍 魏星星 徐南云

江西省南昌市洪都中醫院，江西 南昌 330008

下腰痛(low back pain，LBP)是最常見的肌肉骨骼疾病之一，發病率隨著年齡的增長而增加，可能會導致腰部功能和勞動喪失。根據疼痛持續時間LBP分為三種類型：急性(持續不到6周)、亞急性(持續6～12周)和慢性(持續超過12周)。30%的急性下腰痛會變成慢性疼痛。大多數慢性下腰痛(chronic low back pain，CLBP)患者表現為非特異性的漸進性疼痛。CLBP病因不僅是多因素、復雜的，而且至今仍不清楚。CLBP與脊柱解剖直接相關，如椎間盤退變、狹窄或扭傷；然而，也有物理或環境因素。大多數研究[1-2]報告稱，隨著體育活動增加，CLBP發病率降低，這表明肌肉力量和CLBP間存在關系。

肌肉減少癥特征為II型肌纖維萎縮，II型肌纖維中的衛星細胞含量減少。在最近的一項研究中，Sakai等[3]證實肌肉減少癥與CLBP的發生存在聯系。遺憾的是，本研究作為一項觀察性研究，并未給出肌肉減少癥引起CLB的潛在機制假設。維生素D在骨骼肌中起著多功能調節作用。維生素D有助于維持肌肉骨骼健康，缺乏時也表現出椎旁肌萎縮和肌無力[4]。但是，維生素D在肌肉中的確切作用機制尚不清楚。胰島素樣生長因子1(IGF-1)是一種合成代謝激素，已被證明與血清25-羥維生素D[25(OH)D]水平呈正相關[5]。結合上述背景，本研究認為肌肉減少癥在引起CLBP發生的機制中，維生素D水平可能起著橋梁作用。為此，本研究進行一項臨床對照探索性研究，旨在強化補充維生素D的臨床重要性。

1 材料和方法

1.1 一般資料

選取我院在2015年10月至2018年12月收治的疑似CLBP患者341例。納入標準：①年齡≥60歲；②符合CLBP診斷標準：下腰痛持續時間超過12周，VAS評分≥3分；③夏季就診患者。排除標準：①有下肢運動無力史、脊柱感染史、脊柱腫瘤史、脊柱骨折史或有過背部手術史的患者；②慢性炎癥性LBP、或長期使用止痛藥或抗抑郁藥。③代謝性骨病史、腦梗死、甲狀旁腺退行性改變(包括甲狀旁腺功能亢進和甲狀旁腺功能減退)以及近3個月來口服維生素D補充劑患者。最終符合CLBP診斷標準的106例(CLBP組)，不符合CLBP診斷標準的235例(無CLBP組)。本研究已得到醫院倫理委員會批準通過，納入患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1數據收集：341例患者均在入院第二天上午8：30至9：30休息30 min后采集血樣，血清在4 ℃環境下以2 000×g離心15 min，所有樣品均保存于-80 ℃，待分析。24 h內收集患者臨床資料[年齡性別、體質指數(BMI)、危險因素(吸煙、心血管疾病、呼吸系統疾病)、微型營養評估精法(MNA-SF)]；血液指標[總蛋白(TP)、C-反應蛋白(CRP)]；采用視覺模擬評分法(Visual simulation scoring，VAS評分)評估CLBP疼痛程度。

1.2.225(OH)D測定及分組：采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)來測定血清中25(OH)D水平。本方法測定25-(OH)D水平的范圍為0～120 ng/mL。25(OH)D水平≤20 ng/mL、21～29 ng/mL、≥30 ng/mL分別定義為維生素D缺乏、不足、正常[4-5]。

1.2.3肌肉減少癥診斷標準：本研究采用握力(grip strengths，GC)與小腿圍(calf circumference，CC)來評估肌肉減少癥。用Smedley型手測力儀分別測量右手和左手的GC各2次，并記錄最大值。亞洲骨骼肌減少癥的標準值為男性26 kg，女性18 kg[6]。采用皮尺測量小腿最大凸起區域的CC，取仰臥位，膝關節彎曲90 °。分別測量右腿和左腿各2次，取平均值。男性標準值30 cm，女性標準值29 cm[7]。診斷流程見圖1。

