阿仑膦酸钠对骨质疏松股骨转子间骨折中OPG/RANKL/RANK体系的调控作用

邱中杰，邢动

(中国人民解放军第一〇五医院显微骨科，安徽 合肥　230031)



阿仑膦酸钠对骨质疏松股骨转子间骨折中OPG/RANKL/RANK体系的调控作用

邱中杰，邢动

(中国人民解放军第一〇五医院显微骨科，安徽 合肥230031)

摘要：目的研究阿仑膦酸钠治疗骨质疏松股骨转子间骨折中OPG/RANKL/RANK体系的调控作用。方法选取骨质疏松股骨转子间骨折患者185例作为观察组；另外选取体检健康老人92例作为对照组。观察组患者采用手术+口服阿仑膦酸钠，钙尔奇D治疗，疗程1年。检测并分析其骨代谢指标骨保护蛋白(OPG) 、核因子kB受体活体因子配体( RANKL)及相关细胞因子的表达。结果治疗前，观察组OPG、RANKL、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、骨钙素(OST)、骨型碱性磷酸酶(BAP )的表达水平明显升高(P<0.05)，白细胞介素-10(IL-10)水平降低，差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后1、2、3个月观察组的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、OST、BAP表达显著下降(P<0.05)，IL-10显著升高，差异有统计学意义(P<0.05)。治疗12个月后观察组和对照组OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10、BAP、OST的表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论在阿仑膦酸钠治疗骨质疏松股骨转子间骨折患者的过程中OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、BAP、OST表达显著下降和IL-10的水平明显提高，可能是OPG/RANKL/RANK体系在骨质疏松股骨转子间骨折中的作用机制。

关键词：骨质疏松性骨折;髋骨折;阿仑膦酸钠

骨质疏松(Osteoporosis，OP)是目前中老年人中常见的骨科疾病，是一种以结构退化、脆性增加、骨量减少、易骨折为特征的骨骼退化或老化等相关的代谢类全身性障碍类疾病[1]。骨质疏松及其骨折已经给很多国家带来了沉重的负担，据统计全球大约有超过2亿的患者[2-3]。在骨骼的正常代谢活动中OPG/RANKL/RANK体系发挥着极其重要的作用，是目前在骨学科领域里非常重要的发现[4]。OPG、RANKL及相关细胞因子核因子是骨代谢的信号传导的主要途径，还有可能是骨质疏松类骨折的分子病理生理机制，在医学界受到了广泛关注。研究显示阿仑膦酸钠可以显著提高骨质疏松患者的骨密度。所以本研究主要是探讨阿仑膦酸钠治疗骨质疏松股骨转子间骨折中OPG/RANKL/RANK体系的调控作用，并为临床提供依据。

1　资料与方法

1.1研究对象选取2013年2月至2014年2月间收集解放军第一O五医院确诊为骨质疏松股骨转子间骨折患者200例作为观察组。病例入选标准[5]：老年(年龄60岁以上)、男性。年龄60～79岁，平均(71.2±7.8)岁。同时选择近期在我院体检的健康老年人100例作为对照组，年龄60～78岁，平均(72.1±5.1)岁。入选者均排除内分泌性疾病、糖尿病及其相关疾病、肝胆疾病、营养吸收不良、恶性肿瘤、慢性疾病、长期使用激素类药物等患者。两组基本情况均具有可比性。医护人员要向所有的受试者告知本次研究的目的、方法以及可能具有的风险，并在所有的患者的确切知情的情况下签署同意书。

1.2治疗方法观察组62例患者采用常规防旋型股骨近端髓内钉固定治疗，75例采用锁定钢板联合内固定治疗；63例行人工股骨头置换手术治疗。口服阿仑膦酸钠，每周1次，每次70mg，钙尔奇D每天1次，每次600mg，疗程1年。对照组在治疗前，观察组在治疗前、治疗后1个月、2个月、3个月和12个月分别测定骨代谢指标OPG、RANKL及相关细胞因子表达。

1.3观察指标

1.3.1BMD测量L1-4和股骨颈BMD值均采用XR-600快速扫描骨密度测量仪(美国Norland公司)测定，诊断标准按照WHO发布的骨质疏松诊断标准进行诊断：BMD值低于骨量峰值2.5个标准差。

