呂俊杰，鐘彩琴，馬長德，丁吉善

(1.錦州市中心醫(yī)院骨外二科，遼寧 錦州　121001；2.錦州市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，遼寧 錦州　121001；3.南陽理工學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心，河南 南陽　473004)

?

代謝性骨病患者BMD與TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr的檢測及相關(guān)性研究

呂俊杰1，鐘彩琴2，馬長德3*，丁吉善3

(1.錦州市中心醫(yī)院骨外二科，遼寧 錦州121001；2.錦州市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，遼寧 錦州121001；3.南陽理工學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心，河南 南陽473004)

目的檢測代謝性骨病患者跟骨骨密度(bone mineral density，BMD)與四種骨吸收標志物抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatasey，TRAP)、脫氧吡啶酚(deoxy pyridinoline，D-Pyr)、Ⅰ型膠原N端肽(N-telope tide of type Ⅰ collagen，NTX)、尿羥脯氨酸(hydroxyproline，HOP)水平，探討其相關(guān)性。方法采用定量超聲法、酶聯(lián)免疫法、氯氨T化學(xué)法測定82 例代謝性骨病患者跟骨BMD T值、Z值以及血清TRAP、尿D-Pyr/Cr、尿NTX/Cr、尿HOP/Cr水平，多元回歸分析其相關(guān)性，并以85 例健康人群作對照組。結(jié)果代謝性骨病患者跟骨BMD T值、Z值、骨硬度指數(shù)下降(P<0.05)，男女性T值與年齡負相關(guān)，與體質(zhì)量正相關(guān)(P<0.05)，而與身高、BMI相關(guān)關(guān)系不大；患病組血清TRAP、尿D-Pyr/Cr、尿NTX/Cr、尿HOP/Cr水平升高(P<0.05)，男性BMD除Z值與TRAP外，T值、Z值均與TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr負相關(guān)(P<0.05)，女性T值、Z值與D-Pyr/Cr、NTX/Cr負相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論代謝性骨病患者跟骨BMD下降，骨吸收標志物TRAP、D-PYR、NTX、HOP水平升高，兩者存在一定相關(guān)性，聯(lián)合檢測可較準確評估患者的骨量變化及病情程度。

代謝性骨病；骨密度；脫氧吡啶酚；I型膠原N端肽；抗酒石酸酸性磷酸酶；尿羥脯氨酸

代謝性骨病是一種伴有鈣、磷、鎂、維生素D代謝和甲狀旁腺功能異常的全身骨骼病，臨床上以骨重建紊亂所致的骨轉(zhuǎn)換率異常、骨痛、骨畸形和骨折為主要特征。近年來，骨密度、骨代謝相關(guān)特異性標志物在代謝性骨病的診斷和監(jiān)測中的價值雖備受關(guān)注，但對兩者內(nèi)在關(guān)系的探討不多[1-3]。通過檢測血、尿中骨代謝生化指標水平，可了解骨組織新陳代謝的情況，用于評價骨代謝狀態(tài)、骨質(zhì)疏松診斷分型，預(yù)測骨折風(fēng)險、抗骨質(zhì)疏松治療療效，以及代謝性骨病的鑒別診斷[2-5]。

本研究通過檢測代謝性骨病患者跟骨骨密度(bone mineral density，BMD)，同時選取目前具有代表性的四種骨吸收標志物脫氧吡啶酚(deoxy pyridinoline，D-PYR)、I型膠原N端肽(N-telopetide of type Ⅰ collagen，NTX)、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP)、尿羥脯氨酸(hydroxyproline，HOP)進行生化檢測，臨床常以其與尿肌酐(Cr)的比值D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr間接反映D-Pyr、NTX、HOP水平，以探討骨吸收標志物對代謝性骨病的臨床診斷、病情監(jiān)測價值，同時研究骨密度的改變與骨吸收標志物水平的相關(guān)關(guān)系。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇2015年3月至2016年5月入住我院，經(jīng)臨床檢查確診為代謝性骨病患者82 例為患病組研究對象，其中男性42 例，女性40 例，年齡40.5～76.4 歲，平均64.06 歲。原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥Ⅰ型16 例，原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥Ⅱ型20 例，Paget癥14 例，腺垂體功能減退癥7 例，原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥6 例，甲狀腺功能減退癥12 例，胃腸大部切除術(shù)后營養(yǎng)性不良癥5 例，骨軟化癥2 例。另隨機選取身體健康的患者家屬85 例為對照組，其中男性39 例，女性46 例，年齡46.7～79.5 歲，平均63.83 歲。兩組分性別后在年齡、身高上差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

