成年女性血骨转换指标变化的临床观察

叶竹 刘坚 王应立 韩炜 杨健 邓伟民

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是以骨量减少、骨组织微结构退化为特征，致使骨的脆性增加以及易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病。OP可分为原发性和继发性两类，原发性OP又分为绝经后OP(Ⅰ型)、老年性OP(Ⅱ型)和特发性OP。绝经后OP一般发生在妇女绝经后5～10年。骨密度(BMD)的测定是目前诊断OP的主要方法，具有无创伤性、客观性和敏感性，而双能X线骨密度测定仪(DXA)具有精确度好、准确度高、测量范围广、速度快、辐射量少等优点，在临床上广为应用，已成为OP诊断的有效手段和金标准［1］，但BMD检查虽然可以诊断OP，却不能反映短期内的骨改变，无法及时、灵敏地反映骨代谢情况。骨代谢生化指标是用于评估骨转换率有效的方法，具有简便、快速、无创伤性的特点，本研究以电化学发光免疫分析法测定中老年人血清中的总Ⅰ型胶原氨基端前肽(PINP)、β-胶原降解产物(β-Crosslaps)、N端骨钙素(N-MID)及甲状旁腺素(PTH)以及双能X线骨密度仪测定各部位的BMD，分析BMD与这四项骨生化指标之间的关系，寻找能及时反映骨代谢情况特异而敏感的生化指标，以期在流行病学调查、病情监测以及预防性诊断等方面能更好地做出诊断并指导临床用药。

1 对象和方法

1.1 对象 对来自广州地区不同职业的231位(40～80岁)女性志愿者进行横断面研究，平均年龄(61.29±12.64)岁，均知情同意且自愿接受测试。所有志愿者都被详细询问现病史、过去史、婚育史、月经史和家族史等，并进行全身查体，行肝、肾功能指标检测，排除肝肾功不全、糖尿病、甲状腺及甲状旁腺功能亢进等影响骨代谢的急慢性疾病，同时6月内未服用影响骨代谢的药物。

1.2 方法

1.2.1 分组:所有志愿者按每10岁年龄段为1组，分4组，并根据所测BMD将志愿者分为骨量正常组、低骨量组及OP组。

1.2.2 BMD测定:采用美国GE公司生产的Lunar Prodigy DXA，测量受试者腰椎(L1～4)、左侧股骨颈、Ward三角、大转子的BMD。检查前取下随身佩带的高密度物品(如手机、钥匙、项链、有金属扣的腰带等)，记录出生年、月、日，测身高(m)和体质量(kg)。平仰卧位进行L1～4正位骨扫描，双下肢屈膝位扫描髋部(股骨近段、股骨颈、Ward三角和大转子)。每次检查前均用腰椎模型进行仪器精密度质控测试，变异系数(CV)=0.40%。

1.2.3 骨生化指标测定:8:00～9:00点抽取禁食12 h后空腹肘静脉血4 ml，即时分离血清，3000 r/min离心5 min后，吸取血清置-70℃冰箱保存。血清中PINP、β-Crosslaps、及 N-MID浓度采用罗氏公司Elecsys2010型全自动电化学发光免疫分析仪测定。PINP、β-Crosslaps及N-MID检测试剂均来自罗氏公司，PINP试剂盒批号为15982001，批内变异系数＜6.5%，批间变异系数 ＜6.1%，单位为 μg/L;β-Crosslaps试剂盒批号为16044501，批内变异系数＜4.3%，批间变异系数 ＜5.8%)，单位为 μg/L;NMID试剂盒批号为15981401，批内变异系数＜3.4%，批间变异系数＜4.5%)，单位为μg/L。测试前将血清标本置室温复融后按说明书要求进行操作，收集完所有样本后一次性完成检测，以消除批间差异。

1.3 诊断标准 参照WHO推荐的诊断标准，基于DXA测定，BMD≥-1 SD为正常，-2.5 SD＜BMD＜-1 SD为骨量减少(低骨量)，BMD≤ -2.5 SD为OP。

