骨保护素对高龄骨质疏松症患者骨代谢的影响

乔松，许琦，叶子青，俞志红，谢海宝，金肖青

骨保护素对高龄骨质疏松症患者骨代谢的影响

乔松，许琦，叶子青，俞志红，谢海宝，金肖青

目的 观察骨保护素(OPG)对高龄骨质疏松症患者骨代谢的影响。方法 纳入2009年7月－2014年7月于浙江医院体检并经骨密度测定确诊的高龄骨质疏松症患者150例，另选取高龄非骨质疏松症患者150例作为对照。测定两组血OPG水平及骨代谢指标[骨碱性磷酸酶(BAP)、N-端骨钙素(N-MID)、β-Ⅰ型胶原羧基端肽(β-CTx)、脱氧吡啶啉(DPD)]水平，观察OPG对骨质疏松症骨代谢的影响。采用Pearson相关分析OPG与年龄、骨生成及骨吸收指标的相关性。结果 与非骨质疏松症高龄患者比较，骨质疏松高龄患者骨生成指标BAP、N-MID下降，骨吸收指标β-CTx、DPD升高，OPG水平下降(P＜0.05)；骨保护素水平与骨生成指标呈正相关，与骨吸收指标呈负相关(γ1,2,3,4=0.27，0.52, –0.34，–0.41，P＜0.05)，与患者年龄不相关(γ=0.07，P＞0.05)。结论 高龄老人骨质疏松症的发生发展是骨代谢破骨-成骨动态失衡的结果，OPG水平下降可能是高龄骨质疏松症患者的发病原因之一。

老年人；骨质疏松；骨保护素

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是一种以骨量降低和骨组织微结构破坏为特征，骨骼脆性增加、易发生骨折的全身性骨骼疾病[1]。骨质疏松症的病理生理改变主要为骨生成与骨吸收的动态失衡，其发病率随年龄增长有增加的趋势，尤其是在高龄人群中发病率更高，且病情较重。骨保护素(osteoprotegerin，OPG)是骨代谢的关键因子[2-3]，其水平的变化直接影响骨生成与骨吸收的平衡，是骨质疏松形成与发展的重要因素。本研究观察OPG对高龄骨质疏松症患者骨生成和吸收代谢等指标的影响，以期为高龄骨质疏松症的防治提供临床依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2009年7月－2014年7月于浙江医院体检的高龄老人(≥80岁，中华医学会标准)，经双能X线测定骨密度(bone mineral density，BMD)值，参照WHO推荐的诊断标准[4]分为骨质疏松组与非骨质疏松组，每组150例。

骨质疏松组需排除以下情况：①骨组织疾病如骨关节病、骨性炎症、骨折、遗传性骨病、骨原发及继发性肿瘤等；②影响骨代谢疾病，激素内分泌类疾病如糖尿病、甲状腺和甲状旁腺功能改变、生长激素缺乏、Cushing综合征等；③骨代谢物质相关类疾病如慢性肝、肾、胃肠疾病等；④服用影响骨代谢药物如性激素、类固醇激素、抗惊厥药、利尿剂、甲状旁腺激素、降钙素、维生素D类似物、二膦酸盐、氟化物等。受试者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 主要试剂及仪器 LunarProdigy双能X线骨密度仪(GE公司)；Elecsys2010型全自动电化学发光免疫分析仪，骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatas，BAP)、N-端骨钙素(N-MID osteocalcin，N-MID)、β-Ⅰ型胶原羧基端肽(β-C-terminal telopeptide of type I collagen，β-CTx)、脱氧吡啶啉(deoxypyridinoline，DPD)、骨保护素(OPG，Roche公司)。

