老年女性骨質疏松患者髖部骨折的危險因素及骨轉換標志物、髖部骨密度與25-羥基維生素D和雌激素的相關性

劉志鵬,宋昊,徐又佳,華俊

(蘇州大學附屬第二醫院骨科,江蘇 蘇州 215004)

老年女性是骨質疏松癥的高發人群,骨質疏松后由于粗隆部骨和股骨頸強度下降可引起髖部骨折,導致患者殘疾和死亡[1]。因此,如何預防骨質疏松癥及骨質疏松性骨折的發生成為了研究的熱點。但骨質疏松性髖部骨折的具體發病機制尚不清楚,臨床仍缺乏早期診斷的特異性指標,故近年來國內外學者十分重視對骨質疏松骨折早期預警新型生物標志的研究[2]。

骨密度測定是骨骼強度的重要指標,也是目前用于預測髖部骨折危險性的主要方法[3]。骨轉換標志物則是骨轉換過程中釋放的降解產物和酶類,其中Ⅰ型前膠原氨基端延長肽(procollagen type 1 N-terminal propeptide,P1NP)和Ⅰ型膠原羧基端肽β特殊序列(β isomer of C-terminal telopeptide of type Ⅰ collagen,β-CTX)是被國際骨質疏松基金會推薦的敏感性相對較高的骨轉換標志物,分別用于監測骨形成和骨破壞情況[4]。研究[5]發現,骨質疏松患者普遍存在維生素D缺乏和雌激素減少,但二者與骨質疏松后骨折關系的相關報道較為少見。因此,本研究就老年女性骨質疏松患者髖部骨折發生危險因素及骨轉換標志物、髖部骨密度與25-羥基維生素D[25(OH)D]和雌激素的相關性進行分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2021年1月蘇州大學附屬第二醫院收治的156例老年女性骨質疏松患者,年齡(71.45±5.85)歲。按照有無髖部骨折分為骨折組(n=61)和未骨折組(n=95)。本研究已獲得本院醫學倫理委員會批準,所有患者均簽署知情同意書。納入標準:(1)年齡≥60歲;(2)女性;(3)明確診斷為骨質疏松癥患者[6];(4)骨折組還需滿足髖部骨折診斷標準[7]。排除標準:(1)合并骨髓炎、骨結核、骨腫瘤等;(2)因嚴重暴力引起的骨折;(3)入組前3個月服用過影響骨代謝藥物者;(4)合并甲狀腺疾病、自身免疫性疾病和(或)嚴重肝腎功能不全者;(5)合并精神疾病者,溝通障礙者。

1.2 方法

(1)骨密度檢測:所有患者于入院時或術后由骨密度檢測室專業技術人員經GE Lunar Prodigy advance雙能X線吸收法骨密度儀測定位髖部骨密度、股骨頸骨密度(femoral neck bone mineral density,FN-BMD)、轉子間骨密度(intertroehanteric BMD,IT-BMD)、股骨干骨密度(femoral shaft BMD,FS-BMD)。(2)血清P1NP和β-CTX檢測:所有患者于入院時抽取3 mL空腹靜脈血,離心(2 000 r/min,10 min)后采用化學發光法檢測血清P1NP和β-CTX水平,儀器為羅氏Elec-sys2010型電化學發光免疫儀,試劑為Elec-sys2010專用試劑盒。(3)血清25(OH)D和雌激素:所有患者于入院時抽取3 mL空腹靜脈血,離心(2 000 r/min,10 min)后分離上清液,于-20 ℃環境下保存備用。采用酶聯免疫吸附測定(ELISA)測定25(OH)D水平。采用化學發光法檢測血清雌二醇(E2)水平,檢測步驟同P1NP和β-CTX。

1.3 觀察指標

通過醫院電子病歷系統,收集患者臨床資料,(1)一般資料:年齡、體質量指數(BMI);(2)既往病史:糖尿病史、高血壓病史;(3)生育和月經情況:初潮年齡、絕經年齡、孕次、產次、母乳喂養時間;(4)生活習慣:體育鍛煉情況、吸煙史;(5)實驗室指標:血清β-CTX、P1NP、25(OH)D及E2。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的單因素分析

兩組患者年齡、糖尿病史、初潮年齡、體育鍛煉情況和吸煙史比較,差異無統計學意義(P>0.05),骨折組BMI、高血壓史、孕次、產次、母乳喂養時間及β-CTX、P1NP水平均高于未骨折組(P<0.05),髖部骨密度、絕經年齡、FN-BMD、IT-BMD、FS-BMD、25(OH)D及E2水平均低于未骨折組(P<0.05)。見表1。

表1 影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的單因素分析

表2 影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的多因素分析

2.2 影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的多因素分析

以髖部骨折為因變量(0=否,1=是),將表1中差異有統計學意義的變量作為自變量,高血壓病史(0=無,1=有),其它自變量以實際值輸入,納入多因素Logistic回歸分析。髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD、FS-BMD、25(OH)D及E2水平降低是影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的危險因素,BMI、絕經年齡、P1NP及β-CTX水平降低是影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的保護性因素(P<0.05)。見表2。