1.4 统计学处理 所有资料输入SPSS 11.5软件包进行统计分析。剔除奇异值后结果均用±s表示。骨生化指标与BMD的关系采用直线(Pearson)相关分析。多组间比较采用单因素方差分析，2组间比较采用独立样本的t检验。P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 BMD和生化指标与年龄的关系 BMD与年龄呈显著负相关(r=-0.425～-0.220，P均＜0.01)。表1显示50～59岁年龄段 L1～4、FN、Ward及 Troch等区域的BMD均较前一年龄段显著下降(P＜0.05);60～69岁年龄段各部位的BMD又较50～59岁年龄段显著下降(P＜0.05);70～80岁年龄段各部位BMD与前一年龄段比较无显著差异(P＞0.05)。PINP、β-Crosslaps及N-MID在40～49岁年龄段较低，自50～59岁年龄段开始明显升高(P＜0.05)，随后随年龄增长呈下降趋势，但差异没有统计学意义(P＞0.05);而PTH在前3个年龄段间无显著变化，自70～80岁年龄段开始明显升高(P＜0.05)。

2.2 生化指标与BMD的关系 表2直线相关显示，PINP与各部位BMD呈显著负相关(r=-0.244～-0.134，P均＜0.05);β-Crosslaps、N-MID与各部位BMD呈显著负相关(r=-0.256～-0.170，P均＜0.01);PTH与FN及Troch的BMD呈显著负相关(r=-0.138、-0.201，P 均 ＜0.05)，与 L1～4及 Ward的BMD无明显相关性(r=-0.060、-0.075，P＞0.05)。

2.3 正常骨量、低骨量和OP妇女4项骨生化指标的比较 所测各区域，与正常骨量组比较，低骨量组(除Ward部位外)妇女的PINP显著升高(P＜0.05)，低骨量组妇女的β-Crosslaps均显著升高(P＜0.05)，OP组2指标升高均更为明显(P＜0.01)(表3);所测各区域，与正常骨量组比较，低骨量组(除Ward部位外)妇女的N-MID显著升高(P＜0.05)，OP组升高更为明显(P＜0.01)(表4);所测L1～4及FN区域，与正常骨量组比较，低骨量组妇女的PTH显著升高(P＜0.05)，所测FN、Ward及Troch等区域，与正常骨量组比较，OP组妇女的PTH显著升高(P＜0.05或P＜0.01)(表4)。

表1 各年龄组血清4项骨代谢指标和各部位BMD的分布(±s)

表1 各年龄组血清4项骨代谢指标和各部位BMD的分布(±s)

注:与前一年龄段比较，*P＜0.05

表2 血清4项骨代谢指标和各部位BMD的Pearson相关分析

表3 正常骨量、低骨量和OP妇女血清中PINP、β-Crosslaps的比较(±s，μg/L)

表3 正常骨量、低骨量和OP妇女血清中PINP、β-Crosslaps的比较(±s，μg/L)

注:与正常骨量组比较，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

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表4 正常骨量、低骨量和OP妇女血清中N-MID、PTH的比较(±s)

表4 正常骨量、低骨量和OP妇女血清中N-MID、PTH的比较(±s)

注:与正常骨量组比较，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

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3 讨论

骨代谢生化指标是一种快速、灵敏、及时反映骨转换率的指标。骨代谢生化标志物，就是骨组织本身的代谢即分解与合成产物，分为骨形成标志物和骨吸收标志物。骨形成标志物是成骨细胞活动及骨形成时的代谢产物，骨吸收标志物为破骨细胞活动及骨吸收时的代谢产物，特别是骨基质降解产物。在人的不同年龄段以及各种代谢性骨病时，骨转换标志物在血循环或尿液中的水平会发生变化，测量特异性强的骨代谢指标能直接反映骨骼当时的代谢转换情况，有助于预测骨丢失率、骨折危险性和评估OP治疗药物疗效。

