贵州省女性青年身体形态特征与骨形成生化标志物调查研究

(遵义医药高等专科学校医学技术系，贵州 遵义 563000)

人体在生长发育过程中，身体形态特征的形成受到遗传、环境、营养及运动状况等诸多因素的影响[1]。其中身高、体重和胸围等特征是评价女性青少年生长发育的重要指标[2]。而骨代谢又是决定人体生长发育的重要因素，包括溶骨和成骨两个过程，溶骨过程形成吸收陷窝，成骨过程形成新骨，溶骨过程与成骨过程的平衡是维持骨量的关键。在生长发育期，成骨过程大于溶骨过程[3]，成骨过程骨细胞经历增殖、分化、成熟、矿化及凋亡等代谢阶段，并在代谢中生成一些特殊的生化物质释放进入血液，成为骨代谢生化标志物。成骨过程中释放的骨碱性磷酸酶和骨钙素是反映骨代谢中骨形成的重要生化指标[4]。在骨分化早期，骨细胞外基质中的碱性磷酸酶(BAP)基因表达，因此碱性磷酸酶被认为是骨细胞外基质成熟的早期标志，而在矿化期，骨钙素(OC)与钙、磷结合，在细胞外基质中结合到胶原蛋白侧链氨基酸残基上形成羟磷灰石结晶，在体外骨细胞培养中观察到，骨矿化期骨钙素高度增加，之后则逐渐下降。有关儿童、少年及青年的骨代谢及生长发育的研究，国内外时有报道[5-7]，但有关贵州青年生长发育及骨代谢生化标志物的调查和研究，除本课题组研究外，未见其它相关报道。我们对贵州省不同地区、不同民族的446名大学一年级女性青年，进行了身高、体重、胸围等身体形态特征和骨形成生化标志物OC、BAP、血清钙磷的测定与分析，以期为促进青少年生长发育和骨代谢研究提供参考资料。

1 对象与方法

1.1 对象 采取整群随机抽样方法，从遵义医药高等专科学校和遵义师范学院抽取了来自贵州省年龄在18～20岁的446名女性大一新生作为研究对象，调阅档案材料，按来源地区海拔高度不同分为高海拔组(201名)与低海拔组(245名)，按照民族不同分为汉族组(222名)和少数民族组(224名)。各地区海拔高度根据《贵州省实用地图册》划分，低海拔地区(200～1000 m)包括贵阳、铜仁、遵义、黔东南和黔南地区，高海拔地区(1000～2500 m)包括毕节、六盘水、安顺和黔西南地区。同时结合家庭经济条件及运动状况，又将对象分为经济条件好组(汉族140名，少数民族82名)与经济条件差组(汉族82名，少数民族142名)及多运动组(汉族131名，少数民族155名)与少运动组(汉族91名，少数民族69名)。所有对象近期未服用任何影响骨代谢的药物，经体检身体健康，没有发现不符合要求而需要剔除的对象，课题组与每位研究对象签署了参与本课题调查研究志愿同意书。

1.2 方法

1.2.1 身体形态特征测量 采用江苏苏衡身高体重秤RGZ-120对身高和体重进行测量，测量胸围时采用吸围数据，按照Heath 和 Carter 人体测量法[8-9]，并结合吴汝康等编写的《人体测量方法》[8]中提到的方法进行测量。

1.2.2 血清样品的采集与处理 清晨空腹采集肘静脉血5 ml，5 min后待管内出现血凝块后，3000 r/5 min离心分离血清，分为两份置于冰箱4℃低温保存，其中一份于次日早晨用装有冰袋的保温泡沫盒运送至遵义医学院实验中心4℃冰箱保存，用于骨代谢生化标志物检测；另一份于本实验室用以测定钙磷含量。所用采血管购于山东奥赛特医疗器械有限公司生产的一次性负压采血管，离心机为长沙迈佳森仪器设备有限公司的TD5M低速自动平衡离心机。

1.2.3 血清OC、BAP及钙磷的测定 采血后离心分离血清，低温处理次日送至遵义医学院中心实验室，进行同批次OC、BAP检测，并于当日拿回测定报告。血清钙的测定采用甲基麝香草酸蓝比色法，血清磷的测定采用硫酸亚铁磷钼蓝比色法。血清钙磷检测按试剂盒说明书操作方法进行测定，试剂盒购自北京康大泰科医学科技有限公司，测定仪器为全自动生化分析仪(日本OLYMPUS AU-400)。

1.2.4 分级标准 按经济条件分组时，经济条件好的标准为：家庭有固定经济来源(父母之一为企事业单位职工或个体经营户)且子女人数不超过2人；经济条件差的标准为：家庭无固定经济来源且子女人数超过3人。按运动状况分组时，多运动组的标准为：平均每周至少3次以上的打球、跑步及其它体力劳动等运动量大的户外活动，每次持续时间为1 h以上；反之为少运动组。

2 结果

2.1 不同海拔与民族女性身体形态特征与骨形成标志物测定 贵州女性青年身体形态特征与骨形成标志物测定结果数据显示，高海拔组与低海拔组相比较，身体形态特征和骨形成标志物各指标均值较为接近，所有测定指标差异均无统计学意义(P>0.05)。但是汉族组与少数民族组相比较，汉族组的身高均显著高于少数民族组(P<0.05)，而在胸围、血钙及血磷指标上的差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 不同海拔与民族女性青年身体形态特征与骨形成标志物的比较

