成都地区不同年龄城乡妇女维生素D和骨代谢指标及骨密度的状况分析
2016-08-07唐毅杨靖曹洪义陈德才杨帆
唐毅 杨靖 曹洪义 陈德才 杨帆
1. 成都市第五人民医院，四川 成都 611130 2. 四川大学华西医院，四川 成都 610041
近年来国内外的研究显示，维生素D在调节机体钙平衡和骨代谢方面发挥了重要作用，在维生素D缺乏时机体的钙吸收减少[1]，血钙下降引起继发性甲状旁腺激素分泌增加，促进破骨细胞成熟，增加骨转换，加速骨量丢失引起骨质疏松[2]。特别是在老年人中，维生素D的缺乏能导致骨骼肌功能下降[3]，从而增加了跌倒和发生骨折的风险。血清25-羟维生素D水平是反映机体维生素D营养状况最好的指标。维生素D不足的情况普遍存在于世界各国人群中，我国关于维生素D的研究数据还很少。为了解成都温江地区人群维生素D水平情况，更好的防治骨质疏松症提供理论依据，而进行了本次研究。
1 材料和方法
1.1 研究对象
由于女性发生骨质疏松症的机率更高，因此本研究选择30～90岁女性常住居民，样本采取简单随机抽样法获得，选择2个城镇社区和2个农村社区，再按照样本含量的需要进行受试者筛选，共取得376例女性进入研究，平均60.7岁，签署知情同意书后安排检查。由于维生素D合成取决于很多因素，季节影响较为明显[4]，故调查时间选择冬季，集中在11月至次年2月，所有血液样本均在华西医院内分泌实验室进行。排除标准：①心功能衰竭，慢性肝病，肾功能不全，恶性肿瘤，活动性风湿免疫疾病，活动性结核，甲状腺及甲状旁腺疾病，代谢性骨病，骨软化症，成骨不全症，畸形性骨炎，帕金森病，库欣综合征，老年痴呆，长期卧床，有皮肤疾病无法接受阳光照射者；②有可能引起维生素D缺乏的手术史及疾病史，包括胃大部切除术后、肠切除术后、胃肠造瘘者，胃溃疡、克罗恩病、节段性小肠炎、慢性痢疾等；③女性过早绝经者(小于40岁)；④过去6个月内无骨折。
1.2 研究方法
1.2.1一般资料收集：设计调查问卷对所有对象进行病史询问，记录其年龄、性别、职业、受教育程度、烟酒史、服药史、既往史、家族史、绝经史、测量身高、体重、血压、腰围、臀围、体重指数(BMI)。
1.2.2血液资料收集：各项生化指标测定空腹肘静脉血。采集空腹血、离心，血清-20℃储存，1 w内进行实验室指标检测。所有血清标本由具有资质的实验人员统一测定。采用酶联免疫法(ELISA)测定血清1,25-二羟维生素D(1,25-(OH)2-VD)、25-羟维生素D(25-OH-VD)，采用全自动化学发光免疫分析法(Obase 6000型电化学发光仪，瑞±罗氏诊断)测定骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase， BAP)、胶原C端肽(collagen C peptide, CTX)、N端骨钙素(N end of osteocalcin，N-MID)、抗酒石酸酸性磷酸酶(resistant acid phosphatase，TRAP-5b)、甲状旁腺素(parathyroid hormone， PTH)、1型前胶原氨基端肽(1 type of amino terminal peptide， P1NP)。各指标参考范围分别为：65.0～156.2 pmol/L，30.1～100.4 ng/mL，11.4～24.6 μg/L，0.3～0.584 ng/mL，11～46 ng/mL，2.2～3.1 U/L，15.0～65.0 pg/mL，30.7～53.2 ng/mL。
1.2.3骨密度测定：使用双能X线骨密度吸收仪(美国Lunar公司)测量腰椎1～4骨密度(BMD)，与年轻人峰值比较T值评分，与同龄人峰值比较Z值评分，统计骨质疏松和骨量减少发生率。
1.3 统计学处理
2 结果
2.1 临床与生化特征
总体上，对比正常参考值范围，年龄、体重、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、腰围、臀围、体重指数(BMI)无明显异常。血钙低于正常水平(2.25～2.58 mmol/L)(表1)。
