老年骨折病人的血清瘦素、MMP-10和TMIP-1水平与骨质疏松的关系研究
2015-09-26刘铜龙王井伟毕焕杰任明光
刘铜龙,王井伟,张 鸽,毕焕杰,任明光,王 媛
(唐山市工人医院 骨科,河北 唐山063000)
骨质疏松症(Osteporsis,OP)指机体骨量降低,骨组织显微结构发生退变,引起骨脆性增加,骨强度下降,从而使得骨折发生的危险性增加为特点的老年性疾病。目前是世界性的公共卫生问题,严重影响老年人群的健康,预计到2050年,全球65岁以上老年人将有15亿人次发生骨质疏松症[1]。我国已进入老龄化社会,骨质疏松症、骨质疏松性骨折病人逐年增多,给家庭和社会造成严重的经济负担。文献研究发现骨胶原代谢与骨代谢紧密相关,骨胶原过度降解或合成减少引起骨弹性骨韧性降低,骨盐丢失依附从而导致骨质疏松的发生。瘦素(Leptin,LP)是一种由脂肪组织分泌的蛋白质类激素。人们之前普遍认为它进入血液循环后会参与糖、脂肪及能量代谢的调节,促使机体减少摄食,增加能量释放,抑制脂肪细胞的合成,进而使体重减轻。基质金属蛋 白 酶-10(matrix metalloproteinase-10,MMP-10)参与细胞外骨基质的降解代谢,组织金属蛋白酶抑制因子1(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1,TIMP-1)抑制 MMP-10功能,两者水平的平衡可调控骨基质降解的速度和数量[2-4]。本研究旨在通过了解老年骨折病人血清瘦素、MMP-10和TIMP-1与骨密度的关系,探讨血清学因子的水平变化作为早期检测老年骨质疏松指标的临床意义。
1 资料与方法
1.1 研究对象 选择2012年1月到2013年12月入住本院的80例病人作为骨折病人组,选择同时期来我院参加健康体检的42例老年人作为对照组。老年骨折患者组平均年龄为(63.26±7.02)岁,男女比例是25/55,体重指数为(22.73±2.53);对照组研究对象的平均年龄为(61.93±6.88)岁,男女比例为23/19,体重指数为(23.81±2.69)两组研究对象的平均年龄无差异。所有患者除外:①影响骨代谢的慢性肝肾、胃肠道疾病;②内分泌疾病;③免疫系统疾病;④造血系统疾病。
1.2 骨密度测定 选择美国Lunar prodigy型双能X线骨密度测定仪测定研究对象腰椎(L1-L4)的骨密度,计算T值(T-Score,T值是根据同种族同性别正常人的骨量峰值为基础得到的标准差值)。WHO关于骨质疏松诊断标准:骨密度≤-2.5个标准差(即骨密度比正常成年人骨量减低2.5个标准差以上),为骨质疏松;-2.5个标准差<骨密度<-1.0标准差,为骨量减少;骨密度≥-1.0标准差为骨量正常。
1.3 血清因子测定 所有研究对象均清晨空腹取静脉血,静置离心,收集血清备用。采用酶联免疫吸附法检测,瘦素采用美国Active公司生产的试剂盒,MMP-10和TIMP-1分别选择武汉博士德公司和英国Amersham Pharmacia Biotech公司的试剂盒。
1.4 统计学处理 资料通过SPSS17.0统计软件建立数据库,计量资料用±s描述,计数资料用构成比或率来描述,选择合适的统计学方法分析数据,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组研究对象各项指标结果比较
两组研究对象的骨密度、瘦素、MMP-10水平有统计学差异(P<0.05),见表1。
表1 两组研究对象各项指标结果比较
2.2 80例老年骨折病人不同骨密度水平各指标结果比较
根据骨密度结果将80例骨折患者分为骨质疏松组(46人)、骨量减少组(22人)和骨量正常组(12人),骨折病人骨质疏松症的发病率为57.5%,分别测定三组患者的血清瘦素、MMP-10和TIMP-1水平,比较三组各指标的差异,结果可见骨质疏松组血清瘦素和MMP-10高于骨量减少组和骨量正常组,差异有统计学意义(P<0.05),TIMP-1骨质疏松组与骨量减少组、骨量正常组有差异,但是骨量减少组和骨量正常组无差异,(P>0.05)。
表2 三组骨折患者的血清瘦素、MMP-10和TIMP-1水平比较
2.3 老年骨折病人血清瘦素、MMP-10和TIMP-1 与骨密度的相关性
80例骨折病人血清瘦素、MMP-10和TIMP-1与腰椎骨密度之间的关联性分析发现,腰椎骨密度与血清瘦素、MMP-10水平呈负相关(r分别为-0.351、-0.236,P值分别是0.004、0.012),血清TMIP-1水平与腰椎骨密度无显著相关(r=-0.178,P=0.153)。随着患者骨密度的降低,血清瘦素和MMP-10水平逐渐升高。
3 讨论
文献报道我国60岁以上老年人骨质疏松发病率是59.8%,因为骨质疏松导致骨折的发病率为20%,超过9000万人。骨折具备高发病率、高致残率和高费用等特点,并且给病人和家庭带来沉重负担,降低老年患者的生活质量。老年骨质疏松性骨折与骨密度相关,骨密度(BMD)是临床诊断骨质疏松的指标,WHO用该指标定义骨质疏松的诊断标准[5,6]。骨密度每下降一个标准差,发生骨质疏松性骨折的风险会增加1.5-3.0倍[7]。大量研究认为低体重指数与机体骨密度降低有关,Atreia等相关研究报道骨质疏松患者的骨密度与体重指数呈正相关,低体重指数是骨质疏松的危险因素[8-10]。本研究发现两组研究对象体重指数有差异,骨折病人体重指数(22.73±2.53)低于对照组研究对象的体重指数(23.81±2.69),与文献研究一致。
