老年股骨颈脆性骨折血清铁蛋白、骨元素含量与骨密度相关性

张伟 崔胜宇 刘巍 严春雷 徐又佳

(南通市第一人民医院骨科，江苏 南通 226001；2苏州大学附属第二医院骨科；3南通市第一人民医院核医学科)

随着社会老龄化，骨质疏松(OP)已成为全球性公共健康问题。发生脆性骨折是骨质疏松的严重阶段，致死率和致残率高。摔倒、增龄和低骨量是导致骨质疏松性骨折的危险因素。近年来，绝经后女性“铁蓄积相关性骨质疏松”成为骨质疏松领域新的研究热点。李光飞等〔1，2〕认为绝经后女性体内普遍存在铁蓄积现象，铁蓄积是骨密度降低导致骨质疏松的独立危险因素。临床上对血清铁蛋白(SF)、骨元素含量和骨密度相关性的性别差异研究较少。本文旨在探讨老年股骨颈脆性骨折患者SF、骨转换指标、骨元素含量〔钙(Ca)、镁(Mg)、铁〕和骨密度的变化趋势及其相关性。

1 资料和方法

1.1资料 按照入组和排除标准，2014年10月至2018年8月收住南通市第一人民医院骨科有完整临床资料的老年股骨颈脆性骨折患者，共116例纳入研究。入组标准：①年龄>60岁单一股骨颈骨折患者；②受伤机制符合脆性骨折：不高于重心高度的摔倒、滑倒或扭伤；③经患者知情同意髋关节置换手术后留取股骨头组织。排除标准：①开放性骨折、暴力性骨折(交通伤、坠落伤等)、合并严重颅脑和胸腹损伤；②合并严重慢性肝肾病、慢性感染性疾病、糖尿病和代谢综合征、骨代谢疾病、血液病和恶性肿瘤；③已接受糖皮质激素、雌激素、降钙素、双膦酸盐及其他影响骨代谢的治疗；④近3个月内发生其他部位骨折。男52例，女64例，分别按年龄分为61～70岁，71～80岁和≥81岁三组，记录身高、体重和体重指数(BMI)等资料。本研究获得医院伦理委员会批准。

1.2方法 所有患者入院后8 h内留取静脉血标本，检测血Ca、血P、血Mg、SF、血清25-羟基维生素D(25OHD)、血清Ⅰ型原胶原氨基端延长肽(PⅠNP)和Ⅰ型胶原C端肽β降解产物(CTX)。股骨颈骨折行髋关节置换手术，术后留取股骨头组织。取股骨头颈交界区松质骨约1 g，使用超纯水和5%乙酸浸泡除去浅层金属离子，过氧化氢和无水酒精浸泡除去软组织和油脂，洗净、烘干、称重后微波消解，使用电感耦合等离子体质谱分析仪进行骨组织元素测定〔3〕。骨密度检测：术后采用美国Hologic公司双能X线骨密度仪测定健侧股骨颈骨密度，并记录T值。按照世界卫生组织(WHO)骨质疏松诊断标准：T值>-1.0正常，-1.0～-2.5为骨量减低，<-2.5为骨质疏松。

1.3统计学方法 采用SPSS22.0软件进行方差分析、Pearson相关性分析、多元线性回归分析。

2 结 果

2.1一般资料结果 男性25OHD、骨Ca、骨Mg、骨铁、骨密度和T值组间存在差异，随年龄增加而下降(P<0.01,P<0.001)。PⅠNP、β-CTX和血清铁蛋白呈逐年下降趋势，但组间差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

女性体重、BMI、25OHD、骨Ca、骨Mg、骨密度和T值组间存在差异，随年龄增加而下降(P<0.05,P<0.01)。骨铁含量呈下降趋势，但组间差异无统计学意义(P=0.072)。PⅠNP、β-CTX和血清铁蛋白表现出先降低后上升的变化趋势，但组间差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 不同性别不同年龄组各变量比较

2.2变量与骨密度Pearson相关性 男性组，股骨颈骨密度与身高(r=0.010，P=0.943)、PⅠNP(r=0.223，P=0.112)、β-CTX(r=-0.161，P=0.253)、血Ca(r=0.106，P=0.453)、血P(r=-0.159，P=0.261)、血Mg(r=0.001，P=0.992)和SF(r=0.086，P=0.545)无明显相关性，与年龄呈负相关(r=-0.686，P<0.001)，与体重(r=0.406,P=0.003)、BMI(r=0.509,P<0.001)、25OHD(r=0.317,P=0.022)、骨Ca(r=0.807,P<0.001)、骨Mg(r=0.769,P<0.001)和骨铁(r=0.334,P=0.016)含量呈正相关。

女性组股骨颈骨密度与身高(r=0.202，P=0.110)、PⅠNP(r=0.188，P=0.136)、血Ca(r=-0.028，P=0.825)、血P(r=0.078,P=0.540)、血Mg(r=0.074,P=0.559)和骨铁(r=-0.06,P=0.638)含量无明显相关性，与年龄(r=-0.682,P<0.001)、血清β-CT X(r=-0.748,P<0.01)和SF(r=-0.250,P=0.046)呈负相关，与体重(r=0.731,P<0.001)、BMI(r=0.836,P<0.001)、25OHD(r=0.317,P=0.011)、骨Ca(r=0.916,P<0.001)和骨Mg(r=0.831,P<0.001)呈正相关。

