絕經(jīng)后女性血清硒水平與骨質(zhì)疏松骨密度和骨代謝指標相關(guān)性研究

胡一新 石小兵 謝潤琪 畢宇 高翔

貴州省貴陽市第二人民醫(yī)院骨科，貴州 貴陽 55008

微量元素硒是發(fā)育、健康和預防年齡相關(guān)疾病所必需的[1-2]。硒的生物有效性依賴于營養(yǎng)，導致不同群體之間硒的充足性不同。歐洲，包括進行這項研究的德國、法國、蘇格蘭和英格蘭，與美國和亞洲相比相對不足[3]。在人類中，有25個基因編碼硒蛋白[2,4-5]，其中的氨基酸硒半胱氨酸通過特定的tRNA結(jié)合到蛋白質(zhì)翻譯過程中。雖然幾種硒蛋白的功能尚不清楚，但許多硒蛋白具有抗氧化活性并清除活性氧[4]。硒蛋白參與維持細胞氧化還原平衡，在骨細胞增殖、骨細胞分化和炎癥的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮重要作用[6-7]。對嚙齒類動物的膳食補充研究揭示了骨骼中硒的重要作用[8]。總之，這些研究揭示了硒對骨健康有重要作用；因此本研究通過檢測絕經(jīng)后女性骨密度和骨轉(zhuǎn)換指標以及血清硒水平，探索之間相關(guān)性。

1 材料和方法

1.1 患者

本研究納入2018年1月至2020年5月期間在我院進行體檢的健康絕經(jīng)后女性作為研究對象；納入標準：絕經(jīng)后健康女性，年齡在45歲至65歲之間；排除標準：會影響骨密度的藥物使用，例如骨質(zhì)疏松癥藥物，包括雙膦酸鹽，選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑，含硒、鈣和維生素D的多種維生素補充劑，中草藥，類固醇，口服避孕藥，雌激素和雄性激素；有吸煙，飲酒病史；沒有測量血清鈣，磷酸鹽，骨鈣素或C端交聯(lián)端肽(CTX)；甲狀腺疾病，慢性乙型肝炎或結(jié)核病的病史。本研究得到醫(yī)院倫理委員會的批準(2019010102)；所有受試者均簽署知情同意書。按照骨密度檢測結(jié)果，納入正常骨密度和骨質(zhì)疏松癥患者資料和檢測相關(guān)指標進行下一步分析。

1.2 檢測指標

獲取受試者一般情況，如年齡、絕經(jīng)年限，體重(kg)，身高(cm)和身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)(kg/m2)。同時所有受試者在腰椎(L1～L4)和左側(cè)股骨頸使用骨密度儀(Lunar iDXA，GE Healthcare Lunar，Madison，WI)進行骨密度檢測，測量精度為0.007 g/cm2(CV=0.5 %)。在禁食>8 h后，清晨從肘前靜脈抽取血樣和留取尿液樣本，用于測量骨代謝和一般生化參數(shù)。使用熒光分光光度法檢測血清硒的水平，正常范圍為18.0～40.0 μg/mL。用放射免疫測定法測定25-OH維生素D(ng/mL)、甲狀旁腺素(PTH)(pg/mL)；使用試劑盒檢測血清骨鈣素(ng/mL)，Ⅰ型前膠原氨基端前肽(PINP)(ng/mL)，Ⅰ型膠原C端端肽(CTX)(ng/mL)以及尿Ⅰ型膠原N端肽(N-telope tide of typeⅠcollagen, NTX)/肌酐的比率(NTX/Cr)。

1.3 統(tǒng)計學處理

根據(jù)BMD結(jié)果將受試者分為兩組：正常組(BMD T值>-1.0)或骨質(zhì)疏松癥組(BMD T值<-2.5)。兩組之間在臨床和生化特征上的差異使用連續(xù)性變量的studen't檢驗或Mann-WhitneyU檢驗或類別變量的卡方檢驗確定。偏相關(guān)分析用于調(diào)整年齡和BMI。通過多元回歸分析確定骨密度與其他變量之間的獨立關(guān)系。在雙變量相關(guān)分析中，所選擇的自變量與BMD有顯著的相關(guān)性。采用逐步多元回歸分析，在校正其他自變量后，確定一個自變量對血清硒水平的影響。用F的概率選擇納入模型的變量，輸入P值小于0.10的變量，將P>0.11的變量從模型中剔除。使用SPSS 24.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。P值<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床特點

兩組的人體測量學、生化參數(shù)、骨密度如表1所示。骨質(zhì)疏松癥組的年齡和體質(zhì)指數(shù)均高于正常骨密度組(P均<0.001)。骨質(zhì)疏松癥組血清硒和25-羥基維生素D水平低于正常骨密度組(P<0.001)。絕經(jīng)后婦女血清PTH、骨鈣素、PINP、CTX和NTX/Cr水平高于絕經(jīng)前婦女(P<0.001)。骨質(zhì)疏松癥組腰椎和股骨頸骨密度明顯低于正常骨密度組(P均<0.001)。

表1 研究對象的特征Table 1 Characteristics of the study

2.2 血清硒水平相關(guān)分析

表2顯示了血清硒水平與人體測量學和生化變量之間的關(guān)系。在骨質(zhì)疏松癥婦女中，血清硒水平與年齡、絕經(jīng)年限，BMI、PTH、骨鈣素、PINP、CTX和NTX/Cr水平呈負相關(guān)，與25-羥基維生素D水平呈正相關(guān)。在正常骨密度組，血清硒水平與這些參數(shù)均未發(fā)現(xiàn)明顯的相關(guān)性。

