居民居住樓層對骨代謝影響的調查研究

王天平 胡艷文 胡曼云 趙璨 陳銘俊 馬應蓮 何軍

(貴陽市第四人民醫院內分泌科，貴州 貴陽 550007)

骨質疏松癥(osteoporosis，OP)是常見的老年退化性骨病，以骨量低下，骨組織微結構損害，致骨脆性增加和骨強度下降，容易發生骨折的一種全身性骨病[1]。國內OP相關危險因素調查的研究顯示，高原地區低氧環境可能導致骨代謝異常，抑制骨形成，加快骨吸收，誘導OP發生[2-5]。貴州地處云貴高原，我們的研究中也將低氧誘導因子-1a(hypoxia-inducible factor-1a，HIF-1a)與城市居民居住樓層高度、骨代謝是否有相關性進行了分析。綜合研究的分析要點為OP的臨床防治工作尋找一些思路或提供理論依據。國內的專家共識[6]推薦血清I型原膠原N-端前肽(procollagen type 1 N-peptide，PINP)作為新骨形成的特異性敏感指標，血清I型膠原C-末端肽交聯(serum C-terminal telopeptide of type 1 collagen，CTX)可反映破骨活性，是骨吸收敏感性較高的指標。HIF-1a是HIF的活性亞基，機體缺氧時出現高表達。所以我們的研究中骨代謝指標選擇PINP、CTX，反映機體缺氧狀況指標選擇HIF-1a，因研究需要進入社區進行調查，骨密度檢查使用定量超聲跟骨骨密度儀。報告如下。

1 資料與方法

1.1對象 (1)收集來自貴陽市某些小區自愿參與調查的居民504名，均為≥18歲的成年人，男性152名，女性352名，年齡分布在22～92歲，男性平均年齡(60.36±16.09)歲，女性平均年齡(59.15±13.46)歲。(2)研究中選擇調查的小區為≥20層的電梯房為主的成熟小區，大部分居民居住該小區的時間≥5年。

1.2方法 (1)對目標小區參與調查的居民簽署知情同意書，表示自愿參與我們的調查研究。對參與者進行詳細的問卷調查、一般體格檢查、實驗室檢查及定量超聲跟骨骨密度檢查。問卷調查的內容包括年齡、性別、居住樓層高度、當前樓層的居住年限、學歷、女性絕經年齡等人口學調查資料，有無脆性骨折的病史及家族史，是否有腰背部疼痛或全身骨痛癥狀，還包括與骨代謝有關的生活方式(例如是否防曬，是否飲用牛奶或豆漿，是否飲咖啡或茶，是否飲酒)。一般體格檢查項目具體包括測量身高、體重，計算體重指數(Body Mass Index，BMI)。實驗室檢查項目具體包括血清PINP、CTX、HIF-1a。(2)PINP、CTX、HIF-1a均采用酶聯免疫法，定量超聲跟骨骨密度儀使用日立AOS-100E EggQus。(3)統計學分析時我們將問卷調查中收集到的資料設置為一般情況，具體內容包括：年齡、BMI、居住樓層高度、居住該樓層年限、學歷；防曬、飲牛奶或豆漿，飲咖啡或茶、吸煙、飲酒，既往是否有脆性骨折病史或家族史，是否有腰背部疼痛或全身骨痛癥狀。按性別分男性組和女性組，對兩組間一般情況進行分析比較，了解兩組間是否有差異。按男性年齡和女性是否絕經分為<50歲男性組、≥50歲男性組、絕經前女性組、絕經后女性組，分別對各組PINP、CTX、HIF-1a、Z值或T值與居住樓層高度、居住該樓層年限及其他的一般情況進行相關性分析。

2 結 果

2.1一般情況比較分析 不同性別間BMI差異有統計學意義(P<0.05)，表現為男性高于女性；不同性別間學歷、防曬、飲咖啡或茶、吸煙、飲酒上差異有統計學意義(P<0.05)，表現為男性大專及以上學歷更多，女性采取防曬措施的更多，男性飲咖啡或茶、吸煙、飲酒情況明顯多于女性。見表1。

