成都地区绝经后骨质疏松与雌二醇、血清胰岛素样生长因子-1的相关性研究*

房俊楠，林炎水

1.成都医学院 基础医学院(成都　610500)；2.成都医学院第一附属医院 关节外科(成都　610500)

成都地区绝经后骨质疏松与雌二醇、血清胰岛素样生长因子-1的相关性研究*

房俊楠1，林炎水2△

1.成都医学院 基础医学院(成都610500)；2.成都医学院第一附属医院 关节外科(成都610500)

【摘要】目的探讨成都地区绝经后骨质疏松与雌二醇(E2)、血清胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的相关性。方法利用双能X线吸收骨密度仪测量腰椎(L1～L4)、股骨颈和Wards三角的骨密度(bone mineral density，BMD)值，选取141例成都地区的女性绝经后患者，根据BMD值分为3个组，即骨量正常组，骨量减少组和骨质疏松组(OP组)。采用全自动免疫分析仪检测E2浓度、用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测IGF-1浓度，并进行相关性分析。结果OP组各部位BMD测量值和E2、IGF-1水平均低于骨量正常组和骨量减少组(P<0.05)，骨量减少组又低于骨量正常组(P<0.05)；E2、 IGF-1水平与BMD测量值呈正相关(P<0.01)，与年龄呈负相关(P<0.01)。结论在成都地区，血清中E2及IGF-1水平可在绝经后骨质疏松方面提供预警筛查信息。

【关键词】绝经后骨质疏松症;雌二醇;血清胰岛素样生长因子-1

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是一种慢性进行性全身骨骼疾病，其特点是：低骨量、骨质量差、易发生骨折[1]。目前，全世界约有2亿人患有OP，2006年全国普查结果：我国OP患者约9 000万，其中50岁以上人群约有6 944万，且大多数为妇女。此外，约有2.1亿人存在低骨量[1]。随着老龄化加剧，OP发病率也明显增加，所以OP 的早期筛查显得尤为重要。有研究[2-3]证明，雌二醇(estradiol，E2)、胰岛素样生长因子-1(serum insulin like growth factor-1，IGF-1)与骨代谢及OP间关系密切，可作为OP预警筛查信息。

光线中的紫外线能促进人体合成维生素D[4]，而维生素D及其代谢产物可促进小肠钙的吸收和骨的矿化，增加骨钙素的生成和碱性磷酸酶的活性，促进骨形成[5]。成都地处四川盆地西部，终年阳光照射量相对较低，所以，成都居民的骨质量和其他地区居民的骨质量存在一定差异。那么，其OP预警筛查信息是否也存在差异性，尚无文献报道。本研究收集141例长期居住在成都地区的绝经后女性血液样本，测定其E2、IGF-1和骨密度(bone mineral density，BMD)水平，并做对比分析。现报道如下。

1资料与方法

1.1临床资料

选取2014年11月至2015年12月成都医学院第一附属医院关节外科绝经后女性患者141例，年龄45～90岁。所有患者自少年期就居住于成都或其周边，无长期外地居住史。排除标准：1)继发性骨质疏松(如肝脏疾病及垂体疾病、糖尿病、甲状腺疾病、甲状旁腺疾病等内分泌疾病)；2)有严重的心、脑、肾疾病；3)近期有服用影响骨代谢药物史。

1.2分组

根据所测BMD值，将141例患者分为3组：骨量正常组，骨量减少组和OP组。分组标准：根据WHO制定的骨质疏松诊断标准，即双能X射线吸收BMD仪测量的标准[1]：绝经后妇女使用T值。正常范围为：T值≥-1.0；骨量减少为：-2.5

1.3研究方法

1.3.1BMD测定采用GE Lunar数字双能X线BMD仪检测受试者L1～L4、股骨颈、Wards三角的BMD。

1.3.2血液样本收集所有患者均在禁食>8 h后清晨采集空腹肘静脉血3 mL，3000 r/min，相对离心力3500 xg,离心15 min，吸取上清液，将标本置于-20 ℃冰箱保存，所有收集样本均在1周之内进行检测。

1.3.3E2和IGF-1浓度测定采用美国贝克曼库尔特公司生产的UniCel DxI 800全自动免疫分析仪检测E2浓度；采用英国Abcam公司的Human IGF-1 ELISA 试剂盒检测IGF-1浓度。

1.4统计学方法

2结果2.1各组年龄、E2浓度、IGF-1浓度及BMD测量值

OP组年龄最大，骨量正常组年龄最小，3组比较，差异有统计学意义(P<0.05)；3组E2浓度、IGF-1浓度、L1～L4、股骨颈和Wards三角的BMD测量值比较，骨量减少组和OP组低于骨量正常组(P<0.05)；OP组又低于骨量减少组(P<0.05)(表1)。

2.2年龄、BMD测量值与E2浓度、IGF-1浓度的相关性分析

E2(r=0.873,0.853,0.877；P<0.01)和IGF-1(r=0.737,0.742,0.702；P<0.01)浓度与BMD测量值呈正相关；与年龄呈负相关(r=-0.846，-0.859;P<0.01) ；E2浓度与IGF-1浓度呈正相关(r=0.703，P<0.01)(表2)。

表1　3组年龄和各项指标的比较 ±s)

注：与骨量正常组相比，*P<0.05；与骨量减少组相比，#P<0.05

表2　所有受试者部分指标的相关分析(r)