1.2.2 骨密度测定 嘱受试者仰卧位，进行腰椎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's三角和大转子)。采用双能X线骨密度仪测量受试者L1-4、左侧股骨颈、Ward's三角(Ward's)、大转子以及左侧股骨近端BMD值。记录受试者年龄、身高(cm)、体重(kg)。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 上午8:00-9:00点抽取受试者禁食12h后的空腹肘静脉血4ml，即时分离血清，3000r/min离心5min，取血清置–70℃冰箱保存。测试前将血清标本置室温复融后按说明书要求进行操作。所有检测在收集样本后一次性完成以消除批间差异。记录血清BAP、N-MID、β-CTx、DPD、OPG浓度以及腰椎、左侧股骨颈、Ward's三角、大转子以及左侧股骨近端BMD值。

1.3 统计学处理 采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，计量资料以±s表示，组间比较采用t检验，相关性分析采用Pearson相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料 两组年龄(85.5±28.9岁 vs 82.3±31.5岁)、性别(83/67 vs 79/71)、身高(167.9±16.3cm vs 168.2±19.2cm)、体重(73.6±6.3kg vs 71.3±12.4kg)、体重指数(25.8±7.2 vs 25.6±9.3)等一般情况差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.2 OPG、骨密度、骨代谢指标比较 与非骨质疏松组比较，骨质疏松组OPG水平明显下降；骨生成指标BAP及N-MID明显下降，其中N-MID下降更为明显；而骨吸收指标β-CTx、DPD均明显升高(P＜0.05，表1)，其中，DPD升高更明显。

表1 两组骨代谢指标及骨保护素比较(±s，n=150)Tab.1 Comparison of the indexes of bone metabolism and osteoprotegerin between two groups(±s, n=150)

表1 两组骨代谢指标及骨保护素比较(±s，n=150)Tab.1 Comparison of the indexes of bone metabolism and osteoprotegerin between two groups(±s, n=150)

BAP. Bone alkaline phosphatase; N-MID. N-MID osteocalcin; β-CTx. β-C-terminal telopeptide of type I collagen; DPD. Deoxypyridinoline; OPG. Osteoprotegerin; OP. Osteoporosis; (1)P<0.05 compared with non-OP group

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2.3 骨密度及骨代谢指标的相关分析 Pearson相关分析结果显示，OPG与骨生成指标BAP及N-MID呈正相关(γ=0.27或0.52)，与骨吸收指标β-CTx和DPD呈负相关(γ=–0.34或–0.41，P＜0.05)；与年龄不相关(γ=0.07，P＞0.05)。

3 讨 论

BAP是成骨细胞的表型标志物之一，可直接反映成骨细胞的活性或功能状况。骨钙素由骨中活跃的成熟成骨细胞合成，直接反映成骨细胞的活性以及骨形成率和骨转换率，是骨转换的敏感指标[5-6]，本研究结果显示在OPG影响下骨钙素下降更为明显。β胶原特殊序列由成熟Ⅰ型胶原部分降解产生，血清β-CTx是评价破骨细胞活性和骨吸收最有价值的方法之一[7-8]。脱氧吡啶啉(deoxypyridinoline)是胶原连接键的衍生物，是骨和软骨胶原的特异指标，反映骨基质的吸收程度，研究中脱氧吡啶啉明显升高是否显示高龄骨质疏松患者骨基质吸收更加严重仍有待进一步实验加以证明。本研究发现，高龄骨质疏松组与非骨质疏松组比较，反映骨生成指标的BAP和N-MID下降，而反映骨吸收的指标β-CTx与DPD升高，与其他研究结果推论相似[9]。这一结果与骨质疏松破骨-成骨失平衡、导致骨吸收超过骨形成病理生理机制一致，符合骨质疏松的一般规律，提示高龄老人骨质疏松症发生发展也是骨代谢破骨-成骨动态失衡的结果。

