絕經后骨質疏松性椎體壓縮性骨折患者血清雌激素、前脂肪因子-1水平與骨代謝和骨密度相關性研究

方文煥 麥偉 顏志堅 黃曉魏 尉新建

湛江中心人民醫院，廣東 湛江 524037

骨質疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)在年齡較大人群中較為多發，很多中老年人都會存在由骨質疏松所引發的一系列急慢性疾病，椎體壓縮作為該病的并發癥之一在高齡患者中也是發病率較高的一種類型，并且在大齡女性群體中更加常見，導致患者在顛簸、跌傷以及無意地扭傷這種類似輕傷時也會發生OVCF?；颊咴谖丛馐鼙┝蛘咧囟韧鈧那闆r下，身體相關部位的椎體也可能由于骨質疏松基礎疾病而被壓縮變形，患者會出現骨質降低以及骨強度下調等生理病態，并且OVCF也會導致患者發生髖關節或者脊柱骨折的風險加大[1-3]。數據統計發現，高齡女性發生骨質疏松癥的概率明顯高于大齡男性，由于OVCF嚴重影響了公眾健康，如今已進行了多項針對OVCF人群的相關血清生物學因子試驗。在傳統的臨床檢測中，多使用骨密度指標判斷骨質疏松的程度配合骨代謝水平進行骨質變化的動態情況的監測[4-6]。多項研究[7-9]發現，雌激素水平對于骨質疏松疾病有確切的影響，其與OVCF患者的椎體壓縮指數之間可能存在某種相關性。前脂肪因子-1(preadipose factor-1，Pref-1)對于骨髓充質干細胞向成骨細胞的分化過程存在抑制作用，相關基礎性試驗[10]發現，促進Pref-1的表達會導致大鼠的軟骨、成骨發育不良。因此本研究擬探討機體雌激素水平以及Pref-1對于OVCF的相關影響機制，為醫療檢驗提供更多方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2019年1月至2020年11月期間于湛江中心人民醫院確診的64例絕經后OVCF患者為OVCF組，同時納入絕經后的健康女性45名為對照組。OVCF組患者的平均年齡為(65.42±8.71)歲，對照組平均年齡為(64.98±8.90)歲，兩組間一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。OVCF組的納入標準：①患者年齡均超過60周歲；②均為絕經女性；③經X光檢查確定患有OVCF。排除標準：①近期有過雌激素治療史；②近期有摔傷；③并發其他骨代謝障礙疾??；④患有肝、腎疾病、腫瘤疾病或者糖尿??；⑤患有先天椎體畸形；⑥做過子宮或卵巢切除手術；⑦有長期服藥治療骨質疏松癥史。本次研究受試者均簽署知情同意書，且通過倫理委員會批準。

1.2 患者骨代謝、骨密度值檢測

檢測患者骨代謝、骨密度指標的表達，使用Prodigy Advance型雙能X射線骨密度儀(購自美國通用電氣醫療系統)進行患者的腰椎骨密度以及髖部骨密度指標測量。清晨抽取受試者肘靜脈血，離心取上清后使用酶聯免疫試劑盒進行骨代謝指標25-羥維生素D[25-(OH)VitD]、骨鈣素N端片段分子(N-MID)、I型氨基端延長肽(PINP)、β-Ⅰ型羧基端肽(β -CTX)等的檢測，所用的試劑盒均購自上海博湖生物科技有限公司，并由速率法檢測血清鈣離子(Ca2+)的水平。

1.3 血清中雌激素、Pref-1水平檢測

清晨抽取受試者肘靜脈血，離心取上清后，運用放射免疫法進行血清雌二醇的檢測。運用人Pref-1/DLK-1/FA1 ELISA試劑盒 (購自青島三凱醫學科技有限公司) 進行Pref-1含量的檢測，最小平均檢測水準為0.013 ng/mL，所用ELISA試劑盒的內部差異為3.4%，盒間的差異為5.9%。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 兩組間血清雌激素、Pref-1水平比較

OVCF組患者血清中雌二醇水平較對照組顯著降低(t=13.275,P<0.05)；OVCF組患者血清中Pref-1水平較對照組顯著上升(t=10.360,P<0.05)。見表1。

表1 兩組間血清雌激素、Pref-1水平比較

2.2 不同雌激素水平的OVCF患者骨代謝、骨密度指標比較

將OVCF患者中雌二醇水平≤19.97 pg/mL的分為雌二醇低表達組，將OVCF患者中雌二醇水平>19.97 pg/mL的分為雌二醇高表達組。結果表明：與雌二醇低表達組比較，雌二醇高表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著上升(t=7.378,5.472,P<0.05)，PINP、β-CTX水平均顯著降低(t=6.447,9.103,P<0.05)，Ca2+水平無顯著性差異(t=0.645,P>0.05)。與雌二醇低表達組比較，雌二醇高表達組患者的腰椎、髖部骨密度均顯著上調(t=10.290,9.774,P<0.05)。見表2。

表2 不同雌激素水平OVCF患者骨代謝指標與骨密度比較Table 2 Comparison of bone metabolic indicators and bone mineral density in patients with different estrogen levels of

2.3 不同Pref-1水平OVCF患者骨代謝、骨密度指標比較

將OVCF患者中Pref-1水平≤0.61 ng/mL的分為Pref-1低表達組，將OVCF患者中Pref-1水平>0.61 ng/mL分為Pref-1高表達組。結果表明：與Pref-1低表達組比較，Pref-1高表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著下降(t=8.350,7.426,P<0.05)，PINP、β-CTX水平均顯著升高(t=8.266,11.205,P<0.05)，Ca2+水平無顯著性差異(t=0.779,P>0.05)。與Pref-1低表達組比較，Pref-1高表達組患者的腰椎、髖部骨密度均顯著下調(t=12.376,10.450,P<0.05)。見表3。