研究對象納入標準：a)調(diào)查對象形體正常，1年內(nèi)未發(fā)生外傷性骨折；b)調(diào)查對象均以臨床確診分組；c)1個月內(nèi)未使用影響骨代謝藥物如雌激素、降鈣素等；d)均知情同意。

1.2方法研究對象身體一般狀況穩(wěn)定期間進行現(xiàn)場調(diào)查?，F(xiàn)場發(fā)放調(diào)查表并指導(dǎo)填寫，項目包括出生日期、工作、飲食、疾病史、家族史等，簽署知情同意書。馬丁測高儀測定身高，身體成分分析儀(日本百利達MC-180)測定體質(zhì)量、體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)，定量超聲法測定BMD，超聲骨密度儀(韓國OsteoPro)測定跟骨的超聲波速度、T值和Z值、骨硬度指數(shù)。骨吸收標志物水平，TRAP檢測采用空腹靜脈血3 mL離心后分離的血清標本，D-Pyr、NTX、HOP檢測采用空腹晨尿標本，同時測定尿肌酐(Cr)水平，自動生化分析儀計算D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr比值。TRAP、D-Pyr、NTX采用酶聯(lián)免疫法(ELISA法)、HOP檢測采用氯氨T化學(xué)法。

1.3診斷標準骨密度T值是將受試者的骨礦物質(zhì)密度與同性別年輕健康的群體相比較的平均差異，骨密度Z值是將受試者的骨礦物質(zhì)密度與性別年齡相同的群體相比較的平均差異。T值≥-1.0為正常，-2.5-2表示骨密度值在正常范圍，Z值≤-2表示骨密度低于正常范圍。血清TRAP正常范圍：成年男性22～54 U/L，絕經(jīng)前女性22～54 U/L，健康老人55～79 U/L。D-Pyr/Cr正常范圍：成年男性22.0～38.0 nmoL/mmoL，成年女性3.0～7.0 nmoL/mmoL。NTX/Cr正常范圍：成年男性3.0～63.0nmoL/mmoL，絕經(jīng)前女性5.0～65.0 nmoL/mmoL，絕經(jīng)后女性6.0～74.0 nmoL/mmoL。HOP/Cr正常范圍：16～60.0 nmoL/mmoL。成人尿肌酐正常范圍：男性7.1～17.7 mmoL/24 h；女性5.3～15.9 mmoL/24 h。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理調(diào)查數(shù)據(jù)用Excel建立數(shù)據(jù)庫，用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。兩組間比較采用t檢驗。線性相關(guān)用Pearson積差相關(guān)系數(shù)表示，骨密度值與各相關(guān)體質(zhì)參數(shù)、骨吸收標志物水平的影響采用逐步回歸法(Stepwise)進行多元線性回歸模型(multiple linear regression analysis)分析(進入水準α=0.05，剔除水準α=0.10)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)　　果

本次調(diào)查共167人。調(diào)查對象的性別、年齡、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)指數(shù)、骨密度T值、骨密度Z值、骨硬度指數(shù)及分組見表1。由表1可見，按性別分組后，男女患病組與對照組在年齡、身高上無差異，在體質(zhì)量、體質(zhì)指數(shù)、骨密度、骨硬度指數(shù)上差異有統(tǒng)計學(xué)意義，患病組小于對照組(P<0.05)。調(diào)查對象的TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr分組比較見表2。骨密度T、Z值與各體質(zhì)人類學(xué)參數(shù)、骨吸收標志物水平之間關(guān)系采用逐步回歸法進行多元線性回歸模型分析?；疾〗M骨密度T、Z值與年齡、身高、體質(zhì)量、BMI的相關(guān)性分析見表3，與TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr的相關(guān)性分析見表4。

