血清锌、铜和脂质水平与绝经后妇女骨密度相关性研究

赵文慧 张旭艳 杨静

华中科技大学同济医学院附属武汉市中心医院内分泌科，湖北武汉430000

骨质疏松症是最常见的代谢性骨疾病，并且是导致骨组织脆性增加的主要原因［1］。这种疾病在女性中更为常见，因为她们的骨量较少，尤其在女性绝经期后，产生的性类固醇激素较少，会降低机体保留骨骼中钙的能力;有证据表明，在50岁以上的人群中，50%的男性和女性患有骨质疏松症［2］。骨质疏松症的特征是骨密度(bone mineral density，BMD)降低和骨微结构损失，测量骨密度的最好方法是使用双能X线吸收仪(DXA)。影响骨质疏松症发生的因素有遗传因素、种族、年龄、吸烟、饮酒、运动和营养等［3］。更年期期间营养紊乱的风险，尤其是微量元素缺乏风险较高［4］。已知锌和铜是参与骨代谢的酶的主要辅因子［4］。临床研究［5］报道，缺锌与迟发性生长、脱发、先天性骨骼疾病和真皮损伤有关。同样，来自人体和动物研究［2］的证据表明，铜的锁定会导致不适合的骨形成和骨折。在过去的几年中，研究［6］还表明，锌和铜缺乏可以通过抑制骨骼生长和增加骨吸收进而增加骨质疏松发展的风险。一些研究人员［7］也表明致动脉粥样硬化血脂谱可能与绝经后妇女的骨质疏松症有关。老年骨质疏松症患者心血管疾病的风险较高，是影响发病率和死亡率的重要因素［8］。绝经期的血脂异常是女性的一种已知特征，显著加速冠心病(CAD)的发展，同时脂质成份在骨周围的血管上积聚，并促进大鼠 BMD 降低［9］。一些研究［8］表明，动脉粥样硬化血脂受试者的BMD可能低于血脂正常者。但是，以前的结果是有争议的。另外，氧化低密度脂蛋白(氧化低密度脂蛋白)直接阻断成骨细胞分化的研究结果［10］表明脂质谱是骨质疏松症的危险因素。本研究的目的是评估患有骨质疏松症及非骨质疏松绝经后妇女的微量元素状态和血脂水平。另外，此次研究还考虑了这些受试者血清脂质谱、微量元素和BMD的变化。

1 材料和方法

1.1 一般临床资料

此项研究以2011年1月至2013年2月期间在我院进行诊治的116名绝经后妇女作为研究对象，并得到了我院伦理委员会的批准。包括患有骨质疏松症的妇女(骨质疏松症组)58例，平均年龄(60.6±3.9)岁和健康绝经后妇女(对照组)58名，平均年龄(55.4±1.7)岁。两组中的所有女性都仔细匹配体质量指数(bone mass index，BMI)。参与者没有特殊饮食、吸烟和饮酒习惯。排除标准:患者有骨折史、已知的血脂异常、过早绝经、全身性疾病如甲状腺功能异常、糖尿病、甲状旁腺疾病、肝脏疾病和可能影响骨代谢或微量元素状态的肾衰竭;在开始研究前6个月，曾接受过激素替代疗法和合成代谢类固醇、双膦酸盐、降钙素、降脂药物、钙及维生素D补充剂治疗。所有参与者都完成了问卷调查，包括年龄、BMI、营养状况、既往骨折和药物使用情况等人口学特征。

1.2 骨密度检测

通过 DXA QDR 2000(Hologic，Bedford，MA，USA)测量左侧股骨颈和腰椎(L1～4)BMD(g/cm2)。DXA测量值的变异系数值腰椎椎骨为1.0%，股骨颈为1.2%。腰椎(L1～4)或股骨颈BMD低于参考范围(T≤－2.5 SD)的受试者被认为患有骨质疏松症。对照组女性腰椎(L1～4)或股骨颈BMD的T值≥－1.0。

1.3 血清参数的测定

取受试者外周空腹血液，以2 000 r/min，离心5 min，将所得的血清储存在－70℃以备后续指标的检测。通过自动生化检测仪检测血清总钙、总胆固醇(TC)、LDL(低密度脂蛋白)、HDL(高密度脂蛋白)和甘油三酯(TG);使用酶联免疫吸附测定(ELISA)法(Alpco Diagnostics，Windham，美国)测定血清维生素D;使用原子吸收分光光度法(Avanta PM;GBC，澳大利亚)测定血清Zn和Cu水平;通过系列稀释将商业Zn和Cu校准品用作标准品(1 g/L)，并基于标准曲线确定。

1.4 统计学分析

所有数据均使用SPSS 21.0统计学软件进行处理。数值表示为均值±标准差，P＜0.05为差异具有统计学意义。使用t检验进行不同参数之间平均测量的统计学显著性差异。通过计算皮尔逊相关系数进行变量之间的相关分析。