表3 不同Pref-1水平OVCF患者骨代謝指標、骨密度比較Table 3 Comparison of bone metabolic indicators and bone mineral density in patients with OVCF at different Pref-1

2.4 OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平與骨代謝、骨密度的相關性分析

對OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平與骨代謝、骨密度指標進行Preason相關性分析，結果表明：OVCF患者血清中的雌二醇水平與Ca2+水平未見存在相關性(P>0.05)，與25-(OH)VitD、N-MID的水平及腰椎、髖部骨密度均呈正相關(r=0.673,0.552,0.520,0.576,P<0.05)，與PINP、β-CTX水平呈負相關(r=-0.529,-0.544,P<0.05)；OVCF患者血清中的Pref-1水平與Ca2+水平未見存在相關性(P>0.05)，與25-(OH)VitD、N-MID的水平及腰椎、髖部骨密度均呈負相關(r=-0.529,-0.775,-0.622,-0.614,P<0.05)，與PINP、β-CTX水平呈正相關(r=0.489,0.610,P<0.05)。見表4。

表4 OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平與骨代謝、骨密度的相關性分析

3 討論

機體脊椎是由松質骨為主要組成部分，如若脊椎在垂直方向受到重力，那么骨質疏松患者的骨小梁數量下降，日常無意傷害或輕傷便能夠讓骨小梁發生折斷，由此，OVCF是日常發病率較高的由骨質疏松癥導致的骨折類型[11]。OVCF在絕經后的女性中頻發，數據[12]表明其在男性中的發病率顯著低于女性。隨著年齡的推移，女性卵巢分泌雌激素的功能也在衰退，特別在絕經之后，機體雌激素水平極低，導致骨代謝出現失衡[13]。雌激素對于成骨以及骨量代謝吸收過程均存在一定的影響，其主要體現在雌激素不足時骨吸收被抑制的程度削減，導致骨形成的過程受阻，最后外在表現為骨質疏松[14]。一般狀態下，機體骨形成與骨吸收保持在動態的相對平衡，而女性絕經后OVCF的主要出現原因與雌激素含量減少、增強了骨吸收的過程有關[15]。機體骨量和脂肪的形成存在關聯，Pref-1能夠對成骨細胞的轉化過程進行抑制，在Pref-1高表達大鼠模型中，敲除大鼠Pref-1對于雌性大鼠經過卵巢切除術所致骨量丟失的狀態具有明顯的保護效果，Pref-1不足會對骨量丟失生物學行為抑制，此外Pref-1基因突變患者臨床會表現出骨代謝失控現象[16]。

部分研究者[17]從臨床試驗中發現，盡管患者的骨密度水平十分接近，但是骨質疏松的發病風險還是會因為個體的差異而產生不同，并且大齡人群發生骨質疏松的風險更高。只運用骨密度水平的改變進行該病的風險預警顯然不夠可靠和全面，存在潛在的偏差。因此在本研究中，對于雌激素以及Pref-1對于OVCF的影響從二者與骨密度及骨代謝兩個方面來進行分析。首先結果表明，OVCF患者中雌二醇較對照組顯著降低，Pref-1顯著上升，證實OVCF患者中確實存在雌激素、Pref-1水平的異常，二者與該病存在一定的聯系。與骨密度指標相比，骨代謝指標更能敏感地體現骨質的短期波動情況，臨床上通過對骨吸收和形成血清指標變化的檢測，來反映骨質形成以及吸收的過程是否處于動態相平衡的變化關系。PINP在血清中的水平能夠反映骨轉換和膠原合成的情況，PINP水平上升表明骨轉換過程加速、膠原合成也變快。相關研究[18]證明，PINP與OVCF發病之間存在一定相關性，PINP 的含量越高預警OVCF發生的風險越大。β-CTX也屬于機體膠原降解的特異產物之一，破骨細胞激活其水平也隨之上升，β-CTX是骨吸收的特異血清標志物，β-CTX含量與OVCF發生的風險具有正向相關性[19]。本研究中，雌二醇高表達組較低表達組患者血清中PINP、β-CTX水平均顯著降低；Pref-1高表達組較低表達組患者血清中PINP、β-CTX水平均顯著升高，OVCF患者血清雌二醇水平與PINP、β-CTX水平呈負相關。提示雌激素水平低、Pref-1水平高可能均是加大OVCF發生風險的危險因素。25-(OH)Vit D屬于維生素D在機體外周血清中存在的主要形式，能夠加大機體鈣吸收以及利用的程度，促進骨形成，也是常用骨代謝指標。N-MID是成骨細胞結構蛋白轉化成的骨鈣素片段，能夠在一定程度上反映骨形成情況[20-21]。本次研究中雌二醇高表達組較低表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著上升；Pref-1高表達組較低表達組患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均顯著下降；OVCF患者血清雌二醇水平與25-(OH)VitD、N-MID均呈正相關，Pref-1與25-(OH)VitD、N-MID的水平呈負相關。進一步證明了雌激素的缺失以及Pref-1水平的異常高表達對于OVCF的發生具有一定的促進作用。

綜上所述，絕經后OVCF患者血清雌激素水平顯著下調，Pref-1水平明顯上調，且二者與骨代謝和骨密度指標之間存在密切相關性，對二者水平的醫學干預或能為OVCF的臨床治療帶來新的契機。