表1　調(diào)查對象的年齡、身高、體質(zhì)量、骨密度、骨硬度指數(shù)比較±s)

表2　調(diào)查對象的TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr比較

表3　患病組骨密度T、Z值與年齡、身高、體質(zhì)量、BMI的相關(guān)性比較

表4　患病組骨密度T、Z值與TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr的相關(guān)性比較

3　討　　論

代謝性骨病的病因復(fù)雜，年齡、絕經(jīng)或卵巢切除、營養(yǎng)缺乏、糖尿病、腎功能不全、類風(fēng)濕、慢性肝炎等體質(zhì)因素以及體內(nèi)雌激素、甲狀旁腺激素、甲狀腺素、降鈣素、生長激素等體液調(diào)節(jié)因素，均可改變骨代謝平衡[6-7]。骨代謝紊亂時，激活或抑制骨細胞、成骨細胞、破骨細胞的系列因子生理作用使得骨組織發(fā)生改變，產(chǎn)生的骨代謝產(chǎn)物必定引起骨密度的改變，甚至早期就出現(xiàn)影像形態(tài)學(xué)的改變[8]。本研究選取與破骨細胞活性有關(guān)的四種骨吸收標志物進行檢測，并觀察與骨密度的相關(guān)性，以期較準確的評價代謝性骨病骨損害及骨轉(zhuǎn)移的程度。

TRAP主要存在于與破骨細胞膜相聯(lián)系的微粒體內(nèi)，骨吸收期間，破骨細胞產(chǎn)生并分泌H+-ATP酶在細胞間形成一個空隙，TRAP即通過破骨細胞波狀緣分泌入此空隙，參與骨基質(zhì)中鈣磷礦化底物的降解[9]。TRAP的分泌能在血清中測得，可間接反映破骨細胞活性以及骨吸收的速率。本研究顯示，男性代謝性骨病組TRAP顯著升高(P<0.01)，而女性患病組未顯示此種變化。初步分析原因，認為存在著年齡、雌激素等對骨代謝的影響，絕經(jīng)后女性雌激素分泌不足，致使破骨細胞活躍增強，影響骨膠原的成熟、轉(zhuǎn)換和骨礦化，同時雌激素抑制甲狀旁腺激素的分泌，抑制腎1α-羥化酶的活性，1，25-(OH)2D3合成減少，腸吸收鈣減少，骨礦含量隨之減少，多因素相互作用，使得TRAP水平存在性別差異。

Pyr和D-Pyr是成熟的Ⅰ型膠原分子間構(gòu)成膠原纖維的交聯(lián)物，受賴氨酰氧化酶作用而成為降解產(chǎn)物釋放入血，不被肝臟降解而直接經(jīng)尿液排出。因此，測定尿D-Pyr或D-Pyr/Cr能反映骨吸收情況。本研究顯示，男女性代謝性骨病組D-Pyr/Cr均出現(xiàn)顯著升高(P<0.01)，顯示了吡啶酚在此類疾病的診斷或病情評價中的價值。因為尿中D-Pyr/Cr的濃度不受飲食與運動的影響，故認為是反映骨膠原降解和骨吸收最靈敏最特異的指標之一。

Ⅰ型膠原N端肽與I型膠原C端肽均為骨膠原溶解釋放的I型膠原在肝臟中被分解的產(chǎn)物，均為評價骨形態(tài)計量學(xué)骨吸收的重要參數(shù)[10]。本研究顯示，無論男性還是女性患者，患病組NTX顯著升高(P<0.01)，認為NTX活性亦可作為骨更新的敏感指標，也有研究檢測血清Ⅰ型膠原C端肽，認為其與Pyr、D-Pyr呈顯著的正相關(guān)[11]。本文沒有涉及骨吸收指標之間的相關(guān)研究。