表1 临床及生化指标Table 1 Clinical and biochemical parameters
2.2 骨代谢指标比较
根据国际骨质疏松基金会的建议，血清25羟维生素D水平小于20 ng/mL为维生素D缺乏，而21～30 ng/mL为维生素D不足。整个人群比较，25-OH-VD平均值均明显低于正常水平，有统计学意义(P=0.001)，25-OH-VD不足者患病率为：97.0%，缺乏者患病率为：76.86%。1,25-(OH)2-VD正常，但有42.0%人群低于正常水平，以50～70岁人群为主。N-MID低于正常水平，患病率为：80.54 %，有统计学意义(P=0.006)，P1NP高于正常水平，患病率为：48.30%，有统计学意义(P=0.023)。CTX低于正常水平，PTH稍高于正常水平，均无统计学意义(P>0.05)，BAP、TRAP-5b正常。按城镇和农村社区分组比较，城镇组PTH高于正常，患病率：42.6%，对比农村组有统计学意义(P<0.05)，其余指标两组无明显差异(表2)。按年龄段分层，30～40岁，41～50岁，51～60岁，61～70岁，71～80岁，81～90岁，25-OH-VD不足患病率分别为：97%，100%，92.9%，100%，95.9%，92.7%，缺乏患病率分别为：76.86%，89.3%，51.4%，81.5%，72.6%，78.1%。
表2 不同年龄及区域人群骨代谢指标比较Table 2 Comparison of the bone metabolic parameters among different age and regions
2.3 骨密度比较
根据2011年世界卫生组织(WHO)的诊断标准及中华医学会骨质疏松与骨矿盐疾病分会的骨质疏松防治指南，当T评分≥-1，认为骨量正常；-2.5
表3 不同年龄及区域骨密度比较[例数(%)]Table 3 Comparison of bone mineral density among different age and regions (%)
2.4 相关性分析
连续性变量，采取Pearson相关性分析法表明，25-OH-VD与CTX、TRAP-5b有明显负相关(r=-0.12，r=-0.19，P<0.05)，1,25-(OH)2-VD与BAP有明显正相关(r=0.311，P<0.05)。血清25(OH)D与PTH、腰椎BMD均无线性相关 (P>0.05)。以25-OH-VD为因变量，BAP、CTX、N-MID、TRAP-5b、PTH、P1NP等为自变量进行多元线性逐步回归分析，表明CTX、TRAP-5b是影响25-OH-VD水平的独立相关因素，回归方程为：Y=48.818-3.209XCTX-2.232XTRAP-5b。以1,25-(OH)2-VD为因变量，BAP、CTX、N-MID、TRAP-5b、PTH、P1NP等为自变量进行多元线性逐步回归分析，表明BAP、N-MID是影响1,25-(OH)2-VD水平的独立相关因素，回归方程为：Y=19.591+4.1XBAP-2.464XNMID。
3 讨论
骨质疏松症已成为全球性的公共健康问题，其并发症脆性骨折可使患者致残，给社会及家庭造成严重的负担[6]。骨密度受年龄、性别、遗传因素、营养因素、运动因素、体重因素和生活习惯等多种因素影响，如何早期预防骨质疏松及早期诊断骨质疏松十分关键。维生素D3(VD3) 是骨代谢重要的调节激素，是肠道钙、磷吸收和骨矿化所必需的，可促进钙的吸收从而有利于骨密度的增加。VD3在肝内25-羟化酶作用下形成25-OH-VD，在肾近端小管1a羟化酶催化下成为活性更高的1,25-(OH)2-VD，通过维生素D受体(VDR) 介导发挥其调节钙、磷代谢的经典作用。