表2 研究對象中血清硒水平與年齡、人體測量學和生化變量之間的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analyses between serum selenium concentrations and age, anthropometric and biochemical variables in the study subjects

2.3 骨密度與血清硒水平等指標相關(guān)分析

如表3所示，腰椎骨密度與年齡、絕經(jīng)年限、PTH、骨鈣素、PINP、CTX和NTX/Cr呈負相關(guān)，與BMI、25-羥基維生素D和血清硒水平呈正相關(guān)。股骨頸骨密度與BMI、25-羥基維生素D和血清硒水平呈正相關(guān)，與年齡、絕經(jīng)年限、PTH、骨鈣素、PINP、CTX和NTX/Cr呈負相關(guān)。調(diào)整年齡和BMI后，腰椎和股骨頸骨密度與血清硒及25-羥基維生素D水平呈顯著正相關(guān)，與絕經(jīng)年限、PTH、骨鈣素、PINP、CTX和NTX/Cr呈負相關(guān)。

表3 絕經(jīng)后婦女的骨密度與人體測量學和生化變量之間的未經(jīng)調(diào)整，年齡、BMI調(diào)整的相關(guān)分析Table 3 Unadjusted, and age-, BMI-adjusted correlation analyses between bone mineral density and anthropometric and biochemical variables in postmenopausal women

2.4 多元回歸分析結(jié)果

對年齡和BMI進行調(diào)整后，進行多元回歸分析以確定BMD的預測因子(表4)。以年齡、絕經(jīng)年限、BMI、血清硒、25-羥基維生素D 、PTH、骨鈣素、PINP、CTX和NTX/Cr水平為自變量時，年齡、絕經(jīng)年限、血清硒和PINP、CTX是腰椎和股骨頸骨密度的顯著預測因子。

表4 絕經(jīng)后婦女骨密度(因變量)與相關(guān)變量(因變量)之間相關(guān)性的多元回歸分析Table 4 Multiple regression analysis for the correlation between bone mineral density (dependent variable) and related variables (independent) in postmenopausal women

3 討論

在這項研究中，通過分析在醫(yī)院進行定期健康檢查的受試者中硒與骨密度和骨代謝之間的關(guān)系。結(jié)果表明，正常骨密度組女性血清硒水平明顯升高，而骨質(zhì)疏松癥組的受試者血清硒水平明顯降低。經(jīng)過調(diào)整后，與血清硒水平較高的人群相比，血清硒水平較低的人群骨質(zhì)疏松癥的風險明顯更高。

盡管微量元素可以在以適當控制的基礎人群的試驗中用作生物標志物，但先前的研究也分析了血清硒水平與骨骼健康之間的關(guān)系[9]。Odabasi等[10]比較了絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女的紅細胞和血漿中的微量元素水平(例如鎂、銅和硒)與體質(zhì)指數(shù)匹配的健康絕經(jīng)后婦女的水平。兩組之間只有紅細胞和血漿鎂水平顯著不同。另一項研究[11]發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后患有骨質(zhì)減少或骨質(zhì)疏松癥的婦女與健康對照者的血清硒水平和腰椎BMD之間沒有相關(guān)性。相反，Atiyeh等[12]發(fā)現(xiàn)與骨質(zhì)疏松癥組相比，對照組的血清硒水平更高(P<0.001)，硒水平較高的人股骨頸和腰椎BMD值也較高。Beukhof等[13]在健康的歐洲老年男性中將血漿硒蛋白和硒水平與BMD和甲狀腺功能值進行了比較，他們發(fā)現(xiàn)，在這些男性中，硒狀態(tài)與BMD值呈正相關(guān)，與甲狀腺功能無關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)骨密度正常的對照組血清硒水平顯著高于骨質(zhì)疏松癥組。血清硒水平較高的受試者其股骨頸和腰椎的BMD也較高(P<0.001)。

低硒水平導致骨密度降低的機制尚未完全明了。但是，硒在骨骼微環(huán)境中支持免疫監(jiān)視方面具有重要的抗氧化劑防御作用。研究結(jié)果表明，過量的細胞內(nèi)活性氧會抑制骨髓基質(zhì)細胞的破骨細胞分化，并導致骨質(zhì)疏松癥的發(fā)展[14]。硒在細胞周期進程和細胞增殖中起著至關(guān)重要的作用。缺失硒導致G2細胞周期停滯，可以通過使用亞硒酸鹽或SeMet[15]。硒是必不可少的營養(yǎng)素。男性和女性的建議每日攝入量約為55 μg[16]。由于人體無法制造該元素，因此必須從外部來源提供。可以從飲食中獲取硒(例如，從海鮮、肉和谷物中獲取)，但是食物硒含量的主要決定因素是土壤中硒的含量[17]。我們的研究結(jié)果對歐洲，非洲和亞洲的某些硒攝入不足的人群特別有意義[18]。

我們的研究有一些局限性。首先，不能完全排除通過飲食而對血清硒水平的影響。其次，本研究所納入的對象均為在我院進行一般健康檢查的志愿者，因此受試者人數(shù)較少且身體較好。因此，研究人群可能無法代表中國，并且結(jié)果可能會受到選擇偏見的影響。最后，我們沒有考慮其他潛在混雜因素對骨質(zhì)疏松癥風險的影響，這些因素可能導致可能的殘留混雜效應。

總之，我們的研究結(jié)果表明，較低的血清硒水平與BMD降低獨立相關(guān)，與其他骨質(zhì)疏松癥危險因素密切相關(guān)。在測量骨質(zhì)疏松癥患者發(fā)現(xiàn)血清硒水平較低，并在必要時考慮使用硒補充劑。