圖1 肌肉減少癥診斷標準流程圖Fig.1 Flow chart of diagnostic criteria for sarcopenia

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 無CLBP組與CLBP組的臨床資料比較

根據肌肉減少癥診斷流程，在106例CLBP患者中共診斷出44例(41.5%)肌肉減少癥。CLBP組患者的年齡、CRP高于無CLBP組(P<0.05)；BMI、MNA-SF、25(OH)D、GS、CC低于無CLBP組(P<0.05)。CLBP組患者中的25(OH)D不足、25(OH)D缺乏及肌肉減少癥比例高于無CLBP組(P<0.05)。見表1。

表1 無CLBP組與CLBP組的臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data between CLBP group and CLBP-free

2.2 CLBP組患者VAS與25(OH)D、GS、CC相關性分析

CLBP組患者VAS與25(OH)D、GS、CC均呈現負相關性(r=-0.523、-0.343、-0.584，P均<0.05)。見圖2。

圖2 CLBP組VAS、25(OH)D、GS、CC散點圖Fig.2 Scatter chart of VAS and 25(OH)D, GS and CC in the CLBP group

2.3 CLBP發生的多因素Logistic回歸分析

將單因素有意義指標納入多因素Logistic回歸模型中，采用逐步回歸法。結果顯示，年齡(OR：1.640，95%CI：1.008～2.147)、肌肉減少癥(OR：3.575，95%CI：2.196～5.819)、維生素D不足(OR：2.034，95%CI：1.228～4.352)、維生素D缺乏(OR：6.969，95%CI：3.702～13.120)是CLBP發生的獨立危險因素，MNA-SF(OR：0.349，95%CI：0.211～0.578)是CLBP發生的獨立保護因素。見表2。

表2 CLBP發生的多因素Logistic回歸分析結果Table 2 Results of multivariate logistic regression analysis of CLBP

2.4 無肌肉減少癥組與肌肉減少癥組的臨床資料比較

肌肉減少癥組患者年齡、吸煙比例、CRP、維生素D不足、維生素D缺乏高于無肌肉減少癥組(P<0.05)；MNA-SF低于無肌肉減少癥組(P<0.05)。見表3。

表3 無肌肉減少癥組與肌肉減少癥組的臨床資料比較Table 3 Comparison of clinical data between the non-sarcopenia group and the sarcopenia group

2.5 肌肉減少癥發生的多因素Logistic回歸分析

將單因素有意義指標納入多因素Logistic回歸模型中，采用逐步回歸法。結果顯示，維生素D不足(OR：2.070，95%CI：1.009～3.861)、維生素D缺乏(OR：7.122，95%CI：3.776～13.434)是肌肉減少癥發生的獨立危險因素，MNA-SF(OR：0.257，95%CI：0.135～0.487)是CLBP發生的獨立保護因素。見表4。

表4 肌肉減少癥發生的多因素Logistic回歸分析Table 4 Multivariate logistic regression analysis of the occurrence of sarcopenia

3 討論

本研究對CLBP患者肌肉減少癥、維生素D水平間關系進行研究，得出三個結論。CLBP患者中的肌肉減少癥發病率較高；CLBP患者中觀察到維生素D水平降低；維生素D水平降低可能導致肌肉減少癥并進一步引起CLBP。鑒于此，這項研究強化CLBP患者除了運動干預以外的措施，可以通過日常補充維生素D來改善CLBP患者的臨床癥狀。