2.3股骨颈骨密度多元线性回归分析 将单因素分析中P<0.1的变量行骨密度的多元线性回归分析。男性组年龄、体重、BMI、25OHD、骨Ca、骨Mg和骨铁作为自变量行骨密度多元线性回归分析，年龄、BMI、骨Ca和骨Mg是导致股骨颈骨密度下降的危险因素。女性组年龄、体重、BMI、β-CTX、25OHD、SF、骨Ca和骨Mg作为自变量行骨密度多元线性回归分析，年龄、BMI、SF、β-CTX、骨Ca和骨Mg含量是导致股骨颈骨密度下降的危险因素，见表2。

表2 骨密度多元线性回归分析结果

3 讨 论

脆性骨折是骨质疏松发展的严重阶段，也是最严重的并发症。据报道，全球每3 s就有1例骨质疏松性骨折发生，初次骨质疏松性骨折患者有一半会发生再次骨折〔4〕。骨质疏松患者发生脆性骨折后，因局部骨量差、骨折愈合缓慢、内固定容易松动失效及再骨折发生率高，临床治疗颇为棘手。骨质疏松性骨折中以髋部骨折(股骨颈和股骨粗隆间骨折)致死率和致残率高，不幸的是，在我国髋部骨折发病率呈逐年上升趋势，如何有效地防治髋部脆性骨折迫在眉睫。

骨转换指标与骨丢失率密切相关，可独立于骨密度提示骨质疏松类型，预测骨折风险〔5〕。绝经后女性由于雌激素缺乏，骨重建平衡遭到破坏，是绝经后骨质疏松的主要原因。女性绝经后早期(5～10年)会进入一个快速骨量丢失阶段，骨代谢以高骨转换为特征，骨吸收和骨形成速率均增加，骨吸收大于骨形成，每年骨量丢失达2%～5%〔6〕。随着年龄增加，骨转换水平逐渐减低。与绝经后骨质疏松相比，增龄是老年男性骨质疏松的主要原因，其骨量丢失速度比较缓慢，表现出低骨转换的代谢特点。血清β-CTX和PⅠNP是国际骨质疏松基金会(IOF)推荐的骨吸收和骨形成标志物，两者具有较高的稳定性和敏感性，临床应用最多〔7，8〕。本研究中，随着年龄增加，骨密度显著下降，骨质疏松发生率明显增加，与年龄呈显著负相关。老年男性血清β-CTX和PⅠNP随年龄增加而下降，而老年女性血清β-CTX和PⅠNP总体水平高于老年男性，所不同的是，两者均表现出先下降后上升的趋势，即60～80岁逐年下降，≥81岁血清β-CTX和PⅠNP均有不同程度的上升，一方面与高龄女性再次出现快速骨量丢失有关，一方面也与高龄女性肾功能下降造成骨转换标志物清除速率降低有关〔9〕。

Ca和Mg是影响骨矿物密度重要的常量元素，Ca Mg的缺乏容易引起骨质疏松。近年研究发现，铁元素与骨质疏松的发生密切相关。铁蓄积可促进破骨细胞分化，抑制成骨细胞活性，最终导致骨质疏松的发生〔10〕。在健康人群和骨折患者中，体内高铁蛋白水平均是骨密度下降的独立危险因素〔3，11〕。SF随年龄变化存在性别差异：老年男性体内SF逐年下降，女性在绝经后SF急剧升高至绝经前的3倍，在70岁达到峰值，70岁之后维持稳定或呈轻微下降趋势〔12〕。本研究说明机体血Ca、血P和血Mg有其自身稳恒机制，血清学指标并不能真实反映体内Ca、P、Mg的代谢情况。老年男性SF浓度一直保持较高水平，高于同龄老年女性，呈逐年下降的变化趋势；与此相对应的骨铁同样表现出逐年下降的趋势。而老年女性体内SF表现出“双峰”的变化特点：即绝经后SF升高至70岁达到第一个峰值，尔后轻微下降，80岁后再次升高出现第二个峰值。有趣的是，老年女性SF的这种变化趋势与血清β-CTX和PⅠNP的变化趋势相似，SF与股骨颈骨密度呈负相关(r=-0.25，P=0.046)，而男性SF则无此变化趋势和负相关性，这可能是铁摄入量减少〔13〕、激素水平存在性别差异〔14〕及机体对高SF潜在危害的保护机制〔13〕共同作用的结果。本研究说明老年女性高血清铁蛋白水平会影响正常骨代谢，加快骨量丢失。

综上，临床上存在诸多因素会导致骨密度的下降，如增龄、低BMI、主要矿物元素的丢失、高骨转换和高SF水平等。因此，在骨质疏松的防治上，不仅需要增加Ca、Mg和维生素D的摄入，还需适当改善老年女性体内高骨转换和铁蓄积状态。