1.3.2骨代谢指标测定对所有患者的身高、体重均进行测定，并计算其BMI值。告知患者于早晨空腹时进行抽血，抽取5mL，并在2 000G下离心10min后，使用移液枪取得血清后，血磷(P) 、血钙(Ca)、OST、BAP的含量测定均使用日立7100全自动生化仪测定。将余下的血清储存在-80℃冰箱中留用待测。采用ELLSA方法( 酶联免疫吸附反应)测定OPG、RANKL、RANK、TNF-α、IFN-γ、IL-10的值，所有的试剂盒均购自美国Introvigen生物技术公司，所有的操作步骤均遵守观察室专业操作管理制度并严格执行。

2　结果

2.1治疗前观察组患者与对照组相比较200例观察组患者经过随访后有185例纳入研究，另15例患者由于数据资料收集不全等因素未被纳入本研究中，所有骨折患者均手术术后愈合，未出现术后骨折不愈合等情况。对照组92例健康老年人被纳入研究。结果表明观察组OPG、RANKL、TNF-α、IFN-γ的表达水平明显升高(P<0.05)，IL-10水平降低(P<0.05)。与对照组相比较，OST、BAP表达也升高(P<0.05)；P、Ca水平表达差异无统计学意义(P>0.05)。如表1，2。

2.2治疗中观察组不同时期的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10的表达与骨质疏松骨代谢指标分析治疗后1、2、3个月观察组的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α表达显著下降(P<0.05)，IL-10升高(P<0.05)。随着治疗OST、BAP水平显著降低(P<0.05)；P、Ca表达差异无统计学意义(P>0.05)。如表3，4。

表1　治疗前两组OPG、RANKL、IFN-γ、TNF-α、IL-10 表达比较

表2　治疗前骨质疏松骨相关的代谢指标分析±s

2.3治疗12个月后观察组与对照组的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10的表达与骨质疏松骨代谢指标分析治疗12个月后观察组和对照组OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10、BAP、OST、P、Ca的表达差异无统计学意义(P>0.05)。见表5，6。

表3　治疗期间观察组OPG、RANKL、IFN-γ、TNF-α、IL-10表达比较

注：与治疗后1个月比较，aP<0.05。

表4　骨质疏松骨代谢指标分析±s

注：与治疗1个月比较，aP<0.05。

表5　治疗12个月后两组OPG、RANKL、IFN-γ、TNF-α、IL-10表达比较

表6　治疗12个月后骨质疏松骨代谢指标分析±s

3　讨论

骨质疏松是在中老年人中普遍存在的一种退行性疾病，已经成为一个比较受关注的社会问题，其造成的多种并发症也严重影响了中老年人的生活质量，股骨转子骨折是其并发症之一，给社会和家庭带来了严重的经济和心理负担[6]。骨是一个一直处于代谢状态的器官，其形态的发生与重建主要由两个系统控制：由破骨细胞参与的骨吸过程和成骨细胞所参与的骨基质合成过程。骨骼形态结构异常或者骨折的易发生都是由破骨细胞和骨吸过程间的功能失衡导致。骨代谢指标骨保护蛋白(OPG) 、核因子kB受体活体因子配体(RANKL)及相关细胞因子、肿瘤坏死因子等能够参与而且调节这一动态平衡。许多骨代谢疾病如废用性骨质疏松、风湿性关节炎等均伴随骨质疏松症，其发生与骨的重建失衡而引起的骨丧失密切相关[7-8]。在股骨转子间骨折状态下，骨的吸收率在增加，骨的形成率却相对减少，因此导致了骨的丢失[9]。因此，如何更好的抑制骨吸收已是一个抗骨质疏松治疗的重要策略。阿伦磷酸钠是骨代谢调节剂，阿仑膦酸钠可抑制破骨过程、维持骨结构、改善矿化程度、增加皮质厚度和骨密度从而提高骨强度，减轻和预防骨质疏松，从而有效降低椎体、髋骨和其他部位骨折的发生危险[10]。

