绝经后骨质疏松患者血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV水平与骨折的关系

高维松,陈荣,王隆辉,吴昌新

骨质疏松是中老人常见骨骼疾病，以骨量减少，骨组织微结构破坏，易发生脆性骨折为特征，报道显示，我国女性绝经后骨质疏松患病率为34.25%～39.20%[1-2]。骨折是骨质疏松的严重后果，可导致患者生活质量下降，残疾和死亡，增加家庭负担，耗费医疗资源[3-4]。骨质疏松性骨折是可预防性疾病，需对高危人群进行早期识别和筛查，以降低骨折风险。铁调素(Hepcidin)是体内调节铁代谢的关键激素，在铁动态平衡中发挥重要作用，Hepcidin 缺乏可增加破骨细胞活性，促使骨吸收增加，引起骨量减少[5]。可溶型铁调素调节蛋白(soluble hemojuvelin，s-HJV)是骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)受体，负性调节Hepcidin表达[6]。Ⅰ型前胶原氨基端前肽(N-terminal propeptide of type Ⅰ procollagen，s-PⅠNP)反映成骨细胞合成骨胶原的能力，是新骨形成的特异性敏感指标，与骨质疏松患者骨密度密切相关[7]。本研究通过检测绝经后骨质疏松患者血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV水平，探讨其与骨质疏松骨折发生的关系，以期为临床诊治提供借鉴，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年9月—2020年12月海南医学院第二附属医院骨科收治绝经后骨质疏松患者196例，其中发生骨折113例(骨折组)，均为胸腰椎压缩性骨折，年龄61～75(68.12±6.12)岁，停经时间5～13(9.21±3.02)年；未发生骨折83例(无骨折组)，年龄60～74(68.01±5.07)岁，停经时间4～15(9.32±2.89)年；同期于医院门诊体检的绝经后未发生骨质疏松女性92例为对照组，均经影像学检查，骨密度测量排除骨质疏松，T值≥-1.0，无脆性骨折史，年龄60～73(67.99±4.21)岁，停经时间5～14(9.02±3.42)年。3组年龄、停经时间比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究获得医院伦理会批准(审批号：2019-12-003)，全部受试者及家属均知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准：①参照2017版“原发性骨质疏松症诊疗指南”标准[8]，结合临床症状(腰背痛、全身骨痛、脊柱变形)，影像学、骨密度测量或定量计算机断层照相术检查等确诊骨质疏松；②T值≤-2.5或-2.5

1.3 观测指标与方法

1.3.1 血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV检测：受试者入组后采集空腹肘静脉血3 ml离心(转速3 000 r/min，离心半径10 cm，离心时间15 min)后收集血清上机检测。使用JD-SY96S全自动酶标仪(山东竞道光电科技有限公司，型号 JD-SY96S )及配套相应试剂盒，以酶联免疫吸附法测定血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV水平。

1.3.2 骨密度检测：受试者平躺于检查床，使用Prodigy双能X线骨密度仪(美国GE公司，型号Prodigy， 电功率243 W，管电压76 kV，管电流0.15～3.00 mA)测定桡骨远端、腰椎(L1～4前后位腰椎均值)、股骨颈、全髋、胫骨的骨密度。

2 结 果

2.1 3组血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV水平比较 血清Hepcidin水平比较，骨折组<无骨折组<对照组，差异具有统计学意义(P<0.01)；血清s-PINP、s-HJV水平比较，骨折组>无骨折组>对照组，差异具有统计学意义(P均<0.01)，见表1。

表1 3组受试者血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV水平比较

2.2 3组骨密度比较 桡骨远端、腰椎、股骨颈、全髋、胫骨骨密度比较，骨折组<无骨折组<对照组，差异具有统计学意义(P均<0.01)，见表2。

表2 3组受试者桡骨远端、腰椎、股骨颈、全髋、胫骨骨密度比较

2.3 血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV与骨密度相关性 血清Hepcidin与桡骨远端、腰椎、股骨颈、全髋、胫骨骨密度呈正相关(P<0.01)，s-PⅠNP、s-HJV与桡骨远端、腰椎、股骨颈、全髋、胫骨骨密度呈负相关(P<0.01)，见表3。

表3 血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV与骨密度相关分析 (r/P)

2.4 绝经后骨质疏松性骨折的影响因素分析 纳入桡骨远端、腰椎、股骨颈、全髋、胫骨骨密度及血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV(连续性变量均未赋值)为自变量，以绝经后骨质疏松性骨折为因变量(赋值：0=否，1=是)，建立Logistic回归模型，ENTER法排除无关变量，结果显示，高腰椎骨密度、高全髋骨密度、高水平Hepcidin是绝经后骨质疏松性骨折的保护因素，高水平s-PⅠNP、高水平s-HJV是绝经后骨质疏松性骨折的危险因素(P<0.05)，见表4。

表4 影响绝经后骨质疏松性骨折的Logistic回归分析

2.5 血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV预测绝经后骨质疏松骨折的价值分析 ROC分析显示，血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV及三者联合预测绝经后骨质疏松骨折的AUC分别为0.698、0.658、0.704、0.932, 三者联合预测高于单独预测，差异具有统计学意义(Z=2.412、2.569、2.306，P=0.012、0.010、0.016)，见图1、表5。

