絕經(jīng)后骨折患者血清骨堿性磷酸酶、Ⅰ型前膠原和骨形態(tài)發(fā)生蛋白2水平與骨質(zhì)疏松程度的相關(guān)性

甘坤寧，張波，賀輝，崔向榮，熊凱

骨質(zhì)疏松(osteoporosis，OP)是一種以骨量減少、骨密度(bone mineral density，BMD)降低、骨骼脆性增加為特征的全身性骨骼疾病，雌激素缺乏使絕經(jīng)后女性O(shè)P的發(fā)生風(fēng)險增加，從而增加絕經(jīng)后女性骨折發(fā)生幾率[1-3]。多數(shù)絕經(jīng)女性患者在骨折后才得到確診，導(dǎo)致錯過OP的最佳治療時機(jī)。有報道稱[4-6]，骨代謝生化指標(biāo)可在短期內(nèi)反映全身骨吸收和骨形成情況，通過動態(tài)監(jiān)測骨代謝狀況，可為臨床防控OP提供一定理論依據(jù)。骨堿性磷酸酶(bone alkaline phosphatase，BALP)能夠反映成骨細(xì)胞的活性及其功能狀況。Ⅰ型前膠原(procollagen Ⅰ，PCⅠ)能反映骨吸收的情況，可作為高敏感度的骨代謝轉(zhuǎn)化標(biāo)志物。骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(bone morphogenetic protein 2，BMP-2)可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化，抑制破骨細(xì)胞的活性，具有促進(jìn)骨骼修復(fù)的作用[7-9]。但三者在絕經(jīng)后骨折患者血清中的水平及其與OP的相關(guān)性報道甚少，因此本研究通過檢測絕經(jīng)后骨折患者血清BALP、PCⅠ和BMP-2水平及其與OP程度的相關(guān)性，為絕經(jīng)后骨折的防治提供理論依據(jù)，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年2月—2020年2月南寧市第二人民醫(yī)院收治絕經(jīng)后骨折患者171例作為研究組，年齡55～81(67.15±8.55)歲；骨折部位：前臂遠(yuǎn)端42例，肱骨上端40例，髖部47例，椎體42例；骨折原因：暴力骨折59例，脆性骨折55例，其他骨折57例。另選取同時期在醫(yī)院體檢的絕經(jīng)未骨折女性177例作為對照組，年齡56～80(66.13±7.24)歲。依據(jù)WHO發(fā)布的骨質(zhì)疏松癥基于雙能X線(dualenergy X-ray absorptiometry，DXA)測量診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]，根據(jù)BMD下降標(biāo)準(zhǔn)差，若股骨頸及其近端、全髖部、L1～4中有一個部位BMD T值≤-2.5 SD為疏松亞組(49例)，若T值-2.5～-1 SD為減少亞組(67例)，若T值>-1 SD為正常亞組(55例)。2組研究對象年齡、身高、體質(zhì)量、絕經(jīng)年限、BMI、BMD(股骨頸及其近端、全髖部、L1～4)、Ca、P、雌二醇等比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，研究組患者骨鈣素N端中分子片段(N-MID)、β-聯(lián)降解產(chǎn)物(β-CTX)、骨鈣素(OC)水平高于對照組(P<0.01)，見表1。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)(審批號190107)，受試者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

表1 對照組與研究組臨床資料比較

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①自然絕經(jīng)1年以上；②無影響骨代謝的相關(guān)疾??；③臨床資料完整者。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①自身免疫性疾?。虎谑褂糜绊懝谴x的藥物者；③患有糖尿病、甲狀旁腺功能亢進(jìn)等疾??；④有骨關(guān)節(jié)手術(shù)史者；⑤肝臟、腎、心、腦等重要器官損害者；⑥先天性骨畸形者；⑦精神疾病患者等。

1.3 觀測指標(biāo)與方法

1.3.1 臨床資料收集：包括年齡、身高、體質(zhì)量、絕經(jīng)年限、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、BMD、血清鈣(Ca)、磷(P)、雌二醇等。