PINP是由成骨细胞合成并释出前胶原纤维的细胞外分解产物，是新骨形成特异和敏感的生化指标，其在血循环中的含量主要反映Ⅰ型胶原的合成速率，升高提示Ⅰ型胶原合成速率加快，骨转换活跃［2］。有研究表明绝经后女性血清中PINP有随年龄增长而升高的趋势，尤其是在绝经早期更为明显［3］，这种升高是由于绝经早期卵巢功能减退导致雌激素水平的急剧下降，骨吸收增加，骨代谢呈高转换状态所致。随着骨量下降及OP程度的加重，BMD逐渐降低而PINP水平逐渐增高，且BMD与PINP之间呈明显负相关［4］。本研究与以往报道基本相符，PINP在40～49岁年龄段较低，自50～59岁年龄段开始明显升高，随后随年龄增长呈下降趋势;在 L1～4、FN、Ward以及 Troch部位，骨量异常妇女血清中的PINP均较正常组显著升高，且与各部位BMD均呈显著负相关。

β-Crosslaps是由成熟Ⅰ型胶原部分降解产生，内含完整的Ⅰ型胶原C末端肽中第15～22个氨基酸，其中的天冬-甘氨酸残基肽链之间在体内有由α位向β位转化的趋势，所形成β异构氨基酸序列称为β-Crosslaps。正常时Ⅰ型胶原被降解量极微，血中含量很少。当人体内骨吸收上升时破骨细胞活性增强，大量降解Ⅰ型胶原并形成C末端肽，进一步降解为β-Crosslaps入血，通过肾脏排除体外，可造成血和尿中β-Crosslaps浓度升高，因此测量血清中β-Crosslaps是评价破骨细胞活性和骨吸收最有价值的方法之一［5］。本研究中发现女性血清中的β-Crosslaps含量也有随年龄增高而增高的趋势，在50～59岁年龄段出现明显的上升，各部位骨量异常组妇女血中β-Crosslaps含量明显高于正常组，表明随着骨量下降及年龄增长妇女体内骨吸收明显增强，与以往报道相一致［6-7］;很多文献报道 β-Crosslaps与 BMD呈负相关［4，8］，本试验中亦发现 β -Crosslaps与各部位 BMD均呈显著负相关。

骨钙素是体内最丰富的非胶原蛋白，由骨和牙齿中活跃的成熟成骨细胞合成，其主要功能是维持骨的正常矿化速度，并直接反映成骨细胞的活性和骨转换率，是骨转换的敏感指标。骨钙素在外周血中易裂解为N-MID片段和C端片段，外周血中存在有完整的骨钙素和N-MID片段，电化学发光法检测稳定完整的N-MID即能检测完整的骨钙素和N-MID片段［9］。刘勇等［10］研究发现绝经后妇女血清中骨钙素明显高于绝经前妇女，OP妇女骨钙素明显高于骨量正常妇女，提示绝经后妇女的骨代谢正处于高转换水平而导致血骨钙素增高，与本研究结果相符。董晖等［7］研究发现在女性50岁前，骨钙素有随年龄增高而降低的趋势，随后又升高，在40～49岁年龄段骨钙素水平最低。本研究发现40～49岁年龄段骨钙素水平最低，在50～59岁年龄段时较前一年龄段明显上升，与董晖等的报道相近;血BGP水平明显负相关于女性L1～4、FN、Ward及Troch的BMD改变，与以往报道一致［4］。

PTH是由甲状旁腺主细胞合成和分泌的一种蛋白激素，具有调节体液钙离子浓度、升高血钙和降低血磷的作用，是维持成骨细胞和破骨细胞数是相对平衡并保障其功能耦联的激素，在低浓度时能促进Ⅰ型胶原蛋白的合成从而促进骨形成，在高浓度时使骨的分解和吸收作用增强。女性绝经后雌激素水平的急剧下降会增加骨组织对PTH骨吸收的敏感性，破坏骨形成和骨吸收间的平衡，使骨吸收明显大于骨形成，导致绝经后OP［11-12］。有研究报道PTH在绝经后妇女中随增龄而升高［13］，本研究亦表明妇女血中PTH有随年龄增长而升高的趋势，但前3个年龄段之间差异均未达到统计学意义，在70～80岁年龄段PTH水平较前一年龄段显著升高，差异有统计学意义;骨量异常组妇女的PTH水平大都明显高于正常组，但仅FN及Troch部位BMD与PTH之间有显著相关性。

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