瘦素是机体肥胖基因编码的蛋白产物,由脂肪细胞合成并分泌细胞因子样激素。臧谋圣、Olama等报道瘦素与骨代谢存在紧密关系,外周血中的瘦素水平与机体骨密度呈负相关[11-13]。本研究结果发现骨代谢程度不同,血清瘦素水平变化不同,血清瘦素水平越高,患者骨质疏松情况越严重。MMP-10也称作基质水解酶,与周围胶原代谢关系密切,可由成骨细胞分泌,在骨组织代谢中,细胞黏附于细胞外基质,而细胞外基质被蛋白酶降解,使得细胞穿过降解的基质并破坏机体正常组织[14]。机体雌激素缺乏尤其是绝经后,MMP-10参与骨基质代谢,表达水平升高。本研究骨折病人血清MMP-10水平高于对照组,分析原因是两组性别比例有差异,骨折病人组女性比例高于对照组,老年女性尤其是绝经后雌激素缺乏所致。TIMP-1是基质金属蛋白酶的组织抑制剂,表达于组织中常见的糖蛋白,平衡活性的MMP,调控骨基质降解的速度与数量,其与基质金属蛋白酶共同维护细胞外基质的稳定状态[15]。本研究骨折病人血清TIMP-1与骨密度无相关。
[1]Li Shenghua,Guo Pingde,Wang Wenjing.Current situation and progression in the treatment of spinal cord injury[J].China J Orthop&Trauma,2010,23(1):70.
[2]Cow ley M A,Smart JL,Rubinstein M,et al.Leptin activates anorexigenic POMC neurons through a neural network in thearcuate nucleus[J].Nature,2001,411(2):480.
[3]甘 宁,戴 燚.血清基质金属蛋白酶-13对绝境后骨质疏松骨密度和骨代谢的影响[J].中国中医骨伤科杂志,2014,22(4):18.
[4]Hill PA,Murphy G,Docherty AJ,Hembry RM,Millican TA,Reynolds JJ,Meikle MC The effects of selective inhibitors of matrix rnetalloproteinases(MMPs)on bone resorption and the identi fication of MMPs and TIMP-1in isolated osteoclasts[J].J Cell Sci,2011,11(3):3055.
[5]Zhangna,Caoyan,Shi Yili.Analysis of treatment druga used for osteoporsis[J].Evaluation and Analysis of Drud-Use in Hospitals of China,2006,6(5):286.
[6]何渝煦,魏庆中,熊启良.骨质疏松性骨折与骨密度关系的研究进展[M].中国骨质疏松杂志,2014,20(2):219.
[7]Kin H J,Hong S Jeon Y W,et al.The early onset of disease may be a risk factor for decreased bone mineral density in patients with inflammatory bowel disease[J].Clinical endoscopy,2013,46(1):71.
[8]Olama SM,Senna MK,Elarman M.Synovial/Serum leptin ratio in rheumatioid arthritis:the association with activity and erosion[J].Rheumatol Int,2012,32(3):683.
[9]Hilmi I,Sunderesvaran K,Ananda V,et al.Increased Fracture Risk and Osteoporosis Not Associated With Vitamin D Levels in Malaysian Bowel Disease[J].The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism,2013,98(6):2415.
[10]Atreja A,Aggarwal A,Licata A A,et al.Low body mass index can identify majority of osteoporotic inflammatory bowel disease patients missed by current guidelines[J].The Scientific World Journal,2012,10:1100.
[11]臧谋圣,王玉,徐胜前,等.瘦素和可溶性瘦素受体在类风湿关节炎中的变化及其与骨质疏松的关系研究[J].中华风湿病学杂志,2010,14(1):44.
[12]Cohen MM Jr.Role of leptin in regulating appetite,neuoendocrine function and bone remodeling[J].Amd Genet A,2006,140(5):515.
[13]Hill PA,Murphy G,Docherty AJ,et al.The effects of selective inhibitors of matrix rnetalloprotei nases(MMPs)on bone resorption and the identification of MMPs and TIMP-1in isolates osteoclasts[J].J Cell Sci,2011,11(3):3055.
[14]戴 焱,罗 锟.绝经后女性 MMP-10和TIMP-1水平与骨密度及骨代谢指标的关系[J].中国骨质疏松杂志,2014,20(1):17.
[15]Schiltz C,Marty C,De vemejoul MC,et al.Inhibition of osteoblastic metallprotein inases in mice prevents bone loss induced by estrogen deficiency[J]J Cell Biochem,2008,104(5):1803.