类风湿关节炎患者血清骨形态发生蛋白6与骨质疏松的关系

邬秀娣，张振，陈勇，谢斌华，黄娴倩，彭勇

类风湿关节炎患者血清骨形态发生蛋白6与骨质疏松的关系

邬秀娣，张振，陈勇，谢斌华，黄娴倩，彭勇

目的探讨类风湿关节炎（RA）患者骨形态发生蛋白（BMP）-6与骨质疏松（OP）的关系。方法比较分析99例RA患者与40例健康组及RA患者中不同骨密度组间BMP-6以及其他因子水平，以及各因子之间的相关性。结果RA患者OP发生率明显高于健康组，其腰椎和股骨颈的骨矿密度（BMD）均低于健康组，而其血清BMP-6浓度明显升高（均＜0.05）。RA伴OP的患者BMP-6水平明显升高，抗环瓜氨酸（CCP）抗体水平也明显升高（均＜0.05）；RA患者的腰椎BMD和股骨颈BMD正相关（=0.817，＜0.01），而腰椎BMD与血清BMP-6及年龄负相关（=－0.393、－0.449，均＜0.05）；股骨颈BMD则与年龄及抗CCP抗体水平负相关（=－0.551、－0.458，均＜0.05）。RA患者血清BMP-6浓度与DAS28评分及IL-6、TNF-浓度正相关（=0.249、0.237、0.263，均＜0.05）。结论BMP-6水平异常可能是诱导RA患者发生OP的因素之一，其在RA中的作用机制值得进一步研究探索。

类风湿，关节炎；骨形态发生蛋白质类；骨质疏松

类风湿关节炎（RA）是一种常见的慢性系统性自身免疫性疾病，骨质疏松（OP）为其最常见的合并症之一。虽然RA患者出现OP的因素很多，但很多研究都已证实RA是发生OP的独立危险因素。骨形态发生蛋白-6（BMP-6）是转化生长因子（TGF-）

超家族的一员，研究已证实BMP-6参与了骨形成与软骨形成过程，在骨代谢及OP的发病机制中具有非常重要的作用[1]。本文分析BMP-6与RA患者OP的关系，并进一步探讨BMP-6在RA患者OP发病机制中的作用。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2011年10月至2013年3月宁波市第二医院收治的RA患者99例（RA组），其中男18例，女81例；年龄32～71岁，平均（55.82±14.52）岁。随机检测43例RA患者的骨密度[其中男3例，女性绝经前10例，绝经后30例；年龄34～71岁，平均（56.09±17.32）岁]。另选本院同期健康体检者40例为对照组，其中男8例，女性绝经前8例，绝经后24例；年龄30～65岁，平均（53.45±11.73）岁。RA组与健康对照组年龄及绝经前后构成比相匹配。本研究得到宁波市医学伦理委员会批准，所有参与者均知情并同意其血液和骨密度检测结果用于临床研究。

1.2 实验室检测于清晨空腹抽取外周静脉血15ml。其中10 ml立即用于检测血沉（ESR）、血常规、类风湿因子（RF）、抗环瓜氨酸抗体（抗CCP抗体）和C反应蛋白（CRP）；另5ml予2000 r/min离心10min后，取血清置于－80℃保存备测。ESR检测采用魏氏法，血常规、RF及CRP的检测分别使用Beckman-Coulter公司生产的全自动血球计数仪和Array360特定蛋白分析仪；抗CCP抗体采用雅培公司的试剂盒，BNP-6采用购自R&Dsystem公司的单抗自制试剂盒，白细胞介素（IL）-6、IL-1、肿瘤坏死因子（TNF）-使用购自Green-gene公司的试剂盒，该5项检测均采用冻融后血清，双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验（ELISA）检测。

1.3 骨密度检测及OP诊断标准采用意大利L’ACN双能X线骨密度仪测定受试者第2～4腰椎椎体及非优势（左）股骨近端股骨颈的骨矿密度（BMD）。基于双能X线骨密度仪测定值，骨密度值低于同性别、同种族健康成人的骨峰值＜1个标准差属正常；降低1～2.5个标准差为骨量低下（骨量减少）；降低≥2.5个标准差为OP。