2 结果

所有患者的临床特征如表1所示，与对照组相比，骨质疏松组女性的年龄更高(P＜0.05)，两组BMI指标比较，差异无统计学意义(P＞0.05);两组血清Zn和Cu水平与其他生化指标比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2;与对照组的脂质谱比较，骨质疏松症组的 TC水平高于对照组(P＜0.05)，并且骨质疏松组LDL水平较高(P＜0.05);两组间TG、HDL水平比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，见表 3。

此次研究发现BMI与腰椎BMD(r=0.211，P=0.011)、股骨颈 BMD(r=0.223，P=0.001)和血清铜水平(r=0.234，P=0.002)呈正相关;锌、铜与血脂无显著相关性(P＞0.05);TC水平与股骨颈BMD(r=－0.252，P=0.007)、腰椎 BMD(r=－0.242，P=0.003)呈负相关;LDL水平与股骨颈 BMD(r=－0.302，P=0.002)和腰椎 BMD(r= －0.383，P=0.0001)呈负相关;TG、HDL、锌、铜与 BMD 值无相 关性(P＞0.05)，见表4。

表1 研究人群的一般临床特征(珋x±s)Table 1Demographic and clinical characteristics in studied women(珋x±s)

表2 对照组与骨质疏松组血清微量元素浓度和生化参数比较(珋x±s)Table 2Comparison of serum trace element concentrations and biochemical parameters between patients and controls(珋x±s)

表3 对照组与骨质疏松组脂质分布血清参数比较(珋x±s)Table 3Comparison of serum lipid parameters between patients and controls(珋x±s)

表4 血清元素、脂质分布和BMD之间的相关性分析Table 4 Correlation analysis between serum elements，lipid profile，and BMD

3 讨论

此次研究的主要发现是血脂谱与BMD有关。然而，绝经后妇女的血清Zn和Cu水平与BMD值之间的差异并不具有统计学意义。骨组织中的脂质积累可能会影响成骨细胞，因此可能会抑制其骨形成活性［11］。骨组织中脂质和脂蛋白的氧化增加可导致骨髓基质细胞的脂肪形成增加，并且还可诱导破骨细胞分化，从而导致骨丢失［12］。笔者的数据显示，TC、LDL水平与绝经后妇女的股骨颈和腰椎的BMD呈负相关。本研究的结果与以前的研究［13］一致。然而，以前关于TC与BMD之间关系的研究显示出不一致结论。有研究未发现TC和BMD值之间有显著相关性［14］，甚至有研究报道了它们之间呈现负相关［15］。关于TG和BMD之间的关系也有矛盾的报道。Cui等［15］的研究结果显示，绝经后妇女组血清TG水平与髋部骨密度呈正相关，这与Adami等［16］的研究结果相似。但是本研究没有发现TG与BMD之间的相关性。

这些不同的结果似乎可以通过以下几个因素来解释，即研究人群、年龄分布、种族以及BMD测量部位的不同。大量的研究［2］表明了动脉粥样硬化和骨质疏松症之间的相关性。此外，有结果显示绝经后妇女的低BMD和动脉粥样硬化与常见危险因素如氧化脂质、瘦素、骨保护素和骨钙素有关［2］。增加的氧化脂质可以通过动脉壁细胞诱导炎症反应，促进动脉粥样硬化病变的形成，并且还可以抑制骨细胞的分化和矿化［2］。这一机制可能用来解释笔者的研究结果，即血清TC和LDL作为炎症风险因素与BMD呈负相关，并可能参与绝经后妇女骨质疏松症的发生和发展过程。然而，BMD与血脂水平之间关系程度的主要机制仍不清楚。以前的研究［17］表明，锌、铜与钙能够减少绝经后妇女脊柱骨量的丢失。

老年绝经后女性的骨质流失加速，雌激素减少;此外，研究［18］表明，血清中锌和铜的含量在调节骨骼沉积和吸收方面起着重要作用。有学者研究［2］的结果显示绝经后妇女的Zn和Cu水平低于对照组，这和笔者的研究结果不一致。相反，Reginster等［19］发现绝经后骨质疏松妇女的Zn和Cu水平与非骨质疏松症对照组相比，差异无统计学意义。同时，笔者发现两组的锌和铜水平比较，差异无统计学意义。这些矛盾的结果可能表明血清微量元素水平不直接影响BMD。笔者的数据发现BMI与BMD之间存在强烈的正相关，这与以前的研究一致［20］。然而，关于这种研究的公开数据并不多见。

本研究探讨了绝经后骨质疏松症和非骨质疏松症妇女血清中锌、铜和血脂的关系。在本研究中，两组血清Zn、Cu和血脂水平均无显著相关性。据推测，仅测量血清中的锌和铜并不足以作为评估这些参数与血脂和BMD之间关系的有用标准。未来的研究应着重测量血清和红细胞中的锌及铜的水平，从而更好地评估这种关系。此项研究受到的主要限制是没有标准化的体力活动强度患者，这也可能影响血脂水平。需要进行涉及大量患者的研究，来解释微量元素和脂质在骨质疏松症发病机制中的作用以及表达这些参数与骨质疏松症之间的关系。