围绝经期女性外周血OSTF1、OPG/RANKL对骨质疏松症的预测价值*

薛国丽,李 园,薛 乔,赵英英

1.河北省妇幼保健中心功能检验科,河北石家庄 050000;2.华北医疗健康集团石家庄华药医院妇产科,河北石家庄 050000;3.河北省邢台市人民医院儿科,河北邢台 054001;4.河北省邢台市人民医院内分泌科,河北邢台 054001

围绝经期是女性生理周期的一个过渡时期,标志着女性从具有生育能力阶段向绝经期(月经完全停止的时期)的转变,这一时期通常为女性绝经期的前后,覆盖的年龄段为45～55岁。围绝经期不仅仅是一个时间段,更是女性生理功能逐渐转变的过渡期,其特征之一是女性的生殖激素水平开始逐渐下降,同时伴随卵巢功能的减弱,并导致月经周期的不规则。上述生理变化也会伴随着一系列症状,而最终宣告绝经期的来临[1-2]。研究显示,围绝经期伴有月经周期变化、潮热、情绪波动、尿道问题甚至骨密度下降等,其中骨密度下降可诱发机体骨质疏松,增加骨折风险,并严重降低患者生活质量[3]。原发性骨质疏松症(OP)是全身性骨病,其发展受多种因素综合影响,主要特征为骨量异常减少和骨质结构退化,容易导致骨折,该病进展缓慢,伴随骨密度的不断降低,骨折风险逐渐增加;而围绝经期OP是OP的亚型,主要原因是卵巢功能下降,导致雌激素水平降低,从而引发骨质退化[4-5]。CHLEBEK等[6]证实,OP影响着全球超过2亿女性,其中三分之一会发生骨质疏松性骨折,但目前尚未发现有效的方法来预测个体是否会患OP以及如何有效预防其发生。在OP的研究领域,破骨细胞刺激因子1(OSTF1)、护骨素(OPG)、细胞核因子-κB受体活化因子配基(RANKL)备受关注,在OP的病理过程中扮演着关键角色。OSTF1是关键的蛋白质,对骨组织的重建和维护起着重要作用,促进破骨细胞的分化与活化,调节破骨细胞寿命。在OP中,OSTF1的异常表达可能导致骨骼异常重塑,进一步影响骨密度和质量[7]。OPG和RANKL是骨骼健康的关键调控因子:RANKL是一种细胞表面可溶性分子,主要由成骨细胞和骨髓支持细胞表达,可通过与核因子-κB受体活化因子(RANK)结合,启动一系列下游信号通路,从而促进破骨细胞的分化、成熟和活化,增加骨吸收;OPG是一种可溶性分泌型糖蛋白,主要由成骨细胞和其他细胞如内皮细胞、免疫细胞等表达,作为RANKL的“诱骗”受体,能够与RANKL结合,阻止其与RANK的结合,从而抑制破骨细胞的形成、活化,减少骨吸收,但其在OP预测研究中较少被报道[8-9],因此本文探讨围绝经期女性外周血OSTF1、OPG/RANKL对OP的预测价值,以期为临床提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 本研究方案经河北省妇幼保健中心伦理委员会审核与批准(YQ21-3-1),所有研究对象均签署知情同意书。选择2021年3月至2023年1月河北省妇幼保健中心收治的165例围绝经期OP患者作为疾病组,患者年龄42～57岁,平均(49.89±3.91)岁,并纳入同期120例围绝经期骨密度正常的健康志愿者作为对照组,研究对象年龄41～59岁,平均(50.09±4.32)岁。

OP患者纳入标准:(1)年龄40～60岁,存在典型的围绝经期表现及与雌激素减少相关症状[10];(2)过去6个月未服用钙剂、糖皮质激素或雌激素等;(3)小学及以上学历,可正常沟通者;(4)配合相应治疗,任意受检部位的骨密度T值<-2.5[11]。OP患者排除标准:(1)继发性OP患者;(2)正在接受抗骨质疏松治疗者;(3)伴有甲状腺功能亢进、甲状旁腺功能异常、糖尿病、骨关节病或代谢性骨病患者;(4)乳腺或子宫病变患者;(5)停经时间超过1年者;(6)伴有心、肺、肝、肾等急慢性功能不全者;(7)合并自身免疫性疾病者;(8)恶性肿瘤患者;(9)精神类疾病(如精神病、老年痴呆等)且无法配合研究者。

1.2方法

1.2.1OSTF1、OPG和RANKL检测 受试者在禁食12 h后,于第2天早晨在空腹状态下,以坐立姿势进行静脉采血。采血后,在离心时将血液标本以3 500 r/min的速度离心15 min(半径8 cm),随后取出上层血清并在-80 ℃的超低温冰箱中冷冻保存。采用酶联免疫吸附试验测定血清OSTF1、OPG和RANKL水平,试剂盒购自武汉艾美捷科技有限公司(货号H00026578-P01、5312-100和5557-100),每个指标检测3次,相对标准偏差(RSD)不得超过5%,取平均值。

1.2.2骨密度检测 使用Hologic QDR-apex 3.1型骨密度仪测量所有受试者的整体骨密度、腰椎骨密度,并记录相应的T值,检测3次,RSD不超过5%,取平均值。

1.2.3基线资料收集 收集两组受试者的基线资料,包括基础疾病(如高血压、糖尿病、高脂血症、心房颤动)、吸烟和饮酒史、血液指标(包括总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白),以及腰椎骨矿含量和整体骨矿含量等。

2 结 果

2.1疾病组和对照组受试者OSTF1、OPG、RANKL、OPG/RANKL比较 疾病组患者的血清OSTF1、RANKL水平明显高于对照组,而血清OPG水平、OPG/RANKL明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 疾病组和对照组受试者OSTF1、OPG、RANKL、OPG/RANKL比较