1.3.2 血清BALP、PCⅠ和BMP-2表達(dá)水平檢測：研究組患者入院次日清晨、對照組于體檢當(dāng)日抽取空腹肘靜脈血4 ml，離心獲取血清并置于-80℃冰箱保存待測。上述血清采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法測定BALP、PCⅠ、BMP-2，嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作，試劑盒均購自上海古朵生物科技有限公司。

1.3.3 骨代謝相關(guān)指標(biāo)檢測：使用雙能X射線骨密度儀(Lunar Prodigy型，購自美國GE公司)檢測并記錄絕經(jīng)后骨折患者股骨頸及其近端、全髖部、L1～4的BMD，取其平均值；通過全自動電化學(xué)發(fā)光檢測儀[BPCL-GPJ15型,雷迪美特(中國)有限公司]檢測N-MID、OC、β-CTX水平。

2 結(jié) 果

2.1 2組血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平比較 與對照組比較，研究組患者血清BALP、PCⅠ水平升高，BMP-2水平降低(P<0.01)，見表2。

表2 對照組與研究組血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平比較

2.2 絕經(jīng)后骨折患者不同亞組間血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平比較 正常亞組、減少亞組、疏松亞組患者血清BALP、PCⅠ水平依次升高，而BMP-2水平依次降低(P均<0.01)，見表3。

表3 絕經(jīng)后骨折患者不同亞組血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平比較

2.3 血清BALP、PCⅠ、BMP-2與骨代謝相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性 血清BALP、PCⅠ與N-MID、β-CTX、OC呈正相關(guān)(P<0.01)，血清BMP-2與N-MID、β-CTX、OC呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，見表4。

表4 血清BALP、PCⅠ、BMP-2與骨代謝相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性

2.4 血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平對絕經(jīng)后骨折的預(yù)測價值 以血清BALP、PCⅠ、BMP-2單獨及三者聯(lián)合檢測作為檢驗變量，是否發(fā)生絕經(jīng)后骨折作為狀態(tài)變量進(jìn)行ROC曲線分析，結(jié)果顯示，血清BALP、PCⅠ、BMP-2 及三者聯(lián)合預(yù)測絕經(jīng)后骨折的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.734、0.901、0.845、0.963，三者聯(lián)合預(yù)測絕經(jīng)后骨折發(fā)生的AUC高于各自單獨預(yù)測(Z=8.046、3.377、5.165，P均<0.001)，見表5、圖1。

表5 血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平對絕經(jīng)后骨折的預(yù)測價值比較

圖1 血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平預(yù)測絕經(jīng)后骨折風(fēng)險的ROC曲線

2.5 絕經(jīng)后骨折相關(guān)影響因素的Logistic回歸分析 將患者是否發(fā)生絕經(jīng)后骨折作為因變量(未發(fā)生為0，發(fā)生為1)，以具有差異性的N-MID、β-CTX、OC、BALP、PCⅠ、BMP-2水平作為自變量，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析， 結(jié)果顯示，N-MID高、β-CTX高、OC高、BALP高、PCⅠ高、BMP-2低是絕經(jīng)后骨折發(fā)生的危險因素(P<0.01)，見表6。

表6 絕經(jīng)后骨折發(fā)生的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

絕經(jīng)后OP是由于女性絕經(jīng)后卵巢功能衰退，雌激素分泌減少，導(dǎo)致骨吸收和骨形成之間的動態(tài)平衡遭到破壞，因而容易發(fā)生骨折，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和生命健康，給患者帶來極大的困擾[10-11]。因此，尋找一種操作簡便、敏感度高、重復(fù)性高的檢測方法來有效預(yù)測絕經(jīng)后骨折發(fā)生的可能性至關(guān)重要。

