CD40基因rs1883832多态性与老年性骨质疏松性骨折相关性研究

贾俊秀 王其飞 张清华 刘家帮 李沼 张光武 关振鹏

北京大学首钢医院骨科，北京 100144

老年性骨质疏松症是老年人群中常见的骨代谢性疾病，具有骨质疏松症的一般特征，即骨量降低、骨微结构破坏、骨脆性增加和骨折风险升高[1-2]。老年性骨质疏松主要受遗传因素和环境因素的共同影响，其中遗传因素在骨质疏松发生过程占60%～80%[1-2]。目前研究证实与骨质疏松症相关的候选基因有维生素D 受体基因[4]、雌激素受体基因[5]、LRP5基因[6]等。最近研究表明CD40/CD40 L系统在骨稳态中发挥重要作用并与骨表型相关[7]，其中CD40基因上rs1 883 832位点可影响蛋白翻译速率[8]；然而该位点与骨质疏松性骨折的关系在国内外尚未见相关报道。本研究探讨CD40基因上rs1 883 832位点与老年性疏松性骨折患者骨代谢标志物、骨密度和骨折风险的关系。

1 材料和方法

1.1 研究对象

1.1.1一般资料：选取2015年12月至2017年5月我院住院部183例老年骨质疏松性骨折患者(骨折组)和163例老年骨质疏松症患者(对照组)，两组在性别、年龄和体质指数上差异没有统计学意义(P>0.05)，具有可比性(表1)。

1.1.2纳入标准：年龄≥65岁；均符合世界卫生组织的骨质疏松诊断标准(T≤-2.5 SD)；骨折组为低能量创伤引起的骨折，对照组各部位均未发生骨折。

1.1.3排除标准：近1年使用双膦酸盐类药物者；近3个月使用2周以上类固醇类激素等影响骨代谢药物者；有严重肝、肾、胃肠等重要脏器影响钙和维生素D吸收者；患有糖尿病、甲状旁腺功能亢进和功能异常等影响骨代谢的疾病者；拒绝签署知情同意书者。

1.2 方法

1.2.1骨转换标志物测定：采用骨代谢检测试剂盒(Mannheim，德国)测定研究对象血清Ⅰ型前胶原氨基端前肽(PINP) 和Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX) 水平。

1.2.2骨密度测定：采用双能X线吸收仪(厂家：Hologic，型号：QDR-4500)测量腰椎(L2-4)、以及股骨近端的Neck、Troch、Total hip和Ward部位骨密度。

1.2.3单核苷酸多态性分型：①标本采集：清晨空腹时采集2 mL肘静脉血于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中，置于-80 ℃保存。②基因组DNA提取：采用酚/氯仿法提取外周血白细胞DNA，-20 ℃保存。③基因分型：采用SNaPshot技术进行SNP分型。位点引物由上海生物工程技术有限公司合成，上游：5’-GACCGCGATTGGTCTTTGAAG- 3’，下游：5’- ACAACTCACAGCGGTCAGCAA-3’。

1.3 统计学处理

应用SPSS 24.0统计软件进行统计学分析，符合正态分布的计量资料组间比较采用t检验或单因素方差分析，非正态分布计量资料组间比较采用非参数检验；计数资料组间采用卡方检验；检验水准α=0. 05。

2 结果

2.1 两组骨转换标志物和骨密度比较

骨折组骨代谢标志物PINP和β-CTX水平均高于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)；骨折组各部位骨密度均低于对照组，其中L2-4和转子区骨密度差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 研究对象基本资料Table 1 Basic characteristics of the

2.2 两组等位基因频率和基因型频率比较

对照组基因型频率分布符合Hardy-weinberg平衡(P>0.05)。骨折组和对照组A、G等位基因频率分别为30.3%、69.7%和32.2%、67.8%；两组AA、AG和GG基因型频率分别为11.5%、37.7%、50.8%和10.4%、43.6%、46.0%。两组等位基因频率和基因型频率差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.3 对照组各基因型骨转换标志物和骨密度比较

对照组AA基因型骨转换标志物β-CTX和PINP水平均高于AG和GG基因型，而各部位骨密度均低于其他两种基因型，差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

2.4 骨折组各基因型骨转换标志物和骨密度比较

骨折组各基因型β-CTX和PINP水平依次为GG>AG>AA和AA>AG>GG，组间差异无统计学意义(P>0.05)；AA基因型各部位骨密度均低于AG、GG基因型，但差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

表2 两组等位基因频率和基因型频率比较[n(%)]Table 2 Distributions of allele and genotype frequencies[n(%)]

项目GGGAAAP值β-CTX/(ng/mL)0.46±0.3080.52±0.2320.614±0.3960.35PINP/(ng/mL)46.83±29.47857.69±39.55362.947±36.8530.36L2-4/(g/cm2)0.929±0.3460.988±0.2720.887±0.2210.609Neck/(g/cm2)0.647±0.2227.103±0.5770.607±0.3270.294Troch/(g/cm2)0.634±0.1270.615±0.0960.593±0.1320.653Total hip/(g/cm2)0.874±0.1760.824±0.1260.788±0.1430.388Ward/(g/cm2)0.527±0.1860.515±0.1520.495±0.1750.853