表1 一般情況比較

(續表) 表1

2.2PINP、CTX、HIF-1a、Z值或T值與居住樓層高度、居住該樓層年限及其他的一般情況相關性分析 在<50歲男性組、絕經前女性組中PINP、CTX、Z值與居住樓層高度、當前樓層的居住年限均無相關性(P>0.05)。在≥50歲男性組中，CTX與居住樓層高度、當前樓層的居住年限均呈負相關(rs<0，P<0.05；rs<0，P<0.05)，T值與當前樓層的居住年限呈負相關(rs<0，P<0.05)；在絕經后女性組中，CTX和居住樓層高度呈負相關(rs<0，P<0.001)。

2.3同時數據分析中還能看到，<50歲男性組CTX和家族史有相關性，有家族史的，CTX會更高。見表2。≥50歲男性組，PINP與BMI、CTX與飲酒、T值和BMI均有相關性，BMI越大，PINP、T值均越高，飲酒越多，CTX越高；絕經后婦女組，T值與學歷有相關性，學歷越高，T值越高。見表3。≥50歲男性組，HIF-1a與居住樓層高度、當前樓層的居住年限均呈負相關(rs<0，P<0.05；rs<0，P<0.05)。絕經后婦女組，HIF-1a與居住樓層高度呈負相關(rs<0，P<0.05)。見表4。

表2 P1NP、CTX、Z值與一般情況相關性分析

表3 P1NP、CTX、T值與一般情況相關性分析

表4 HIF-1a與一般情況相關性分析

2.4全人群HIF-1a與PINP、CTX、Z值或T值相關性分析 全人群中HIF-1a與CTX、PINP呈顯著正相關(rs>0，P<0.001；rs>0，P<0.001)。HIF-1a與Z值呈負相關(rs<0，P<0.05)。見表5。

表5 HIF-1a與P1NP、CTX、Z值或T值相關性分析

3 討 論

我們的研究中，在BMI、學歷OP的有利因素方面，男性更具優勢；在防曬OP不利因素方面，女性更明顯；在飲咖啡或茶、吸煙、飲酒OP不利因素方面，男性會更明顯。相關性分析中，≥50歲男性、絕經后女性中，CTX、HIF-1a水平與其居住樓層高度呈顯著負相關；全人群CTX、PINP與HIF-1a呈顯著正相關。我們考慮，高、低樓層居民不管是通過走樓梯還是乘坐電梯的方式上下樓，都是以下肢負重為主的活動方式來完成，且高樓層居民在這方面使用時間會更長，也就是說，高樓層居民在上下樓的活動中，下肢負重時間會更長。絕經后婦女太極拳鍛煉對骨代謝影響的研究顯示，下肢肌力為主的運動雖然不能增加骨量，但能有效地減少骨吸收[7]。在腦卒中偏癱患者進行下肢負重運動訓練對OP是否有影響的觀察研究顯示，下肢負重訓練可以改善全身OP[8]。所以更高的居住樓層對大年齡段的人群來說可能是OP間接的一個保護因素。

HIF是一種轉錄復合物，包含一個a亞基和一個β亞基，其中a亞基是缺氧反應所特有的，在哺乳動物中a亞基有三種編碼基因，HIF-1a是其中的一種[9]。近年來的各項研究表明，HIF-1a參與骨代謝調控過程，對成骨細胞及破骨細胞活性均有調控作用。HIF-1α可以通過對VEGF-A、IL-6及IL-8、VHL、FOXO1、miRNA-497～195等進行調控從而調節成骨細胞活性[10]影響骨生成。我們考慮HIF-1α對成骨或破骨活性的影響多為間接的，需要其他各種調節因子、環境等因素的參與，甚至不同的種族、性別、年齡、BMI、機體內環境狀態等的不同而產生截然不同的效應，我們在后續的研究中會結合人口學調查的特征來分析數據，關注相關基礎醫學的研究，進一步證實HIF-1α是否可能成為OP的新靶點。

總之，對OP的可控因素采取相應的干預措施，預防和延緩OP的發生是我們仍需長期堅持的工作。研究不足之處在于，(1)樣本量偏小；(2)樣本中的女性明顯多于男性；(3)導致OP發生風險增加的相關疾病未做相關分析；(4)對正在進行OP相應治療的人群未做相關分析。希望能有更大的樣本做更為詳細的系統分析進一步驗證。