BALP來源于骨細(xì)胞，是成骨細(xì)胞的重要標(biāo)志物，能夠反映成骨細(xì)胞的活性及其功能狀況[12]。張宇博等[13]研究結(jié)果表明，老年髖部骨折患者的BALP水平明顯高于未骨折的老年人，且與粗隆、粗隆間、總髖部的BMD呈負(fù)相關(guān)，而BMD越低，患者越容易發(fā)生骨折，提示BALP可預(yù)測患者髖部骨折的發(fā)生。在去卵巢OP大鼠中，BALP水平明顯增加，而鳶尾素可通過改善BALP等骨代謝標(biāo)志物水平起到抑制絕經(jīng)后OP的作用[14]。Ⅰ型前膠原N端前肽(procollagen type Ⅰ N-terminal propeptide，PⅠNP)是從PCⅠ中去除產(chǎn)生Ⅰ型膠原的前肽之一，二者水平變化相同，PⅠNP、PCⅠ可作為具有高敏感度的骨轉(zhuǎn)化代謝的輔助指標(biāo)[7,13,15]。王福斌等[16]研究結(jié)果表明，女性骨質(zhì)疏松性骨折患者PⅠNP水平顯著高于未發(fā)生骨折患者，提示絕經(jīng)后女性發(fā)生骨折可能與PⅠNP水平升高有關(guān)。BMP-2大多存在于骨組織中，具有較強(qiáng)的生物活性，在成骨細(xì)胞分化、骨骼修復(fù)方面發(fā)揮極其重要的作用[17]。倪昱等[18]研究結(jié)果表明，老年骨質(zhì)疏松性椎體骨折患者在BMP-2治療1個月后，BMD明顯高于未進(jìn)行BMP-2治療的患者。circRNA_0007059可通過抑制微小RNA-378(miRNA-378)表達(dá)來促進(jìn)BMP-2表達(dá)，從而抑制人骨髓基質(zhì)細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化，達(dá)到改善絕經(jīng)后OP的目的[19]。上述研究均表明，BALP、PCⅠ及BMP-2與骨質(zhì)疏松或骨折有關(guān)。但關(guān)于三者與絕經(jīng)后OP嚴(yán)重程度的關(guān)系還鮮有報道，因此本研究通過檢測絕經(jīng)后骨折患者血清BALP、PCⅠ和BMP-2水平及其與OP程度的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后骨折患者血清BALP、PCⅠ水平升高，而BMP-2水平降低，與以往研究結(jié)果相似[13，16，18]，并且正常亞組、減少亞組和疏松亞組患者血清BALP、PCⅠ水平依次升高，BMP-2水平依次降低，提示血清BALP、PCⅠ、BMP-2在絕經(jīng)后骨折患者的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，且三者均與OP程度有關(guān)。這可能與三者調(diào)控成骨細(xì)胞分化、骨代謝及骨骼修復(fù)有關(guān)[20-21]。本研究還發(fā)現(xiàn)，血清BALP、PCⅠ與血清N-MID、β-CTX、OC呈正相關(guān)，而BMP-2與N-MID、β-CTX、OC呈負(fù)相關(guān)，提示血清BALP、PCⅠ、BMP-2可能參與骨代謝的變化，該結(jié)果表明，由于血清BALP、PCⅠ、BMP-2水平異常，導(dǎo)致絕經(jīng)婦女骨代謝紊亂，從而增加骨折風(fēng)險。本研究還發(fā)現(xiàn)，與血清BALP、PCⅠ、BMP-2單獨檢測相比，三者聯(lián)合預(yù)測絕經(jīng)后骨折發(fā)生的AUC更高，提示血清BALP、PCⅠ、BMP-2三者聯(lián)合檢測對絕經(jīng)后骨折具有較好的預(yù)測價值；多因素Logistic回歸分析顯示，BALP高、PCⅠ高和BMP-2低水平是絕經(jīng)后骨折發(fā)生的危險因素，提示血清BALP、PCⅠ、BMP-2可作為絕經(jīng)后骨折預(yù)測標(biāo)志物，臨床監(jiān)測三者水平有助于預(yù)防絕經(jīng)后骨折。

綜上所述，血清BALP、PCⅠ和BMP-2參與絕經(jīng)后骨折的發(fā)生，并且可反映絕經(jīng)后骨折患者OP程度。本研究不僅為絕經(jīng)后骨折的防治提供一定參考價值，還對疾病的治療具有指導(dǎo)意義，但研究還存在一定缺陷，未對三者在疾病中的詳細(xì)機(jī)制進(jìn)行探究，因此這將成為后續(xù)研究重點。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

甘坤寧、熊凱：設(shè)計研究方案，實施研究過程，論文撰寫；張波、賀輝：提出研究思路，分析試驗數(shù)據(jù)，統(tǒng)計學(xué)分析，論文審核；崔向榮：資料搜集整理