硫辛酸辅助治疗对绝经后骨质疏松女性骨密度、骨代谢指标和炎症因子的影响

冯小凤 耿天勇 陈妹

1．安徽医科大学滁州临床学院(滁州市第一人民医院)妇产科，安徽滁州239000

2．安徽医科大学滁州临床学院(滁州市第一人民医院)骨科，安徽 滁州239000

3．安徽医科大学滁州临床学院(滁州市第一人民医院)检验科，安徽滁州239000

硫辛酸(lipoic acid，LA)是人体等有机体产生 的维生素类脂肪酸，在少数食物中发现少量如肉类、动物内脏，以及较少种类的水果和蔬菜。硫辛酸参与了三羧酸循环，并在胰岛素样葡萄糖摄取和利用刺激的细胞能量代谢中起着关键作用［1］。许多研究证实了LA的临床益处，包括最近发现LA对高血压、冠心病、代谢综合征，包括糖尿病性神经病在内的周围神经病变和包括阿尔茨海默病在内的脑功能增强作用［2］。临床上，LA已被广泛应用，包括缺血再灌注损伤、糖尿病神经病变、HIV感染和神经退行性疾病。此外，一些证据表明氧化应激与骨丢失之间可能存在联系:直接由破骨细胞产生的超氧化物引起骨溶解，间接诱导破骨细胞分化［3］。此外，一些抗氧化防御剂(例如维生素C、E和硒)在骨质疏松妇女中明显减少［4］，并且骨髓中的ROS积聚与雌激素缺乏小鼠的骨质流失相关［4］。流行病学研究发现饮食中如维生素C和E的摄入量与骨量/髋部骨折风险之间存在关联［4］，抗氧化剂的施用在个体中显示出对骨质疏松症有益效果［4］。尽管其临床效果尚未确定，LA可以在减少与氧化应激增加相关的骨丢失方面发挥治疗作用［4］。本研究的目的是评估补充LA对使用阿仑膦酸钠治疗的绝经后骨质疏松女性骨密度(bone mineral density，BMD)、骨代谢指标和炎症因子的影响。

1 材料和方法

1.1 一般临床资料

100例需要进行阿仑膦酸钠(70 mg/周，国药准字:H20083481;万特制药(海南)有限公司)治疗的首次诊断为绝经后骨质疏松妇女参加了这项前瞻性研究。女性随机分为两组:LA组(n=50)，接受为期12个月的硫辛酸胶囊(富丁乐，蓬莱诺康药业有限公司生产，国药准字H20133253，规格0.3 g)治疗，每日两次，每次0.6 g，加上每天口服两次含有钙(500 mg)和维生素D3(400 IU)的口服片剂;对照组(n=50)接受相同剂量和相同时间的口服钙(500 mg)和维生素D3(400 IU)。

根据以下纳入标准选择患者:年龄≥45岁;临床和激素诊断绝经后(血清雌二醇水平＜110 pmol/L，血清促卵泡素水平＞30 IU/L);骨密度检测结果指示:骨量减少(－2.5＜T－score＜－1)。排除标准:早期绝经(＜45岁);体质量指数(body mass index，BMI)≥28 kg/m2;除骨量减少之外的骨疾病;在所有患者入选前不到6个月使用激素替代疗法或其他影响骨骼健康的药物。

采用DPX－MD型测量仪在治疗前及治疗后6、12个月测量右股骨颈和腰椎(L1－L4)正位BMD的改变;在治疗前及治疗后3、6个月抽取晨起空腹外周静脉血，采用放免法测定肿瘤坏死因子－α(TNF－α)、胰岛素样生长因子－1(IGF－1)、白细胞介素－6(IL－6)，试剂盒均够买于厦门研科生物技术有限公司。在治疗前及治疗后6、12个月抽取晨起空腹外周静脉血，采用电化学发光免疫分析法测定血清骨钙素(BGP)，ELISA法测定Ⅰ型胶原交联C－末端肽(CTX－1)、核因子 кB受体活化因子配基(RANKL)、骨保护素(OPG)，试剂盒均购买于上海歌凡生物科技有限公司。