人类所需的维生素D 90%以上是由皮肤产生的，从食物中所获得的极其有限。皮肤必须接受日光中的紫外线照射才能合成维生素D[7]，因此，缺乏日照成为维生素D缺乏的一个最为常见的原因。机体维生素D缺乏普遍存在于世界各国，美国有超过57.1%的绝经后妇女发生维生素D缺乏[8]，欧洲有40%～80%不同年龄成人的血清25-OH-VD水平低于20 ng/mL，在我国上海市冬季绝经后妇女的平均血清25-OH-VD为17.1 ng/mL，维生素D缺乏者占68%[9]，在我国香港，50岁以上老年人血清25-OH-VD 28.3 ng/mL[10]。长春地区健康女性25-OH-VD3缺乏者70.54%，不足者23.51%[11]。我国也有大型研究显示日光照射可促进25-OH-VD生成，日照30～60min/d对高海拔、低度缺氧所致骨量丢失有弥补作用[12]。强化维生素D补充对绝经后女性肌力和生活质量的改善具有重要作用[13]。四川盆地由于特有的盆地地形和亚热带季风气候，成都位于东经104.06°, 北纬30.67°，每年四川盆地的日照时间为900～1400 h，太阳辐射强度为370～420 kJ/cm2。大多数居民可能不能通过晒太阳获得充足的维生素D，居民维生素D不足或缺乏的患病率可能居全国前列。然而，现在还没有研究对于四川盆地普通城乡居民的维生素D水平进行全面的调查。
本研究结果显示，整体人群25-OH-VD不足患病率为：97.0%，缺乏者患病率为：76.86%。按年龄段分层，维生素D缺乏或不足患病率均高，说明冬季时刻，成都地区女性人群维生素D严重缺乏，包括青年人。按城乡区域分层，城镇组PTH高于正常，其余指标未见明显差异。骨形成标志物N端骨钙素低于正常水平，骨吸收标志物1型前胶原氨基端肽高于正常水平，提示成骨细胞因子低下，破骨细胞因子活跃，这将进一步加快骨质疏松的形成。本研究中出现的这种机体维生素D不足或缺乏比例甚高、普遍的情况，一是因为中国人的饮食主要是以植物性质的为主，而富含维生素D的肉、蛋、鱼肝油等相对较少。二是现阶段年轻人工作忙碌，生活压力大，熬夜、加班增多，缺乏户外运动，饮食不合理，爱饮用浓茶、咖啡、碳酸饮料。三是因为四川所处的地理位置相对靠北，日照时间短，加之近几年四川地区空气污染严重，造成阳光紫外线透过率降低和人们户外活动时间缩短，影响了自身皮肤维生素D的生成。通过相关及线性回归分析，发现25-OH-VD与胶原C端肽、抗酒石酸酸性磷酸酶有显著负相关。胶原C端肽是使用最为广泛的胶原降解标志物，胶原C端肽、抗酒石酸酸性磷酸酶水平反映了破骨细胞骨吸收活性，两者均是以破骨细胞活性显著增强为特点的代谢性骨病的有效标志物，提示25-OH-VD在骨代谢过程中对抗骨吸收。1,25-(OH)2-VD与骨碱性磷酸酶有显著正相关。骨碱性磷酸酶是成骨细胞的胞外酶，由于其来源于成骨细胞，排除肝、肾、肠等疾病影响, 故成为反映成骨细胞活性和骨形成的特异及敏感指标，提示1,25-(OH)2-VD有助于成骨作用。结果显示，骨转换的过程即是破骨细胞不断清除旧骨，成骨细胞形成类骨质并进行矿化的过程，维生素D主要发挥成骨作用，有利于骨重建，可作为一种成骨指标。
30～40岁年龄组骨质疏松者1例，骨量减少者6例，该年龄人群骨密度均处于一生的较高峰，但已开始出现骨量的流失。61岁以上年龄组骨密度快速下降，骨质疏松的患病率明显升高。61～70岁,71～80岁，81～90岁组骨质疏松的患病率分别为38.3%，52.1%，73.1%。因此，预防骨质疏松十分重要，鼓励居民多参加户外运动，多食用牛奶、蛋类、肉类等富含蛋白质的食物，必要时预防性口服钙剂及维生素D等调节骨代谢的药物，实行健康干预，减少骨质疏松骨折引起的致残率。与此同时年轻人的骨量流失亦不可忽视，应积极倡导年轻人合理的生活方式，增加运动量以防止骨量的过早流失。当维生素D缺乏时，甲状旁腺受到高度刺激，从而引起继发性甲状旁腺功能亢进，许多研究证实，血清25(OH)D水平与PTH浓度、BMD显著负相关，我们的研究PTH在维生素D缺乏组明显高于维生素D不足组，但是未得到统计学差异，提示我们尚需扩大样本，进一步研究证实。
总之，成都地区各年龄人群中均存在维生素D水平缺乏，需要通过增加健康日照量，或者补充口服维生素D制剂改善这一现状，特有的地理面貌和日照情况、居民生活方式、不良的生活方式及低维生素D的摄入应引起重视。需要确定自己的维生素D最佳范围并制定相应的补充指南，从而促进居民的骨骼健康。
