绝经后女性躯干肌指数与骨质疏松性椎体骨折的相关性

汪青 陈勇 陈吉 沈晓峰 李宇卫

1.南京中医药大学昆山附属医院骨科，江苏 苏州 215300 2.南京中医药大学苏州附属医院骨科，江苏 苏州 215000

骨质疏松性椎体骨折(osteoporotic vertebral fracture，OVF)是骨质疏松症的常见并发症，随着我国人口老龄化，OVF的发病率逐年升高。OVF通常会造成长期的腰背疼痛、身高下降，影响生活质量，严重者甚至残疾及死亡[1]。因此，研究OVF的发病机制及危险因素，从而制定相应的防治措施具有重要的意义。肌肉与骨骼紧密关联，两者位置上互相毗邻，功能上相辅相成，两者可以通过内分泌、旁分泌等方式互相调控[2]。研究发现，四肢骨骼肌量与骨密度呈正相关，四肢骨骼肌量下降是骨质疏松症的危险因素[3]。四肢骨骼肌减少是跌倒及髋部骨折的危险因素[4]。然而，在绝经后女性中，躯干肌与骨密度及骨质疏松性椎体骨折之间的关系仍不清楚。本研究旨在评估绝经后女性的躯干肌与骨质疏松性椎体骨折之间的潜在关联。

1 材料与方法

1.1 研究人群

本研究共纳入424例绝经后女性，其中骨质疏松性椎体骨折(212例)者是2019年6月至2020年11月在南京中医药大学昆山附属医院脊柱外科收治的绝经后女性患者，骨质疏松症者(212例)则是同期在体检中心筛查的绝经后骨质疏松症患者。纳入标准：(1)女性、年龄>50岁，自然绝经年限>1年；(2)患者无慢性肝肾疾病、消化系统疾病、自身免疫相关疾病、代谢性疾病、可能影响骨代谢的其他慢性疾病和肿瘤；(3)在前6个月内未服用可能影响骨代谢的药物。研究方案经南京中医药大学昆山附属医院伦理委员会批准。

1.2 临床和实验室检查

血红蛋白水平由XN9000(希森美康)测定。生化检查使用Cobas C8000(罗氏)测定。血清25-羟基维生素D使用Cobas E602(罗氏)测定。

1.3 骨密度及体成分检查

腰椎(L1-L4)、全髋关节、股骨颈的骨密度(g/cm2)及全身体成分由同一技术员使用双能X线(DXA)(美国通用电气医疗公司，型号Lunar)进行测量。骨密度结果通常以T值表示，T值= (实测值-同种族同性别正常青年人峰值骨密度)/同种族同性别正常青年人峰值骨密度的标准差。降低等于和超过2.5个标准差(T值≤-2.5)可诊断为骨质疏松症。四肢骨骼肌指数(kg/m2)为(上肢肌肉+下肢肌肉)/身高的平方，四肢骨骼肌指数<5.45 kg/m2诊断为肌少症[2]，躯干肌指数(kg/m2)为躯干肌量/身高的平方。

1.4 骨质疏松性椎体骨折的诊断

骨质疏松性椎体骨折为低能量损伤(如轻微外伤、滑到、从小于或等于站立高度的位置跌落导致的椎体压缩性骨折)。由脊柱外科医师结合病史及影像学表现诊断。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 一般资料比较

OVF组的BMI、前白蛋白、25(OH)D、四肢骨骼肌指数、躯干肌指数、骨密度(L1-L4、全髋关节及股骨颈)低于骨质疏松症组，OVF组的年龄及肌少症占比高于骨质疏松症组(表1)。

表1 患者的临床及实验室指标Table.1 Clinical and laboratory characteristics of the participants

2.2 骨质疏松症传统危险因素与OVF的关系

单因素Logistic回归分析显示，骨质疏松症传统危险因素年龄、BMI、骨密度(L1-L4、全髋关节及股骨颈)、四肢骨骼肌指数、躯干肌指数、25(OH)D、前白蛋白与OVF有关(表2)。

表2 骨质疏松症传统危险因素与OVF的关系Table.2 Relationship between traditional risk factors of osteoporosis and OVF

2.3 躯干肌指数与OVF的相关性

以发生骨质疏松性椎体骨折作为因变量，调整了年龄、BMI、骨密度(L1-L4、全髋关节及股骨颈)、四肢骨骼肌指数、25(OH)D及前白蛋白，使用多因素Logistic回归分析显示，躯干肌指数是OVF的保护因素(P=0.037，OR=0.684，95%CI：0.478～0.978)，见表3。根据躯干肌指数水平，OVF的患病率在4个四分位中呈现显著下降趋势(33.02%、24.53%、25.94%和16.51%)，见图1。