注：1P=0.003；2P=0.005；3P=0.007；4P=0.004；5P=0.002；6P=0.005；7P=0.005；8P=0.006；9P=0.009

3讨论

女性在绝经后有一个明显的骨丢失过程，即绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis，PMOP)[1]，这是在女性当中普遍存在的自然现象。绝经前，雌激素主要来源于卵巢。绝经后，随着卵巢功能的减退，卵巢合成雌激素的量急剧减少，此时雌激素主要来源于一些非性腺组织和组织旁分泌或自分泌形式合成。因此,绝经后女性血液中雌激素的浓度急剧下降。E2是雌激素的主要成分。本研究结果显示，E2浓度与年龄呈负相关(P<0.01，r=-0.846)，说明随着年龄的增长，女性体内的E2浓度呈不同程度下降。E2浓度与BMD测量值呈正相关(r=0.873，0.853，0.877；P<0.01)，表明随着E2减少，女性骨矿质量不同程度下降，与国内相关报道[6]一致，说明雌激素在骨骼发育和骨平衡中起重要作用。雌激素可导致破骨细胞凋亡，使骨吸收受到抑制。缺乏雌激素，破骨细胞功能变得相对活跃，成骨细胞功能相对减弱，同时破骨细胞凋亡速度减慢，使骨形成速度低于骨吸收速度，造成骨骼中骨矿质不断减少[7-8]。

骨细胞能分泌一系列影响骨形成及吸收的生长因子，其中较为重要的是IGF-1和IGF-2。IGF-1也是一种结构类似于胰岛素，并有胰岛素样生物活性的多肽类物质。它在骨组织中非常丰富，主要影响成骨细胞的有丝分裂和分化，防止其凋亡，促进骨形成；IGF-1还可刺激软骨细胞合成软骨基质特异型胶原蛋白-Ⅱ型胶原，增加糖胺聚酶和成骨细胞的碱性磷酸酯酶活性；IGF-1也是一种骨生成的强刺激因子，能促进骨基质合成，抑制骨骼分解代谢，防止骨骼中钙的流失，维持骨骼的正常结构和功能，在骨量保持和骨的重建过程中起重要作用[9-10]。国外研究人员[11]发现：大鼠血清IGF-1水平下降将导致骨密度和骨强度下降；切断坐骨神经后，注射IGF-1能有效预防骨质疏松[12]。Carney[13]提出：通过调节人体内的IGF-1水平，对预防骨质疏松可能有效。因此，目前国内外研究认为：IGF-1与骨质疏松存在一定的联系。国内研究[14-15]发现：IGF-1 rs35767 TT基因型与女性OP危险性增加有关，提示IGF-1基因多态性可作为女性OP的风险预测因子。本实验结果显示：骨量减少组的IGF-1浓度低于骨量正常组，OP组的IGF-1浓度又低于骨量减少组，且IGF-1浓度与BMD呈正相关(P<0.01，r=0.737，r=0.742，r=0.702)，提示在成都地区，血清IGF-I浓度在女性PMOP预警筛查中同样具有重要临床意义。

另外，实验结果显示：E2浓度与IGF-1浓度呈正相关(r=0.703，P<0.01)，与国内报道[16]一致，提示雌激素有调控IGF-1浓度的作用[17]。国外研究[18]发现，E2对IGF-1系统元件的表达具有上调作用。由此提示：在绝经后女性体内，一定浓度的雌激素含量有助于维持骨矿含量和IGF-1水平，可在一定程度上防止PMOP发生。

OP使患者生活质量下降，甚者威胁患者生命。因此，OP的早期诊断显得尤为重要。本研究发现，血清中E2及IGF-1浓度下降,可能会引起PMOP。由此我们认为：在成都地区，可以将血液中E2与IGF-1水平作为女性PMOP的预警筛查信息。

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Relationship between Postmenopausal Osteoporosis and Estradiol and Serum Insulin Like Growth Factor-1 in Chengdu

FangJunnan1,LinYanshui2△.

1.SchoolofBasicMedicineSciences,ChengduMedicalCollege,Chengdu610500,China; 2.DepartmentofJointSurgery,theFirstAffiliatedHospitalofChengduMedicalCollege,Chengdu610500,China.

【Abstract】Objective To investigate the relationship between postmenopausal osteoporosis and estradiol(E2) and serum insulin like growth factor-1(IGF-1). MethodsDual-energy X-ray absorptiometry bone mineral density instrument was used to measure the bone mineral density(BMD) values of lumbar spine 1 to 4(L1-L4), femoral neck and Wards triangle. 141 cases of postmenopausal women participants in Chengdu were selected and divided into three groups: the normal bone mass group, the group of bone mass loss and the group of osteoporosis(OP). Automatic immunity analyzer was used to test the concentrations of E2, enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) was used to detect the concentrations of IGF-1 in serum and correlations were analyzed. ResultsBMD, E2 and IGF - 1 levels in OP group were lower than those of normal bone mass group and bone mass loss group(P<0.05); and those of bone mass loss group were lower than the normal bone mass group(P<0.05); E2, IGF-1 were positively correlated with BMD(P<0.01), but negatively correlated with age. ConclusionSerum E2 and IGF-1 levels can provide early warning for postmenopausal osteoporosis screening information in Chengdu.

【Key words】Postmenopausal osteoporosis; Estradiol; Serum insulin like growth factor-1

doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.01.010

*基金项目：四川省科技厅科研项目(No：2014sc0035)

通信作者：△林炎水，E-mail：lys0596@163.com

【中图分类号】R68

【文献标志码】A

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20150816.1125.004.html

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