1.4 统计方法采用SPSS17.0统计软件进行分析。计量资料符合正态分布以均数±标准差表示，两样本采用检验；非正态分布则采用非参数统计；参数统计两两比较采用Mann-WhitneyU检验；双变量服从正态分布则采用Pearson相关分析，否则采用Spearman秩相关分析。＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 RA组与对照组比较RA组中检测骨密度的43例患者OP发生率为34.9%（15/43），高于对照组的12.5%（5/40），差异有统计学意义（2=5.68，＜0.05）。RA组腰椎BMD和股骨颈BMD分别为（0.78±0.14）、（0.70±0.11）g/cm2，对照组分别为（0.92±0.08）、（0.82±0.07）g/cm2；差异均有统计学意义（=5.94、6.33，均＜0.01）。同时，RA组（99例）和对照组（40例）的血清BMP-6浓度分别为（0.48±0.45）、（0.20±0.18）ng/ml，差异也有统计学意义（=3.81，＜0.01）。

2.2 RA患者OP组、骨量减少组和骨量正常组比较RA中OP组与骨量正常组比较，年龄大，BMP-6水平高，抗CCP抗体水平也高，差异均有统计学意义（均＜0.05）；而两组DAS28评分、IL-6、IL-1及TNF-浓度差异均无统计学意义（均＞0.05）。OP组与骨量减少组比较，以及骨量减少组与骨量正常组比较，各因子差异均无统计学意义（均＞0.05）。见表1。

2.3 RA患者腰椎BMD、股骨颈BMD和BMP-6与其他因素间的相关性分析RA患者的腰椎BMD和股骨颈BMD呈正相关（＜0.01）；而腰椎BMD与血清BMP-6及年龄呈负相关（均＜0.05）；股骨颈BMD则与年龄及抗CCP抗体水平呈负相关（均＜0.05）。无论是腰椎BMD还是股骨颈BMD，与DAS28评分、IL-6、IL-1、TNF-水平均无相关性。而RA患者的血清BMP-6浓度还与DAS28评分及IL-6、TNF-浓度存在正相关（＜0.05），但与年龄、IL-1及抗CCP抗体均无相关性。见表2。

3 讨论

本研究发现，RA患者中OP的发生率为34.9%，高于正常人群；同时，RA患者的腰椎和股骨颈BMD均低于正常人群。研究发现，BMP-6水平降低是导致OP的重要因素之一[1]，当BMP-6基因突变缺失时，可以导致严重OP[2]。RA作为一个慢性炎症性疾病，其OP的发病机制要比普通人群复杂得多，而RA的炎症是引起OP的主要因素，RA患者中活化的T细胞可导致炎症因子IL-6、IL-1及TNF-水平异常，进而导致RA患者破骨细胞和成骨细胞的功能异常，诱发骨破坏和OP的发生发展。本研究显示，RA患者在骨密度明显降低的同时，其BMP-6水平却较正常人群明显升高，提示BMP-6在RA患者中的作用可能不同于正常人群。本研究还发现，伴有OP的RA患者，BMP-6水平明显高于骨量正常的RA患者；相关分析也发现，BMP-6水平越高，骨密度越低。这些结果均提示，在RA患者中，BMP-6的作用异常，升高的BMP-6不仅失去了对骨质的保护作用，还可能促进了OP的发病。

表1 RA患者OP组、骨量减少组和骨量正常组间比较结果

表2 RA患者腰椎BMD、股骨颈BMD和BMP-6与其他因素间的相关性分析结果

有学者证实IL-6可引起BMP-6的水平升高[3]，而TNF-也与BMP-6关系密切，BMP-6还可能通过RANKL途径诱导了TNF-的表达，从而参与RA的炎症过程[4]。本研究显示，BMP-6水平与IL-6及TNF-水平正相关，与上述报道一致。本研究还发现，BMP-6水平与疾病活动度DAS28评分呈正相关。推测在RA患者疾病活动时，升高的IL-6诱导BMP-6水平升高，又进一步引起TNF-等炎症因子水平升高。由于RA中复杂的炎症信号通路的相互作用，BMP-6水平升高不仅未能保护骨质，反而促进了OP的发病。但本研究未发现IL-6、TNF-与BMD相关，不同BMD的RA患者组间也未发现IL-6及TNF-水平的差别，其原因可能是由于本研究系横断面研究，未区分治疗前后的患者，而在治疗有效的那些患者中，IL-6水平已经下降，骨密度却难以在短期内升高；也可能与样本量较小，而IL-6及TNF-的水平波动较大有关。