图1 根据躯干肌指数四分位骨质疏松性椎体骨折占比Fig.1 Proportion of osteoporotic vertebral fractures in the quartile according to trunk muscle index

表3 OVF多因素Logistic回归分析Table.3 Multivariate logistic regression analysis of OVF

2.4 躯干肌指数与各部位骨密度的相关性

根据躯干肌指数水平，4个四分位的骨密度呈升高的趋势(表4)。Pearson相关性分析显示，躯干肌指数与L1-L4 BMD(r=0.374，P<0.001)、全髋BMD(r=0.303，P<0.001)及股骨颈BMD(r=0.225，P<0.001)显著相关(表5 Model 1)。调整了年龄、BMI、骨骼肌指数、前白蛋白、25(OH)D、白蛋白的偏相关分析，躯干肌指数与腰椎骨密度仍显著相关(r=0.186，P<0.001)(表5 Model 2)。

表4 根据躯干肌指数水平各部位骨密度Table.4 Bone mineral density according to trunk muscle index level

表5 躯干肌指数与各部位骨密度的相关性Table.5 Correlation between trunk muscle index and bone mineral density

3 讨论

肌肉与骨骼同属于运动系统，两者有着共同的起源，又在功能上紧密相关，是一个有机的整体，中医学上也有“肌骨相亲”的概念[5-6]。肌肉能够通过分泌相关的细胞因子(如IL-6、IGF-1、FGF2等)调控骨骼，对骨骼的生长发育起着重要的作用[7]。既往研究主要集中在四肢骨骼肌与骨骼的关系，而针对躯干肌与骨骼的研究相对较少。

最新的研究发现，肌肉量与骨密度呈正相关，肌肉含量每升高一个标准差，骨质疏松症发生率下降约1/3[3]。一项我国上海的横断面研究结果表明，受试人群下肢及躯干的肌肉含量分别是股骨颈及脊柱骨密度的预测因子[8]。本研究显示，腰椎骨密度与躯干肌指数呈正相关，调整了年龄、BMI、四肢骨骼肌指数、前白蛋白、25(OH)D、白蛋白等因素后，躯干肌指数仍与腰椎骨密度显著相关，根据躯干肌指数水平，4个四分位的骨密度呈升高的趋势。

骨质疏松性骨折的危险因素较多，主要有年龄、BMI、骨密度及营养状态等。最新的研究表明，肌肉功能下降也是骨质疏松性骨折的重要危险因素。Sjoblom等研究[4]发现，肌少症女性跌倒及骨折风险显著增加(OR=2.7、2.1)。一项日本的横断面研究显示，肌肉减少是髋部骨折的主要危险因素[9]。我国香港地区的一项前瞻性研究发现，肌肉减少是骨质疏松性骨折的独立风险因素[10]。躯干肌通过对椎体承受的机械负荷进行调节，从而维持正常的脊柱压力负荷。躯干肌含量减少、肌力下降会导致运动过程中脊柱的负荷异常增加，使椎体骨微结构发生改变，进而导致椎体骨质疏松甚至骨折[11]。Kim等[12]通过MRI观察OVF患者椎旁肌肉，发现OVF发生后，椎旁肌肉横断面积减少，脂肪浸润增多。Zhang等[13]应用QCT测量躯干肌横断面积及肌肉密度，结果发现OVF患者的躯干肌横断面积及肌肉密度显著低于非OVF患者。本研究则是使用DAX测定了躯干肌重量，考虑到身材大小对肌肉绝对量的影响，因而进一步转换成躯干肌的相对值，即躯干肌指数，该方法类似于体重指数的算法，其他学者也有类似的应用[14]。通过躯干肌指数来评价躯干肌与腰椎骨密度及OVF的关系，结果发现，随着躯干肌指数的升高，骨质疏松性椎体骨折的占比有显著下降的趋势，多元Logistic回归显示，躯干肌指数是发生OVF的保护因素。

本研究存在一定的不足之处，首先这是一项回顾性研究，因此无法确定躯干肌指数的下降与OVF之间最终的因果关系。其次，肌肉功能受肌肉含量及肌肉力量的影响，仅测量了躯干肌含量，并没有评价躯干肌肌力。未来仍需要开展前瞻性大样本多中心的研究，以明确躯干肌指数与骨质疏松性椎体骨折的关系。

4 结论

本研究表明，在我国昆山地区绝经后女性中，躯干肌指数与腰椎骨密度及OVF密切相关。保持高水平的躯干肌指数可能有利于减少OVF的发生。躯干肌指数与腰椎骨密度及OVF的相关性暗示了肌肉与骨骼的内在关联。