骨桥蛋白的增龄性变化对骨质疏松症的影响

童雪影　唐祖胜　陈　敏　潘庆敏

骨桥蛋白的增龄性变化对骨质疏松症的影响

童雪影※唐祖胜陈敏潘庆敏

【摘要】目的研究骨桥蛋白在青年、中年、健康老年人及存在骨质疏松老年人中血清中含量改变，探讨其增龄性变化及在骨质疏松患者中的作用。方法随机单盲法收集太和医院干部病房健康青年、中年、无骨质疏松组老年人及存在骨质疏松老年人血清标本各20份(各组均以骨密度测定结果作为入组标准)，收集所有标本电解质(主要为钙、磷值)、骨密度值，并进行Westernblot法检测其中所有标本中骨桥蛋白的表达。结果青中年组电解质中钙、磷值均正常范围，老年组两组中钙、磷值波动较大，有正常范围亦有明显偏低者，与骨密度值无明显相关性。在Westernblot实验中，骨桥蛋白在健康老年组和患病老年组中呈阳性表达，而在青中年组呈阴性，具有明显统计学意义(P<0.05)；骨桥蛋白在老年组和骨质疏松老年组之间的表达亦存在统计学差异(P<0.05)。结论老年组较青中年组中骨桥蛋白量明显增高，提示骨桥蛋白存在增龄性变化。骨桥蛋白含量在骨质疏松老年患者中明显增高，提示骨桥蛋白在人体老化后含量增高，并对骨质代谢造成影响，进而存在某种正向反馈机制，进一步加重骨质疏松症进展。

【关键词】增龄骨桥蛋白骨质疏松

随着年龄的增长，老年人群中骨质疏松患病率明显增高，骨强度降低后骨在遭受外力时易发生骨折，随着人类寿命的延长，老龄化社会的形成，骨质疏松给人类健康带来了新的问题，骨质疏松症及其引起的骨折问题在当前所有常见疾病中占有重要地位，严重威胁着老年人的健康，并严重影响了当前老年人的生活质量，骨质疏松疾病也越来越多的受到人们的重视。正常情况下，骨质代谢由成骨细胞行成骨基质及破骨细胞引起骨吸收两种代谢动态平衡的过程，骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种以骨量减少，骨微细结构破坏，骨骼脆性增加和易于致骨折为特征的退行性病变。骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)最早被人们所发现是在骨基质中成骨细胞及破骨细胞产生的非胶原蛋白，是一种重要的多功能细胞外机制蛋白参与骨质代谢的多种病理生理过程。其中，骨桥蛋白可以增强破骨细胞对矿化的细胞外机制的黏附作用，通过整合素控制细胞骨架，使破骨细胞活性更敏感，或者说异常活跃，更趋向于骨吸收代谢。但老年患者中是否存在增龄性OPN改变，OPN是否参与年龄增长后老年人骨质代谢的改变并不十分明确。本实验目的在于检测年龄相关的骨桥蛋白含量的改变，通过青年、中年及老年组比较明确是否存在增龄性变化，通过普通老年人及存在骨质疏松老年人中骨桥蛋白含量的比较明确骨质疏松疾病中骨桥蛋白是否存在其重要作用。

1.材料与方法

1.1标本采集随机单盲法采取青年组(20～40岁)血样标本20份；中年组(40～65岁)血样标本20份；老年组(65岁以上)共40份，所有组成员均进行骨密度检查，并以该项结果为标准再次分为无骨质疏松组老年组(无OP老年组)及骨质疏松组老年组(OP老年组)各20份，所有标本均来自太和医院干部病房以上均为静脉血。

1.2方法

1.2.1收集所有志愿者电解质生化指标，主要为钙、磷值，并收集老年组骨密度检查报告。

1.2.2Westernblot法检测所有标本中骨桥蛋白的表达：将收集到的血液标本放入低温高速离心机中3000转/分钟离心，取上清，常规匀浆，提蛋白，蛋白质变性。采用考马斯亮蓝比色法检测蛋白浓度，进行SDS-PAGE 电泳。电泳完毕后用去离子水冲洗干净，使用三明治电转法，将蛋白转移到硝酸纤维素膜上，然后置于5%的脱脂奶粉中封闭，4℃下过夜。弃去封闭液，用PBST漂洗2～3次，加入按1：50稀释后的一抗，室温下于摇床孵育2小时，PBST漂洗后，加入HRP标记的羊抗鼠二抗，室温下于摇床孵育1小时，PBST漂洗后进行DAB显色，最后以Gel pro4.0 版凝胶光密度分析软件进行测量分析。

2.结果

2.1钙、磷值比较青中年组电解质中钙、磷值均正常范围，老年组两组中钙、磷值波动较大(见表1)，有正常范围亦有明显偏低者，与骨密度值无明显相关性。

表1　各组血清中钙含量

表1　各组血清中钙含量

组别标本数钙值(mmol/L)青年组402.35±1.34#中年组402.34±1.76老年组402.17±1.23*※

注：青年组与无OP老年组*P>0.05；中年组与无OP老年组相比※*P>0.05；对照组与正常组相比#*P>0.05。

2.2Western Blot法骨桥蛋白结果骨桥蛋白在老年组中均为阳性表达；而在对照组和正常组表达量较少(见图1)。经分析，骨桥蛋白可观察到在老年组明显高于中年组及青年组(F值分别是4.29，4.29，2.32，均P<0.01)。