2.2疾病组和对照组受试者骨密度比较 疾病组的整体骨密度、腰椎骨密度和T值明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 疾病组和对照组受试者骨密度比较

2.3相关性分析 OSTF1水平与OPG/RANKL呈负相关(r=-0.783,P<0.001),也与T值呈负相关(r=-0.865,P<0.001);而T值与OPG/RANKL呈正相关(r=0.689,P<0.001)。见图1、2、3。

图1 外周血OSTF1和OPG/RANKL预测OP发生的ROC曲线

图1 OSTF1与OPG/RANKL的相关性

图2 OSTF1与T值的相关性

图3 T值与OPG/RANKL的相关性

2.4疾病组和对照组受试者基线资料比较 疾病组和对照组腰椎骨矿含量、整体骨矿含量、总胆固醇和低密度脂蛋白水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 疾病组和对照组受试者基线资料比较或n)

2.5影响OP发生的多因素Logistic回归分析 以表1～3中差异有统计学意义变量为自变量,以是否发生OP为因变量,行多因素Logistic回归分析。结果显示,OSTF1、OPG/RANKL、OPG、整体骨密度、腰椎骨密度、T值和RANKL是OP发生的影响因素(P<0.05)。见表4、5。

表4 变量赋值

表5 影响OP发生的多因素Logistic回归分析

2.6预测效能分析 以OSTF1和OPG/RANKL为检验变量,以是否发生OP为状态标量,以灵敏度为Y轴,以“1-特异度”为X轴绘制ROC曲线。结果显示,血清OSTF1预测OP发生的临界值为33.12 pg/mL,灵敏度为73.94%,特异度为77.50%,AUC为0.772(95%CI:0.705～0.843);OPG/RANKL的临界值为10.13,灵敏度为58.18%,特异度为62.50%,AUC为0.616(95%CI:0.531～0.699);OSTF1和OPG/RANKL联合预测的灵敏度为93.94%,特异度为94.17%,AUC为0.906(95%CI:0.864～0.952)。见图4。

3 讨 论

围绝经期这个生命阶段标志着女性的生育能力逐渐减弱,并伴随着卵巢功能的逐渐衰退,OP是其重要并发症,但与晚期OP不同,围绝经期女性的OP通常具有一定的可逆性,通过适当的干预和治疗,可有效改善骨密度和骨质,因而早期对OP进行预测和干预对于围绝经期女性尤为重要[12]。目前OP的预测主要依赖于骨密度测定和一些生物标志物的检测,然而,这些方法存在明显的局限性。骨密度测定虽然是一种常用的方法,但无法提前发现骨质疏松的早期迹象;而现有生物标志物的准确性和特异度仍然需要进一步改进[13-14]。临床实践显示,OSTF1、OPG和RANKL等生物标志物与骨密度下降有关,但如何精确地利用它们来预测骨质疏松发生风险还需要深入研究。

病理研究显示,骨质疏松的形成涉及骨组织的微结构改变,包括骨小梁的稀疏、骨小梁的骨髓脂肪增多以及骨基质的蛋白质成分的变化,进而导致了骨密度降低,增加骨折的风险;且围绝经女性OP的发展过程中,骨组织的缺血性损伤可能是重要的机制,骨组织对于血液供应非常敏感,骨密度的下降可能伴随血液供应的减少,进而导致骨组织缺氧和功能衰退,病情恶化[15-16]。本研究结果显示,疾病组血清OSTF1、RANKL水平明显高于对照组,而血清OPG水平、OPG/RANKL则明显低于对照组;疾病组整体骨密度、腰椎骨密度和T值明显低于对照组;进一步行相关性分析发现,OSTF1水平与OPG/RANKL、T值呈负相关,而T值与OPG/RANKL呈正相关,提示外周血OSTF1、OPG/RANKL在围绝经期女性异常表达,且二者可能存在交互作用,即高水平的OSTF1可能通过刺激骨吸收和破坏骨重建来降低骨密度,同时OPG、RANKL的不平衡也可能导致骨吸收的增加,进而加重骨质疏松进程。此外,Logistic回归分析结果显示,OSTF1、OPG/RANKL是OP发生的影响因素(P<0.05),ROC曲线分析结果显示OSTF1、OPG/RANKL对OP具有预测价值。分析认为,OSTF1可能通过直接或间接调控骨重建的过程来影响骨密度,可激活或抑制成骨细胞的活性来调节新骨组织的形成,高水平的OSTF1可能刺激成骨细胞的增殖,导致新骨组织的过度形成,从而干扰正常的骨重建平衡;OSTF1还与炎症反应相关,炎症可能影响骨骼健康,高水平的OSTF1可能促进炎症反应,导致炎症因子的释放,进而干扰骨代谢[17]。多项研究研究表明,OPG和RANKL是骨吸收的关键调节因子,OPG充当抑制剂,可结合RANKL并阻止其与骨细胞的受体相互作用,从而减少骨吸收,而RANKL则是骨吸收的促进因子[18-19],即OSTF1、OPG、RANKL可通过多个复杂的作用机制影响骨密度和骨质疏松的发展。OSTF1可能通过调控骨重建、骨质破坏和炎症反应来影响骨密度;且OPG和OSTF1水平变化是骨重塑过程中相互作用和调节机制的结果,其中包括对疾病进展的自然防御反应和尝试恢复骨代谢平衡的补偿机制。本文不足之处在于样本量较少,仍需纳入多中心研究样本,延长研究时间,以验证预测模型的准确性。

综上,围绝经期OP女性外周血OSTF1和OPG/RANKL异常表达,两项指标可应用于OP预测,值得临床进一步研究并推广。