项目GGGAAAP值β-CTX/(ng/mL)0.506±0.4060.475±0.3170.457±0.3240.314PINP/(ng/mL)52.426±27.15960.756±35.75964.735±36.7580.673L2-4/(g/cm2)0.778±0.1450.766±0.1780.753±0.1720.168Neck/(g/cm2)0.567±0.1470.561±0.1150.554±0.1620.102Troch/(g/cm2)0.518±0.1250.509±0.1180.487±0.1430.173total hip/(g/cm2)0.758±0.2930.683±0.1440.625±0.1630.707Ward/(g/cm2)0.456±0.3890.35±0.1410.323±0.1340.778

3 讨论

老年性骨质疏松症是老年人群中常见的全身性骨代谢疾病。随着我国老龄化发展，老年性骨质疏松症的发病率逐年上升，预计到2050 年将至少有5千万老年性骨质疏松症患者[10]。老年性骨质疏松症患者一旦发生骨折尤其髋部骨折，其预后极差，文献报道髋部骨折后患者1 年内死亡率高达20%[11]。因此成为各国政府的高度关注的公共健康问题。

CD40/CD40 L系统在许多免疫系统活动中有至关重要作用，例如参与巨噬细胞的分化和活化，抗体同种型转换和B细胞中免疫记忆的获得[7]。最近研究表明CD40/CD40 L系统调控骨代谢过程，与骨表型相关[7, 12]。Jacobson报道CD40基因rs1 883 832位点影响CD40翻译速率。在Panach的一项研究中，rs1 883 832位点TT基因型人群骨密度较低[7]。以上表明该位点在骨代谢中具有潜在作用，但尚未有关于该位点与骨质疏松性骨折关系的报道。

在本研究中，骨折组和对照组G等位基因频率显著大于A等位基因，而两组等位基因频率差异没有统计学意义(P>0.05)。两组基因型频率GG>AG>AA，但差异不具有统计学意义(P>0.05)。以上表明rs1 883 832位点对骨质疏松性骨折风险无影响。本研究所有研究对象的rs1 883 832 A、G等位基因频率和AA、AG、GG 基因型频率分别为31.2%、68. 8% 和11. 0%、40. 5%、48. 5%。而在Pineda 研究中，A、G等位基因频率和AA、AG、GG 基因型频率分别为28.92%、71. 1% 和8.4%、40. 9%、50. 7%[12]。两个研究中该位点的等位基因频率和基因型频率分布差异无统计学意义(P>0. 05)，表明rs1 883 832位点分布不具有种族、区域差异。

本研究老年性骨质疏松性骨折患者血清骨转换标志物PINP和β-CTX水平均高于老年性骨质疏松患者(P>0. 05)，表明骨折组骨转换过程活跃，骨形成和骨吸收过程都加强。血清PINP、β-CTX 水平可作为骨折风险的预测指标。虽然骨转换标志物可反映骨代谢短期内的病理生理变化，可用于早期评估骨质疏松治疗效果；但骨密度具有精确度高和稳定性好优点，是诊断骨质疏的依据[13]。因此本研究重点探讨CD40基因多态性与骨密度的关系。

Pineda等[14]评估了602名西班牙绝经后妇女CD40基因rs1883832多态性与骨密度之间的关系，结果发现与具有GG + AG基因型的女性相比，具有AA基因型的女性股骨颈骨密度和腰椎骨密度分别降低6.2%和6.3%。Pineda等[12]扩大人群后再次探讨rs1883832多态性与骨密度关系，结果与之前一致；具有rs1883832(CD40)的AA基因型的女性股骨颈和腰椎骨密度较其他基因型女性低。虽然本研究中的研究对象在种族和年龄方面与Pineda报道有所不同，但结果大致相同。本研究发现骨折组和对照组的AA基因型各部位骨密度均低于其他两种基因型。以上结果表明CD40基因rs1883832的A等位基因可降低骨密度增加脆性骨折的风险。在我们研究中不同基因型骨密度差异不具有统计学意义，需要我们进一步扩大样本量、多中心研究。

综上，本研究报道了CD40基因rs1 883 832位点多态性与我国老年性骨质疏松性骨折骨代谢标志物、骨密度和骨折风险的关系。结果显示在老年性骨质疏松性骨折人群中，骨折组和对照组等位基因频率和基因型频率分布差异无统计学意义，各组不同基因型骨转换标志物和骨密度差异无统计学意义。但我们同时发现该位点等位基因频率和基因型频率无明显种族和区域差异，A等位基因具有降低骨密度增加骨质疏松性骨折风险。我们将进一步扩大样本量、进行多中心研究。