图1　骨桥蛋白结果

2.3两两比较发现骨桥蛋白在青年及中年组中比较无统计学意义。老年组中，无OP老年组及OP老年组中表达仍具有统计学差异(P<0.01)(见表2)。

3.讨论

据统计，60岁以上老年人口比例已超过11%，人体的增龄性变化也越来越受人们关注，骨质疏松是威胁人类健康的一种慢性病，随着人口的发展，其发生率进一步上升。骨质疏松造成骨痛及骨折严重威胁老年人的身心健康及生活质量。

表2　Western Blot法中骨桥蛋白表达量

注：青年组与无OP老年组**P<0.01；中年组与无OP老年组相比※*P<0.01；对照组与正常组相比#*P>0.05，无OP老年组与OP老年组相比□*P<0.01。

骨质疏松症的发病机制较为复杂，目前尚无统一说法，各种原因引起的骨代谢异常，骨的吸收和重建平衡破坏，即成骨细胞及破骨细胞间作用的动态平衡破坏，可能是导致骨质疏松症发生的中心环节。破骨细胞是源于单核细胞系的具有骨吸收功能的多核细胞，在许多骨质的疾病中起重要作用，如骨质疏松、牙周炎等疾病[1]。骨桥蛋白为破骨细胞产生的一种非胶原蛋白，参与多种生理及病理过程[2，3]。我们在前期工作已发现骨桥蛋白在人胸主动脉瘤及腹主动脉瘤中均存在重要作用，并在动物实验中也得到同样结果[4，5]。本实验中我们收集了青中老年人血清，并比较了骨桥蛋白在各组中含量的变化，并检测了老年患者中存在骨质疏松及尚无骨质疏松患者血清中骨桥蛋白的变化。我们发现，在青中年组中骨桥蛋白极少表达，而在老年患者中明显表达量增高，另外，我们也比较了存在骨质疏松老年患者及不存在骨质疏松患者血清，骨桥蛋白在骨质疏松老年患者中表达增高提示骨桥蛋白在老年骨质疏松症中存在重要作用，提示骨桥蛋白在人体老化后含量增高，并对骨质代谢造成影响，进而存在某种正向反馈机制，进一步加重骨质疏松症进展，从而在老年骨质疏松症中发挥重要作用。综上所述，骨桥蛋白存在增龄性变化，可能是诱导骨质疏松症发生及发展的重要因子，提示我们，在老年前期进行骨桥蛋白抗体抑制可能起到预防骨质疏松疾病发生的作用，从而为治疗骨质疏松疾病提供新的思路。

参考文献

1Compston J,Cooper A, et al.Guidlines for diagnosis and management of osteoprosis in post menopausal women and men from the age of 50 years in the UK[J].Maturitas,2009,62:105-108.

2Xu G,Nie H,Li N.Role of osteopontin in amplification and perpetuation of rheumatoid synovitis[J].J Clin Invest,2005,115(4):1060-1067.

3Yumoto K,Ishijima M.Osteopontin deficiency protects joints against destruction in anti-type II collagen antibody-induced arthritis in mice[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(7):4556-4561.

4MiT,NieB,Zhang C.The elevated expression of osteopontin and NF-kB in human aortic aneurysms and its implication[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2011,31(5):602-607.

5童雪影，周洪莲，等.大鼠腹主动脉瘤发生与骨桥蛋白及核因子-kB表达的关系[J].中华实验外科杂志，2012，29(11)：2150-2152.

作者单位：湖北中医药大学附属太和医院442000

doi:10.3969/j.issn.1672-4860.2015.04.011

收稿日期：2015-5-9

Age related changes of osteopontin on osteoporosis(TONGXueying,TANGZusheng,CHENMin,PANQingmin.DepartmentofGeriatrics,Taihehospital,HubeiuniversityofChinesemedicine,Shiyan442000,China.)Corespondingauthor：TongXueying.

【Abstract】ObjectivesTo observe the expression of Osteopontin (OPN) in plasma of four different groups(youth group,middle aged group,senior aged group without osteoporosis and senior aged group with osteoporosis). MethodsSamples of plasma are all collected from Taihe hospital.20 cases from youth group,20cases from middle aged group 20cases from senior aged group without osteoporosis and and 20 from senior aged group with osteoporosis.Collect the results of serum electrolytes(mainly calcium and phosphorus ) and the result of bone mineral density scan.Detected the expression of osteopontin in all samples by Westernblot. ResultsCalcuim and phosphorus levels are within normal range in youth group and middle aged group.In senior aged group the levels are somewhat below normal but not positively related to the result of bone mineral density scan. ConclusionsThe expression of OPN stayed the same until humans reach their senior age and it plays an important role in elderly osteoporosis.

【Key words】age related, osteopontin, osteoporosis

※为通讯作者