居民居住楼层对骨代谢影响的调查研究

王天平 胡艳文 胡曼云 赵璨 陈铭俊 马应莲 何军

(贵阳市第四人民医院内分泌科，贵州 贵阳 550007)

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是常见的老年退化性骨病，以骨量低下，骨组织微结构损害，致骨脆性增加和骨强度下降，容易发生骨折的一种全身性骨病[1]。国内OP相关危险因素调查的研究显示，高原地区低氧环境可能导致骨代谢异常，抑制骨形成，加快骨吸收，诱导OP发生[2-5]。贵州地处云贵高原，我们的研究中也将低氧诱导因子-1a(hypoxia-inducible factor-1a，HIF-1a)与城市居民居住楼层高度、骨代谢是否有相关性进行了分析。综合研究的分析要点为OP的临床防治工作寻找一些思路或提供理论依据。国内的专家共识[6]推荐血清I型原胶原N-端前肽(procollagen type 1 N-peptide，PINP)作为新骨形成的特异性敏感指标，血清I型胶原C-末端肽交联(serum C-terminal telopeptide of type 1 collagen，CTX)可反映破骨活性，是骨吸收敏感性较高的指标。HIF-1a是HIF的活性亚基，机体缺氧时出现高表达。所以我们的研究中骨代谢指标选择PINP、CTX，反映机体缺氧状况指标选择HIF-1a，因研究需要进入社区进行调查，骨密度检查使用定量超声跟骨骨密度仪。报告如下。

1 资料与方法

1.1对象 (1)收集来自贵阳市某些小区自愿参与调查的居民504名，均为≥18岁的成年人，男性152名，女性352名，年龄分布在22～92岁，男性平均年龄(60.36±16.09)岁，女性平均年龄(59.15±13.46)岁。(2)研究中选择调查的小区为≥20层的电梯房为主的成熟小区，大部分居民居住该小区的时间≥5年。

1.2方法 (1)对目标小区参与调查的居民签署知情同意书，表示自愿参与我们的调查研究。对参与者进行详细的问卷调查、一般体格检查、实验室检查及定量超声跟骨骨密度检查。问卷调查的内容包括年龄、性别、居住楼层高度、当前楼层的居住年限、学历、女性绝经年龄等人口学调查资料，有无脆性骨折的病史及家族史，是否有腰背部疼痛或全身骨痛症状，还包括与骨代谢有关的生活方式(例如是否防晒，是否饮用牛奶或豆浆，是否饮咖啡或茶，是否饮酒)。一般体格检查项目具体包括测量身高、体重，计算体重指数(Body Mass Index，BMI)。实验室检查项目具体包括血清PINP、CTX、HIF-1a。(2)PINP、CTX、HIF-1a均采用酶联免疫法，定量超声跟骨骨密度仪使用日立AOS-100E EggQus。(3)统计学分析时我们将问卷调查中收集到的资料设置为一般情况，具体内容包括：年龄、BMI、居住楼层高度、居住该楼层年限、学历；防晒、饮牛奶或豆浆，饮咖啡或茶、吸烟、饮酒，既往是否有脆性骨折病史或家族史，是否有腰背部疼痛或全身骨痛症状。按性别分男性组和女性组，对两组间一般情况进行分析比较，了解两组间是否有差异。按男性年龄和女性是否绝经分为<50岁男性组、≥50岁男性组、绝经前女性组、绝经后女性组，分别对各组PINP、CTX、HIF-1a、Z值或T值与居住楼层高度、居住该楼层年限及其他的一般情况进行相关性分析。

2 结 果

2.1一般情况比较分析 不同性别间BMI差异有统计学意义(P<0.05)，表现为男性高于女性；不同性别间学历、防晒、饮咖啡或茶、吸烟、饮酒上差异有统计学意义(P<0.05)，表现为男性大专及以上学历更多，女性采取防晒措施的更多，男性饮咖啡或茶、吸烟、饮酒情况明显多于女性。见表1。