1.2 统计学分析

所有值均以均数或标准差(SD)表示。统计分析由不成对的Student t检验使用。统计学显著性水平设定为P＜0.05。

2 结果

入选的100例患者中有88例完成了12个月的研究期(LA组46例，对照组42例)。完成研究的妇女平均年龄为55.2岁(46～60岁)，BMI为26.8 kg/m2(范围21.5～27.9 kg/m2);绝经期平均年龄为48.5岁(45～52岁)，绝经期平均为9.5年(1～15年)。按组别分析，LA组平均年龄为(55.7±5.6)岁，BMI为(26.3±2.2)kg/m2;在对照组中，平均年龄为(55.5±4.7)岁，BMI为(26.1±1.8)kg/m2。上述数据比较差异均无统计学意义(P均＞0.05)。

治疗前两组的股骨颈和腰椎骨密度、血清炎症因子及骨代谢指标比较，差异无统计学意义(P均＞0.05);治疗一段时间后，两组患者的BMD、血清TNF－α、IGF－1、IL－6 和 BGP、CTX－1、RANKL、OPG水平较治疗前显著改变，比较差异有统计学意义(P均＜0.05);而LA组的上述指标治疗后较对照组改善程度更为明显(P均＞0.05)，具体数据见表1～3。

表1 两组患者治疗前及治疗6、12个月后BMD变化(g/cm2)Table 1 Comparison of BMD changes between the two groups before and after 6 and 12 months of the treatment(g/cm2)

表2 两组患者治疗前后细胞因子变化比较Table 2 Comparison of cytokine changes between the two groups before and after the treatment

表3 两组患者治疗前后骨代谢、骨转换指标变化比较Table 3 Comparison of changes of bone metabolism and bone turnover markers between the two groups before and after the treatment

3 讨论

绝经后雌激素循环水平的下降是骨丢失的主要原因，而且在绝经后的前5～10年内迅速下降是明显的［5］。在此期间的生理性骨重塑的特征在于由于破骨细胞增多和活性的增加而导致的相对骨吸收增强的特征，激素缺乏刺激骨吸收并损害骨形成的机制仍然存在争议，包括雌激素对破骨细胞的直接影响以及细胞因子介导的间接影响。此外，近来越来越多的证据表明，骨质流失也可能由氧化应激介导［4］。氧化应激在许多与年龄有关的退行性病过程中起着关键作用，例如绝经后骨质流失通过超氧化物直接作用和增加破骨细胞分化的情况［6］;雌激素缺乏降低了骨细胞中硫醇抗氧化剂的防御能力，从而增加ROS水平，进而诱导TNF的表达，从而引起骨丢失［7］。这些研究结果证实了在老年骨质疏松症妇女中外源性和内源性抗氧化剂显著减少，并且ROS在骨中累积去骨切除的小鼠骨髓丢失;特别是［6］卵巢切除术导致作为主要组织硫醇抗氧化剂的谷胱甘肽和硫氧还蛋白的水平显著降低，已被证明可防止雌激素缺乏导致的骨质流失［2，4］。