2.3 老年女性骨質疏松患者血清β-CTX、P1NP與25(OH)D的相關性分析

血清β-CTX、P1NP與25(OH)D均呈負相關(P<0.05)。見表3及圖1。

表3 血清β-CTX、P1NP與25(OH)D的相關性分析

2.4 老年女性骨質疏松患者血清β-CTX、P1NP與E2的相關性分析

血清β-CTX、P1NP與E2均呈負相關(P<0.05)。見表4及圖2。

表4 血清β-CTX、P1NP與E2的相關性分析

2.5 老年女性骨質疏松患者髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD及FS-BMD與25(OH)D的相關性分析

髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD及FS-BMD與25(OH)D均呈正相關(P<0.05)。見表5及圖3。

表5 髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD及FS-BMD與25(OH)D的相關性分析

2.6 老年女性骨質疏松患者髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD及FS-BMD與E2的相關性分析

髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD及FS-BMD與E2均呈正相關(P<0.05)。見表6及圖4。

表6 髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD及FS-BMD與E2的相關性分析

3 討論

骨質疏松是一種多因素所致的慢性疾病,據相關數據顯示,老年骨質疏松患者患髖部骨折的幾率達75%,其中接近3/4的患者為女性[8-9]。盡管手術和康復治療可最大限度恢復髖關節功能,但由于老年人身體機能退化,術后強烈的疼痛和應激反應仍會不同程度影響老年患者身心健康[10]。因此,通過分析影響老年女性骨質疏松髖部骨折的相關危險因素并尋求早期預測指標來及時預防、早期干預骨折的意義重大。

本研究結果發現,影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的因素較多,其中包含BMI、髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD、FS-BMD及血清25(OH)D、E2水平。其中,骨折的發生與體重關系密切,超重或肥胖均會增加跌倒風險,造成骨折[11]。因此,臨床需重視老年女性骨質疏松患者體重的監測,并通過干預患者日常生活,降低骨折發生幾率。骨密度主要反映骨骼堅韌的程度,骨密度減少增加骨折幾率的原因包括兩方面。一方面,骨密度的下降引起皮質骨變薄,骨脆性明顯升高,意味著骨的抗壓能力嚴重削弱,增加了骨折風險[12-13]。另一方面,骨質疏松后的骨密度減低可造成骨重建,以保證髖骨能承擔壓力負荷。而隨著骨量的進一步丟失,髖骨受力方向出現偏倚,骨組織的形態和密度無法承受較大的應力和變形力,導致骨折的風險增加[14-15]。本研究顯示,髖部骨折患者髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD、FS-BMD均未骨折者低,這與吳秋霞等[16]研究結果相似,進一步證實骨密度降低是老年女性骨質疏松患者髖部骨折的危險因素。

25(OH)D是維生素D存在于機體的主要形式,其對鈣磷代謝的調節作用使其成為骨科研究的熱門指標。廖強等[17]研究指出,血清25(OH)D水平下降有助于骨質疏松性骨折風險的預測,黃祖啟等[18]認為,老年骨質疏松患者血清25(OH)D水平可用于初步判定患者骨代謝情況,并可為前期篩查和發現骨質疏松骨折風險提供一定依據。本研究中,骨質疏松合并髖部骨折患者血清25(OH)D水平低于未骨折患者,多因素分析證實了25(OH)D水平降低為影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的危險因素,且25(OH)D與骨密度(髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD和FS-BMD)存在正相關關系(P<0.05),這提示臨床可通過補充維生素D維持骨密度的方式降低老年女性骨質疏松患者發生髖部骨折的風險。

雌激素在女性骨代謝中同樣發揮重要作用,研究[19]發現,雌激素可通過與ERβ受體結合調控干細胞的分化方向,刺激成骨細胞增殖、分化,促進鈣、磷的沉積,提升骨的合成速度。同時雌激素還可與ERα受體結合,對破骨細骨功能產生抑制作用,減少骨的破壞[20]。因此,雌激素水平的下降不僅會增強破骨細胞活性,還會加速骨丟失,增加骨折風險。一般情況下,雌激素水平在女性50歲左右會驟然下降,從而引發閉經。因此,絕經較晚的女性仍能在體內維持一定水平的雌激素,延緩骨量丟失。故絕經年齡是骨質疏松患者髖部骨折的保護因素[21]。本研究中,E2與髖部骨密度、FN-BMD、IT-BMD和FS-BMD均呈正相關(P<0.05),進一步證實了E2與骨折的關系。

已有研究[22]證實,骨轉換標志物β-CTX、P1NP能夠高效反映骨骼代謝不同階段的狀態、預判骨折愈合趨勢及評估骨質疏松的治療療效。本研究結果顯示,血清β-CTX、P1NP與25(OH)D、E2均呈負相關(P<0.05),這提示臨床可通過檢測25(OH)D和E2水平評估骨質量、檢測療效及預測骨折風險。但本研究仍存在不足之處,未來還需擴大樣本量,并納入全年齡段骨折/非骨折患者進行分組試驗,通過不同年齡段的指標相關性分析,進一步探究血清25(OH)D和雌激素在骨質疏松骨折中產生變化的具體機制。

綜上,影響老年女性骨質疏松患者髖部骨折的危險因素較多,25(OH)D和E2與骨轉換標志物呈負相關,與骨密度呈正相關,臨床有必要加強對合并危險因素患者的防治工作,并重視25(OH)D和E2在骨質疏松性骨折中的作用。