表1 一般情况比较

(续表) 表1

2.2PINP、CTX、HIF-1a、Z值或T值与居住楼层高度、居住该楼层年限及其他的一般情况相关性分析 在<50岁男性组、绝经前女性组中PINP、CTX、Z值与居住楼层高度、当前楼层的居住年限均无相关性(P>0.05)。在≥50岁男性组中，CTX与居住楼层高度、当前楼层的居住年限均呈负相关(rs<0，P<0.05；rs<0，P<0.05)，T值与当前楼层的居住年限呈负相关(rs<0，P<0.05)；在绝经后女性组中，CTX和居住楼层高度呈负相关(rs<0，P<0.001)。

2.3同时数据分析中还能看到，<50岁男性组CTX和家族史有相关性，有家族史的，CTX会更高。见表2。≥50岁男性组，PINP与BMI、CTX与饮酒、T值和BMI均有相关性，BMI越大，PINP、T值均越高，饮酒越多，CTX越高；绝经后妇女组，T值与学历有相关性，学历越高，T值越高。见表3。≥50岁男性组，HIF-1a与居住楼层高度、当前楼层的居住年限均呈负相关(rs<0，P<0.05；rs<0，P<0.05)。绝经后妇女组，HIF-1a与居住楼层高度呈负相关(rs<0，P<0.05)。见表4。

表2 P1NP、CTX、Z值与一般情况相关性分析

表3 P1NP、CTX、T值与一般情况相关性分析

表4 HIF-1a与一般情况相关性分析

2.4全人群HIF-1a与PINP、CTX、Z值或T值相关性分析 全人群中HIF-1a与CTX、PINP呈显著正相关(rs>0，P<0.001；rs>0，P<0.001)。HIF-1a与Z值呈负相关(rs<0，P<0.05)。见表5。

表5 HIF-1a与P1NP、CTX、Z值或T值相关性分析

3 讨 论

我们的研究中，在BMI、学历OP的有利因素方面，男性更具优势；在防晒OP不利因素方面，女性更明显；在饮咖啡或茶、吸烟、饮酒OP不利因素方面，男性会更明显。相关性分析中，≥50岁男性、绝经后女性中，CTX、HIF-1a水平与其居住楼层高度呈显著负相关；全人群CTX、PINP与HIF-1a呈显著正相关。我们考虑，高、低楼层居民不管是通过走楼梯还是乘坐电梯的方式上下楼，都是以下肢负重为主的活动方式来完成，且高楼层居民在这方面使用时间会更长，也就是说，高楼层居民在上下楼的活动中，下肢负重时间会更长。绝经后妇女太极拳锻炼对骨代谢影响的研究显示，下肢肌力为主的运动虽然不能增加骨量，但能有效地减少骨吸收[7]。在脑卒中偏瘫患者进行下肢负重运动训练对OP是否有影响的观察研究显示，下肢负重训练可以改善全身OP[8]。所以更高的居住楼层对大年龄段的人群来说可能是OP间接的一个保护因素。

HIF是一种转录复合物，包含一个a亚基和一个β亚基，其中a亚基是缺氧反应所特有的，在哺乳动物中a亚基有三种编码基因，HIF-1a是其中的一种[9]。近年来的各项研究表明，HIF-1a参与骨代谢调控过程，对成骨细胞及破骨细胞活性均有调控作用。HIF-1α可以通过对VEGF-A、IL-6及IL-8、VHL、FOXO1、miRNA-497～195等进行调控从而调节成骨细胞活性[10]影响骨生成。我们考虑HIF-1α对成骨或破骨活性的影响多为间接的，需要其他各种调节因子、环境等因素的参与，甚至不同的种族、性别、年龄、BMI、机体内环境状态等的不同而产生截然不同的效应，我们在后续的研究中会结合人口学调查的特征来分析数据，关注相关基础医学的研究，进一步证实HIF-1α是否可能成为OP的新靶点。

总之，对OP的可控因素采取相应的干预措施，预防和延缓OP的发生是我们仍需长期坚持的工作。研究不足之处在于，(1)样本量偏小；(2)样本中的女性明显多于男性；(3)导致OP发生风险增加的相关疾病未做相关分析；(4)对正在进行OP相应治疗的人群未做相关分析。希望能有更大的样本做更为详细的系统分析进一步验证。