Cohen等[5]发现抗CCP抗体可能影响RA的骨代谢，抗CCP抗体阳性的患者骨破坏重于阴性患者。本研究也发现，抗CCP抗体水平与股骨颈BMD呈负相关，且在伴有OP的RA患者中，抗CCP抗体的水平高于骨量正常的RA患者。这些结果均支持抗CCP抗体与RA发生OP有关，提示抗CCP抗体不仅是诊断RA的标志性抗体，其水平高低也可以提示患者发生OP的风险大小。

RA患者的骨密度明显降低，OP发生率高，而其血清BMP-6水平则升高，在伴OP的患者中升高尤其明显，且BMP-6与腰椎BMD负相关。提示在RA患者中，血清BMP-6水平与骨密度关系密切，推测BMP-6水平升高及作用异常是诱导RA患者发生OP的因素之一，且可能与IL-6、TNF-等炎症因子有关，其在RA中的作用机制值得进一步研究探索。

[1]Simic P,Culej JB,Orlic I,et al.Systemically administered bone morphogenetic protein-6 restores bone in aged overiectomized rats by increasing bone formation and suppressing bone resorption[J]. J Biol Chem,2006,281(35):25509-25521.

[2]Emilli R,Leon K,Richard R,et al.Evidence for distinct pathways of hepcidin regulation by acute and chronic iron loading[J].Hepatology,2011,53(4):1333-1341.

[3]Hashizume M,Mihara M.The role of interleukin-6 in the pathogenesis of rheumatoid arthritis[J].Arthritis,2011,2011(10):765624.

[4]Hong JH,Lee GT,LeeJH,et al.Effect of bonemorphogeneticprotein-6 on macrophages[J].Immunology,2009,128(1):e442-450.

[5]Cohen SB,Dore RK,Lane NE,et al.Denosumab treatment effects on structural damadge,bone mineral density,and bone turnover in rheumatoid arthritis:a twelve-month,multicenter,randomized, double-blind,placebo-controlled,phase II clinical trial[J].Arthritis Rheum,2008,58(5):1299-1309.

Correlation between osteoporosis and serum bone morphegenetic protein-6 in patients with rheumatoid arthritis

WU Xiudi,ZHANG Zhen,CHEN Yong,XIE Binhua,HUANG Xianqian,PENG Yong.(Ningbo NO.2 Hospital, Ningbo 315010,Zhejiang,China)

ObjectiveTo investigate the correlation between osteoporosis(OP)and serum bone morphegenetic protein-6（BMP-6）in patients with rheumatoid arthritis(RA).MethodsBlood samples from99 patients with RA and 40 healthy controls weremeasuredby ELISA.Thelevels of serumBMP-6,interleukin(IL)-6,IL-1 andtumor necrosis factor(TNF)-in RA patients and 40 healthy controls,and their correlations to bone mineral density (BMD)and disease activity score for 28 joints(DAS28)were analyzed.ResultsOccurrence of OP among RA patients was higher than that among healthy controls(P＜0.05）.Both BMD of spine and collum femoris were found lower in RA patients than that in heathy controls(P＜0.05),but the level of serumBMP-6 was found higher in RA patients(P＜0.05).RA patients with OP were elder than those with normal BMD.On the other hand,both levels of BMP-6 and anti-CCP antibody(ACPA)were found higher in RApatients with OP than those with normal BMD(P＜0.05).There was no difference between the levels of IL-6,IL-1 and TNF-in RA patients with or without OP.Spine BMD was positively correlated with collum femoris BMD,but inversely correlated with serum BMP-6 and age(r=0.817,－0.393,－0.449;P＜0.05).And collum femoris BMD was inversely correlated with age and level ofACPA in RApatients(r=－0.551,－0.458;P＜0.05).The level of serum BMP-6 was also found positively correlated with DAS28 scores and levels of serum IL-6 and TNF-in RA patient（sr=0.249,0.237, 0.263;P＜0.05）.ConclusionsThe morbidity of OP in RA patients is high,but the level of serum BMP-6 is high at the same time.The correlation between BMP-6 and OP suggests that the abnormal level of serum BMP-6 maybe is one of the inducers of OP in RA.

Arthritis rheumatoid;Bone morphogenetic proteins;Osteoporosis [Modern Practical Medicine,2014,26(4):383-385]

10.3969/j.issn.1671-0800.2014.04.004

R593.22

A

1671-0800(2014)04-0383-03

2013-08-20

（本文编辑：孙海儿）

宁波市自然科学基金（2013A610265）

315010宁波，宁波市第二医院

邬秀娣，Email:awu1100@aliyun.com