CLBP是日常醫療實踐中最常見的慢性疾病之一。在住院患者中，CLBP發病率為14.7%[8]。在本研究中，在疑似CLBP患者中共診斷出106例CLBP患者(31.1%)。我們采用GS、CC來診斷肌肉減少癥。GS與CC是一種可靠用于評估最大握力和整體肌肉力量、營養狀況、肌肉質量和步行性能的指標[9-10]。在既往的幾項研究中[11-12]，均被證實GS與CC在診斷肌肉減少癥的臨床效能。研究結果顯示：在CLBP患者中觀察到肌肉減少癥比例增高，維生素D水平下降。CLBP組患者VAS與25(OH)D、GS、CC均呈現負相關性(r=-0.523、-0.343、-0.584)；進一步研究分析，肌肉減少癥(OR：3.575，95%CI：2.196～5.819)、維生素D不足(OR：2.034，95%CI：1.228～4.352)、維生素D缺乏(OR：6.969，95%CI：3.702～13.120)是CLBP發生的獨立危險因素。提示肌肉減少癥、維生素D水平降低增加CLBP患者疼痛程度且與CLBP發生顯著相關。同時，一些學者報道肌肉減少癥與纖維肌痛綜合征[13]和關節疼痛[14]相關。維生素D水平降低與CLBP患者疼痛程度可能與機體神經功能有關。在缺乏維生素D的情況下，神經肌肉功能障礙可能導致肌肉和感覺神經支配功能過度敏感[15]。但是，肌肉減少癥與CLBP的發生之間潛在聯系尚不完全清楚。

肌肉減少癥被認為是老年個體的一種與衰弱相關疾病。近年來，炎癥反應在肌肉蛋白代謝調節中的作用越來越受到老年醫學臨床工作者的關注。肌肉減少癥患者機體存在低程度炎癥反應，也稱為“炎癥性衰老”，這已被廣泛認為是衰老過程的一個重要特征?？梢葬尫糯傺准毎蜃樱鏑RP、IL- 6和TNF-α，這些細胞因子具有協同作用，導致肌肉質量和功能喪失[16]。較高水平炎癥反應通過直接分解代謝或間接機制，如降低生長激素，對骨骼肌代謝產生負面影響[17]。為此，通過炎癥反應來闡述肌肉減少癥患者與CLBP發生的潛在機制聯系是可靠的。至少在本研究中我們觀察到肌肉減少癥及CLBP患者集體中CRP水平升高。但是，是否還存在其他的潛在機制來進一步闡述上述關系還需探討。在最近的幾項研究中[18-19]證實維生素D水平降低是導致肌肉減少癥發生的危險因素。幾種機制可能解釋維生素D水平降低與肌肉減少癥關系。首先，25(OH)D連接到細胞核中的維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)，并產生復合物。復合體觸發肌肉功能相關的基因轉錄，從而增強肌肉功能。此外，25(OH)D能夠結合刺激蛋白激酶(絲裂原活化蛋白激酶)和磷脂酶C激活的膜受體，觸發非基因組效應[20]。25(OH)D通過誘導鈣通量調節肌纖維內鈣穩態，控制肌肉纖維的收縮力，從而影響骨骼、肌肉健康狀況。結合上述研究，本研究提出一個新的觀點：維生素D水平降低可能是肌肉減少癥導致CLBP發生的潛在機制。另外，在本研究中觀察到25(OH)D直接與CLBP發生存在關聯。事實上，該結論在臨床中存在爭議。Ingrid等[21]通過病例對照研究發現25(OH)D與CLBP發生無明顯聯系。而Ghai等[22]認為CLBP患者中普遍存在維生素水平下降且可能與CLBP發生存在聯系。因此Katarzyna 等[23]建議補充維生素D至CLBP患者血清維生素D水平達到正常，可改善肌肉線粒體功能，抑制肌肉萎縮，對CLBP患者早期康復產生有益治療效果。值得注意的是，在本研究發現MNA-SF是肌肉減少癥及CLBP發生的獨立保護因素。MNA-SF被廣泛運用于臨床住院患者營養的篩查。這說明，營養狀態可能是未來評估肌肉減少癥及CLBP的一個新的方向。至少，MNA-SF是一種量表形式被運用于臨床，既能降低患者住院成本，又能降低臨床工作者的工作負擔。

本研究存在幾個局限性。維生素D受到性別、季節的影響，鑒于樣本量較少，無法再深入研究男女之間差異。在納入患者時我們統一在夏季納入，這有助于降低本研究結果誤差。另外，本研究未對維生素D水平動態變化進行深入研究，動態變化可能更有助于強化維生素D在CLBP患者的生理作用。

綜上所述，本研究通過臨床觀察發現維生素D水平降低可能是肌肉減少癥導致CLBP發生的潛在機制。因此，無論是肌肉減少癥或CLBP患者，常規評估維生素D水平并補充至正常可能讓患者獲得更多預后價值。