OPG/RANKL/RANK体系在近年来被发现是与骨质疏松的发生具有密切相关的一个调节系统，其可以影响破骨细胞的功能以及其比率的改变也可以直接性的影响破骨细胞的增殖和分化，进而影响骨的代谢[11]。OPG是一种生长因子受体，其主要作用是可以抑制破骨细胞的活性和形成。OPG治疗可预防骨质疏松和血管钙化及逆转骨质疏松。在骨骼中RANKL的主要作用是激活破骨细胞的活性和分化从而抑制破骨细胞的凋亡[12]。OPG/RANKL/RANK体系参与了前成骨细胞控制破骨细胞分化成熟的机制。TNF-α是非常重要的一种炎性因子，其能够促进骨基质胶原合成和骨吸收从而减弱成骨细胞对维生素D的转录反应性。TNF-α还可以使钙、磷的代谢失去平衡而有可能导致骨质疏松的发生。IFN-γ可以使骨组织对破骨细胞的分化起到促进的作用，它可以对T细胞的增殖、活化起到促进作用，能够使其产生大量的RANKL、TNF-α而导致破骨细胞的形成从而诱导骨质疏松[13]。

本研究检测了阿仑膦酸钠治疗的骨质疏松股骨转子间骨折患者的骨代谢指标，结果表明OPG/RANKL/RANK体系在治疗过程中相应的因子表达发生了变化，OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α表达随着治疗而显著下降(P<0.05)，IL-10在治疗过程中显著升高，差异有统计学意义(P<0.05)。随着治疗BAP、OST水平显著降低(P<0.05)；血钙、血磷表达差异无统计学意义(P>0.05)。在治疗骨质疏松股骨转子间骨折患者的过程中OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α表达显著下降和IL-10的水平明显提高，BAP、OST水平显著降低，可能是OPG/RANKL/RANK体系在骨质疏松股骨转子间骨折中的作用机制。本组研究结果表明在阿仑膦酸钠治疗骨质疏松股骨转子间骨折患者的过程中OPG/RANKL/RANK体系的相关因子OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、BAP、OST均表达显著下降和IL-10的水平明显提高，这些因子的表达改变可能是阿仑膦酸钠有效降低椎体、髋骨和其他部位骨折的发生危险的相关因素。

参考文献

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[12] 褚建国,任明光,王秀军,等.老年男性骨质疏松与血清OPG及RANKL的关系[J].中国煤炭工业医学杂志,2014,17(6):921-923.

[13] 刘敏燕,成晓玲,李春霖,等.不同骨质疏松风险的男性人群骨定量超声及骨密度分析[J].中华老年医学杂志,2013,32(2):191-194.

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.07.051

(收稿日期：2016-02-28，修回日期：2016-04-06)

RegulationofOPG/RANKL/RANKsysteminthetreatmentofosteoporoticintertrochantericfractureswithosteoporosisbyalendronate

QIUZhongjie,XINGDong

(Department of Microscopic Orthopedics,The 105th Hospital of Chinese PLA,Hefei,Anhui230031,China)

Abstract:ObjectiveTo study the regulation of OPG/RANKL/RANK system in the treatment of osteoporotic intertrochanteric fracture with osteoporosis by alendronate.MethodsWeassigned185 cases of osteoporotic intertrochanteric fracture with osteoporosis patients treated between February 2013 to February 2014 in the experimental group and selected 92elderlyhealthy subjectsas control group.The experimental group was treated by surgery plus oral alendronate,and Caltrate D treatmentfor 1 year.Then we detected bone metabolism osteoprotegerin (OPG),nuclear factor kB factor receptor expression in vivo ligand (RANKL) and related cytokines.ResultsBefore treatment,the expression levels of OPG,RANKL,tumor necrosis factor-α (TNF-α),interferon-γ (IFN -γ),osteocalcin (OST) and bone alkaline phosphatase (BAP) in the experimental group were increased significantly (P<0.05) and interleukin-10 (IL-10) level was decreased significantly (P< 0.05).1,2,3 months after treatment,the expressions of OPG,RANKL,RANK，TNF-α,IFN -γ,OST and BAP in the experimental group were significantly decreased (P<0.05),while IL-10 was increased statistically significant (P<0.05).There was no significant difference betweenthe two groups in the expressions ofOPG,RANKL,RANK,TNF-α,IFN-γ,OST,BAPafter 12 months of treatment(P>0.05).ConclusionsIn the treatment of osteoporotic femoral intertrochanteric fracture with alendronate,OPG,RANKL,RANK,TNF-α,IFN-γ,OST,BAP expressions significantly decreased and IL-10 levelsignificantly increased,whichmay indicatethe operating mechanism of OPG/RANKL/RANK system in osteoporotic intertrochanteric fractures.

Key words:Osteoporotic Fractures;Hip Fractures;Alendronate