表2 不同经济条件的女性青年身体形态特征与骨形成标志物比较分析

表3 不同运动状况的女性青年身体形态特征与骨形成标志物比较分析

2.4 各测定指标的相关分析 本研究的所有指标的相关性。显示身高与体重、胸围与体重及OC与BAP呈显著性正相关(P<0.05)，而其它指标间的相关性均无统计学意义(P>0.05)，见表4。

表4 各指标间相关系数(r值)

注：a：P<0.05， b：P<0.01

3 讨论

身高、体重及胸围是女性青年身体发育重要的形态特征指标，而OC和BAP是反应骨代谢中骨形成的重要生化标志物[10-11]，是成骨细胞活性增加的重要标志，反映了不同阶段成骨细胞的功能状态[12]，骨代谢促进人的生长发育，因此身体形态特征与骨代谢生化标志物存在一定的相关性[13]，但不管是形态特征还是骨代谢生化标志物都与遗传、坏境、经济及个体运动状况相关。本研究结果表明，汉族女性青年在身体形态特征和骨形成生化标志物各测定指标上均高于少数民族，这与张倩等[14]对汉族与藏族儿童的研究是一致的，也与本课题组对贵州铜仁地区的汉族和苗族及土家族的骨代谢各指标的分析是一致的[15-16]。王平等[5]研究分析了不同海拔地区青少年血清OC、BAP水平及身高体重，指出高原藏族青少年在各项指标上明显高于平原地区的汉族，且海拔高度差异越大，其各指标差异也越大。但是本研究中来自贵州不同海拔高度地区的女性青年在形态特征与骨形成生化标志物的各项指标上差异无统计学意义，这与本课题组[17]对贵州不同海拔地区男性青年骨代谢及发育形态指标的研究结果是一致的。王平等[5]研究的藏民与辽宁锦州平原地区的青少年骨形成标志物存在显著差异，其研究对象与本研究不同，藏族青少年来自平均海拔4000 m以上，而锦州的海拔在28 m左右，地理海拔差异大，且西藏为完全的藏民地区，锦州为汉族聚居地区，两地饮食习惯也存在较大的不同。而贵州地处西南部云贵高原东部，地势西高东低，自中部向北、东、南三面倾斜，最高山峰海拔2900 m，最低海拔147 m，大部分居住地区海拔1100 m左右，且地貌复杂，有高原、山地、丘陵和盆地。贵州各地的饮食习惯大致相同，而且少数民族存在不同程度的汉族化。因此推测海拔高度对贵州青年身体形态特征和骨形成标志物影响较小的原因，可能是贵州地势虽然西高东低，存在海拔差异，但是海拔落差不大，且山地多，地理环境复杂多样，加之民族汉化、饮食习惯等多方面因素的影响所致。

有研究表明体育锻炼能显著改善体质水平，提高身高体重等形态特征指标。赖泽邦[18]在广东十多所高中学校中研究运动对高中生的身体影响时，指出运动促使被测试的女性高中生在脂肪减少的同时，使最具女生特征的胸围及臀围变大。连克杰等[19]认为青年在锻炼过程中，通过对神经——内分泌调控机制的正反馈作用，加速下丘脑许多促性腺激素释放激素分泌，导致加快青春期的生长，出现身高体重等相应身体形态特征。运动对骨代谢影响最明显的是通过骨组织受到的应力，细胞对力学刺激信号的影响和传导，将机械信号转变为化学信号，从而发挥作用[20]。机械应力刺激、激活骨代谢指标，进一步调节骨代谢相关信号通路，促进骨形成或骨吸收。机械刺激成骨细胞系MC3T3，会使碱性磷酸酶(BAP)、骨形态发生蛋白2及骨钙素(OC)水平上升，使Ca2+分泌增多，进一步上调骨形态发生蛋白2、骨形态发生蛋白4促进骨形成[21-22]。但是只有适当强度与持续时间的运动才有利于骨代谢并促进骨形成。侯希贺等[23]指出，运动强度和持续时间是影响骨代谢及脂代谢的两个重要因素，当强度过高、持续时间长时，运动不利于骨形成。Bourrin等[24]研究发现，大强度(80%VO2 max)跑台11周后会引起大鼠成骨细胞活性降低，导致骨丢失，而短期内具有帮助作用，其原因是可能造成了细胞的机械磨损，阻碍了相关信号通路(MAPK、Wnt、骨形态发生蛋白等)。因此猜测本研究中运动对贵州少数民族女青年的身体形态特征和骨形成影响较小，可能与少数民族地区的经济落后及运动强度不当有关，经济落后导致营养不良，农村的繁重体力劳动导致运动过度及持续时间过长，均会对生长发育产生不良影响。青少年的生长发育主要取决于内在的遗传因素[25]，但是外在的地理环境、经济条件、营养及运动状况能决定其到达的水平。因此应积极发展少数民族地区经济，加强青少年营养，对其体育运动和体力劳动进行正确引导与合理安排，促进青少年健康生长发育。