OPG是一种新的肿瘤坏死因子超家族成员[10]，与细胞核因子-κB受体活化因子(receptor activator of NF-κB，RANK)/细胞核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand，RANKL)形成调节细胞分化功能轴，通过RANK竞争性结合，抑制RANK与RANKL的结合，从而降低破骨细胞分化和增加骨密度功能[11]。有研究发现Adipo基因缺失型小鼠OPG高表达而RANKL低表达会导致小鼠骨量下降[12]。Inanc等[13]发现在使用唑来膦酸治疗后3个月，血清OPG水平较治疗前显著上升，而RANKL 与OPG水平呈负相关。Wang等[14]在研究软骨细胞β连接素信号通路时发现，通过调整RANKL RNA和OPG mRNA的表达比例，可使软骨细胞量上调，下调RANKL mRNA可抑制破骨细胞的成熟活化及骨吸收活性。高龄老人中各种因素引起OPG降低，进而导致其对破骨细胞的分化抑制作用降低，破骨细胞活化，骨吸收增加，出现骨质疏松。本研究结果显示，高龄老人骨质疏松组中OPG水平较非骨质疏松组降低明显，且OPG与骨生成指标呈正相关，而与骨吸收指标呈负相关，据此认为OPG可能对高龄骨质疏松症的发生发展有重要影响，是高龄老人骨质疏松的发病机制之一。同时研究发现OPG与年龄不相关，提示OPG水平不受年龄直接影响，可能与激素、免疫状态等其他因素有关，有待进一步研究证实。

通过本研究结果发现，高龄老人的骨质疏松发病机制与变化过程符合骨质疏松症一般规律，而OPG下降可能是其形成的重要原因。但本研究例数偏少，尚不能得出更加明确的结论，须进一步扩大样本量证实，同时对OPG下降的原因也需在细胞或分子水平进一步深入探讨。

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Effects of osteoprotegerin on bone metabolism in the elderly with osteoporosis

QIAO Song1, XU Qi2, YE Zi-qing3, YU Zhi-hong3, XIE Hai-bao4, JIN Xiao-qing51Department of Neurology,2Department of Medical Image,3Department of Cadre Health,5Department of Acupuncture and Moxibustion, ZheJiang Hospital, Hangzhou 310013, China
4Institute of Geratology of Zhejing, Hangzhou 310013, China
This work was supported by the General Project of Health Department of Zhejiang Province (2009B011)

ObjectiveTo observe the effects of osteoprotegerin (OPG) on bone metabolism in the elderly with osteoporosis.MethodsOne hundred and fifty advanced elderly people with osteoporosis were found during physical examination from July 2009 to July 2014 in Zhejiang Hospital, and the diagnosis was confirmed by bone mineral density determination, and another group of 150 non-osteoporosis people serving as control were also enrolled in this study. OPG level and bone metabolism markers [bone-specific alkaline phosphatase (BAP), N-MID osteocalcin, β-C-terminal telopeptide of type Ⅰ collage (β-CTx) and deoxypyridinoline (DPD)]were assayed, and influence of OPG on the bone metabolism in osteoporosis was observed. Pearson correlation analysis was applied to analyze the relationship between OPG and age, bone formation markers and bone resorption markers.ResultsCompared with the advanced elderly people in non-osteoporosis group, bone formation markers (BAP and N-MID osteocalcin) decreased, bone resorption markers (β-CTx and DPD) increased, and OPG level decreased in the OPG group (P<0.05). There was a positive correlation between osteoprotegerin level and bone formation markers, and a negative correlation between osteoprotegerin level and bone resorption markers (γ1,2,3,4=0.27, 0.52, –0.34, –0.41, P<0.05).ConclusionsThe occurrence and development of osteoporosis in the elderly is the result of the dynamic imbalance between osteoblast and osteoclast in the bone metabolism. Lowering of osteoprotegerin level may be the pathogenesis of osteoporosis in the elderly.

aged; osteoporosis; osteoprotegerin

R681.4

A

0577-7402(2015)06-0472-03

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.06.10

2015-03-15；

2015-05-10)

(责任编辑：熊晓然)

浙江省卫生厅一般研究项目(2009B011)

乔松，医学硕士，副主任医师。主要从事神经系统疾病及老年代谢性疾病研究

310013 杭州 杭州市浙江医院神经内科(乔松)，医学影像科(许琦)，干部保健科(叶子青、俞志红)，针灸科(金肖青)；310013 杭州 浙江省老年病研究所(谢海宝)