注：Hepcidin.铁调素；s-PⅠNP.Ⅰ型前胶原氨基端前肽；s-HJV.可溶型铁调素调节蛋白

表5 血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV预测绝经后骨质疏松骨折的效能分析

3 讨 论

绝经后卵巢功能衰竭，雌激素分泌量急剧下降，雌激素抑制破骨细胞的作用减弱，导致破骨细胞增殖，骨生成细胞凋亡，骨重建障碍，最终引起骨吸收增加，骨量流失[9]。目前临床以症状、骨密度、脆性骨折作为诊断骨质疏松的依据，骨密度作为判断骨量的主要指标，在骨质疏松诊断方面具有较好的特异度，多以骨密度≤-2.5为诊断骨质疏松的标准[10]，但是骨密度值变化缓慢，耗时长，部分患者在骨密度>-2.5时也可能发生脆性骨折，且骨密度测量不能连续性观测，局限性较大。因此亟需探寻能敏感监测骨质疏松及其相关骨折的指标，以做好防预工作，降低骨折发生率。

骨骼是一种代谢活跃的组织，破骨细胞和成骨细胞相互作用制衡下不断重塑骨骼组织，维持骨代谢稳定，在铁超负荷条件下，骨吸收增加和骨形成减少，导致病理性骨丢失[11]。Hepcidin是由25个氨基酸组成的长链肽，由炎性反应或铁超负荷刺激肝细胞产生，降低循环血中铁浓度，Hepcidin水平降低是导致铁超载和血色素沉着症的主要原因[12]。s-HJV是Hepcidin的上游调节因子，通过负性调节Hepcidin抑制肠道铁吸收，促使细胞铁流出，s-HJV/Hepcidin相互协调维持机体铁稳态[13]。现有报道显示，在癌性贫血患者中Hepcidin高表达，s-HJV低表达，s-HJV/Hepcidin轴参与癌性贫血发病机制[6]。本研究结果表明，血清Hepcidin、 s-HJV与绝经后骨质疏松及骨质疏松骨折均有关，低水平Hepcidin、高水平s-HJV是绝经后骨质疏松性骨折的危险因素。Liu等[14]也指出，Hepcidin水平降低是导致骨质疏松、骨量丢失的主要原因。Sato等[15]报道也显示，Hepcidin水平与类风湿性关节炎患者股骨密度呈正相关。推测Hepcidin参与绝经后骨质疏松骨折的机制为：(1)Hepcidin缺乏时，骨组织中β-连环蛋白(β-catenin)与叉头盒O3a(FOXO3a)结合，抑制β-catenin与Wnt转录因子TCF4/TCF7L2的结合，干扰Wnt /β-catenin信号通路引起骨质流失[16]。(2)Hepcidin可通过骨形态发生蛋白2(BMP2) /Smad、促分裂原激活蛋白激酶(MAPK)/ P38信号通路促使成骨细胞分化[17]，Hepcidin缺乏则引起成骨细胞合成减少，骨量丢失甚至发生脆性骨折。(3)Hepcidin、s-HJV相互作用维持机体铁稳态，s-HJV过表达抑制Hepcidin合成，导致机体循环血游离铁增加，当铁沉积于骨组织时诱导氧化应激反应，铁氧化酶可抑制骨钙素、骨碱性磷酸酶活性进而抑制骨形成[18]。

正常情况下骨基质在骨代谢中有序分解和合成，骨代谢异常时可导致成骨和破骨细胞功能障碍，骨重建失衡，因此骨代谢指标常被用于预测骨质疏松性骨折风险。Ⅰ型胶原蛋白是骨基质的主要蛋白质，在骨形成过程中被切割为PⅠNP和PⅠCP，并释放进入循环，与PⅠCP比较，PⅠNP性质稳定，其水平不受饮食因素影响。血清PⅠNP水平常被用于乳腺癌患者骨转移、老年人骨质疏松性骨折及抗骨质疏松疗效评估等[19-20]。本研究发现，绝经后骨质疏松患者血清s-PⅠNP水平与桡骨远端、腰椎、股骨颈、全髋、胫骨骨密度呈负相关。以往研究报道也指出，绝经后骨质疏松女性血清s-PⅠNP水平高于健康对照组，PⅠNP水平与骨密度呈负相关，与本研究结论一致[21]。骨质疏松患者血清s-PⅠNP水平升高的原因为：当骨质疏松发生时，骨量严重流失，骨吸收增加，Ⅰ型胶原降解代偿性增加，因此导致其降解片段在血清中水平增加[22]。本研究结果显示，血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV预测绝经后骨质疏松骨折均具有一定价值，但是单独指标预测效能不够理想，Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV等3项指标联合检测可提高对绝经后骨质疏松骨折的预测效能，可为临床提供更准确的信息。

综上，血清Hepcidin缺乏和s-PⅠNP、s-HJV增加与绝经后骨质疏松及骨质疏松性骨折的发生均有关，三者可作为绝经后骨质疏松患者骨折的预测指标。本研究局限之处在于未观察男性骨质疏松患者血清Hepcidin、s-PⅠNP、s-HJV水平，三者指标是否受性激素影响尚不能确定，在以后研究中需进一步拓宽样本范围加以证实。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

高维松：提出研究思路，设计研究方案，实施研究过程，分析试验数据，进行统计学分析，论文撰写；陈荣、王隆辉：资料搜集整理；吴昌新：论文审核、论文修改