具体而言，LA是线粒体酶丙酮酸脱氢酶和α－酮戊二酸脱氢酶的天然辅因子，然后通过激活胆碱乙酰转移酶增加乙酰胆碱(ACh)的产生并增加葡萄糖摄取，因此提供更多的乙酰辅酶A生产ACh［8］，而且LA也是一种强大的抗氧化剂［9］。特别是LA螯合氧化还原活性过渡金属，从而抑制羟自由基的形成，并且还清除活性氧，从而增加还原型谷胱甘肽的水平［10］。此外，LA下调氧化还原敏感性促炎症蛋白质的表达，包括肿瘤坏死因子(TNF)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)［11］。此外，LA可以清除脂质过氧化产物，如羟基壬烯醛和丙烯醛［6］。氧化应激在各种疾病的发病机制以及许多与年龄相关的退行性疾病中发挥着关键作用，包括衰老、癌症、动脉粥样硬化、炎症、糖尿病和帕金森综合征［12］。LA是一种有效的生物抗氧化剂，已被用于改善年龄相关的心血管、认知和神经肌肉缺陷，并且已被暗示为各种炎症信号通路的调节剂［2］。最近，LA的临床作用被更好地定义为细胞信号通路的诱导剂，胰岛素模拟物/甘油三酯血症药物，血管舒张/抗高血压化合物，金属螯合剂和神经认知功能的佐剂［2］:LA可能有效治疗阿尔茨海默病和相关的痴呆，静脉输注可减轻糖尿病周围神经病变的症状［13］;膳食补充可预防慢性葡萄糖喂养诱导的高血压大鼠模型中的高血压，胰岛素抵抗和主动脉超氧化物产生;而且还可以抑制下丘脑腺苷一磷酸激活的蛋白激酶活性发挥有效的抗肥胖作用［4］。此外，还有一些体外证据表明LA与其他硫醇抗氧化剂一样可能在停止或减少与增加的氧化应激相关的骨损失方面具有治疗作用;LA通过直接抑制核因子－κB的受体激活剂来抑制破骨细胞生成配体(RANKL)介导的信号;LA显示可以预防RANKL和TNF－α诱导的骨吸收［4］;用LA预处理人骨髓基质细胞(hBMSCs)阻止TNF－α和过氧化氢诱导的细胞凋亡［14］。然而，在典型的西方饮食中，LA不能通过饮食充分供应，并且在心脏、肝脏和睾丸中发生从头合成，因此循环中游离LA的浓度非常低，并且补充对于达到潜在的治疗水平［14］。本研究中RANKL和OPG水平改变很好地证实了LA对骨代谢的影响。

这项比较研究的目的是体内评估12个月内阿仑膦酸钠治疗期间补充LA以及维生素D和钙片对100例绝经后骨质疏松妇女的骨密度及骨代谢和炎症因子的影响。完成这项为期一年的研究的88例患者的结果显示，与接受抗骨质疏松药物治疗的对照组相比，含有LA的抗氧化剂与钙和维生素D3的联合使用出现更好的BMD结果，尽管较治疗前增加幅度不是很大，但是这种差异达到有统计学意义(P＜0.05)(表1)。这些发现与雌激素缺乏导致骨中抗氧化剂防御能力下降的普通证据是一致的，而抗氧化剂可防止雌激素缺乏性骨损失，氧化剂防御的降低会引起骨量减少。特别是这项研究部分证实了服用左旋多巴的帕金森病患者通过LA治疗的总体BMD变化与对照组相似，但在调整BMI后股骨粗隆BMD增加了4.6%［15］。然而，应该注意的是，一项不包括LA的参与大规模研究妇女健康倡议的妇女的分析并不支持摄入或血清浓度的抗氧化剂(维生素A、C、E，视黄醇，β－胡萝卜素和硒)和BMD相关性［16］。研究发现治疗组的TNF－α、IGF－1和 IL－6水平较对照组有显著改善，这表明体内的炎症水平有所下降，这有助于降低氧化应激对骨密度降低的影响。同时降低炎症对破骨的刺激作用，这对维持绝经后女性骨密度有积极的意义。

这项比较研究虽然受到人口数量的限制，但结果显示在进行阿仑膦酸钠治疗的基础上口服补充LA联合钙和维生素D3的绝经后骨质疏松妇女与未进行LA治疗的女性比较，即使LA对骨转换的分子影响尚未完全清楚，但显然口服补充剂可能在改善细胞因子和骨代谢的基础上有效地抵抗氧化应激诱导的骨丢失。由于目前的证据主要来自人体研究，特别是关于LA需要进一步的对照试验来确定和其他抗骨质疏松联合使用预防骨质流失的可能性。