HOP是多種膠原的降解產(chǎn)物，由脯氨酸羥化而成，在膠原分解時與肽類物質(zhì)結(jié)合被釋放入尿排出。由表2可見，男性患病組HOP均顯著高于對照組(P<0.01)，女性患病組HOP與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。因為人體其他組織包括肌肉和皮膚也含有一定比例的膠原，尿中HOP僅有10%來自骨Ⅰ型膠原的降解，易受到食物中動物膠原蛋白攝入量的影響，且HOP在排入尿液之前大部分已降解，故認為尿羥脯氨酸對骨更新或骨吸收反映不特異，臨床分析時可同時檢測清晨第二次空腹尿和24 h尿HOP綜合判定。

跟骨定量超聲測量，超聲振幅衰減平均值能較好地反映骨的密度，超聲傳播速度能較好地反映骨的質(zhì)量，而骨硬度指數(shù)能較綜合地反映骨強度的改變。根據(jù)表1顯示的兩組的T值、Z值及骨硬度指數(shù)數(shù)據(jù)，男女代謝性骨病患病組T值、Z值、骨硬度指數(shù)均顯著小于對照組(P<0.01)。結(jié)合表3與體質(zhì)指標的相關(guān)性分析，提示骨密度值與年齡負相關(guān)(T值)、與體質(zhì)量正相關(guān)(P<0.01)外，而與身高、BMI相關(guān)關(guān)系不大。這與Wolski等[12]研究結(jié)果有所不同。分析認為，患者體內(nèi)激素水平、疾病發(fā)展整體表現(xiàn)對骨密度的影響掩蓋了年齡等人口學(xué)因素對骨骼的直接作用，使得相關(guān)性不典型。

在骨密度T、Z值與四種骨吸收標志物的相關(guān)性進行逐步回歸分析后發(fā)現(xiàn)，男性患者BMD僅Z值與TRAP相關(guān)性差異無統(tǒng)計學(xué)意義外，其余BMD值均表現(xiàn)為與TRAP、D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr負相關(guān)(P<0.05)；女性BMD則表現(xiàn)為與D-Pyr/Cr、NTX/Cr負相關(guān)(P<0.05)，與TRAP、HOP/Cr的相關(guān)性差異無統(tǒng)計學(xué)意義。這提示患者血清骨吸收標志物升高，表明患者存在骨代謝紊亂，骨密度下降，兩者存在內(nèi)在的相關(guān)關(guān)系，尤其是D-Pyr/Cr、NTX/Cr兩指標，這有利于臨床根據(jù)標志物水平對骨轉(zhuǎn)移是否存在以及存在的程度進行診斷和監(jiān)測[13]。

代謝性骨病患者BMD減低表明存在骨質(zhì)溶解及骨量丟失，一方面破骨細胞活性增加促進骨質(zhì)溶解，另一方面骨代謝生化指標升高促進骨轉(zhuǎn)換率增高、骨量丟失加快。盡管檢測骨吸收標志物水平能反映整體骨量變化，但機體存在多因素相互作用的局限性，含量通常以尿肌酐來校正，所以受尿肌酐代謝影響。

綜上所述，臨床代謝性骨病患者表現(xiàn)為跟骨BMD T值、Z值下降，與年齡負相關(guān)、與體質(zhì)量正相關(guān)，與身高、BMI相關(guān)關(guān)系不大；血清TRAP、尿D-Pyr/Cr、NTX/Cr、HOP/Cr水平升高，多數(shù)指標與BMD T值、Z值負相關(guān)。同時存在由于骨轉(zhuǎn)換指標的組織及細胞特異度不高、在同一個體中連續(xù)測定的批間變異系數(shù)較大、正常值范圍較廣等多種因素，因此聯(lián)合骨密度及骨吸收指標的檢測對于早期預(yù)防、早期診斷及合理治療代謝性骨病就具有較高的價值。

[1]Han N，Xu J，Xu F，etal.The in vivo effects of a fraction from Dioscorea spongiosa on glucocorticoid-induced osteoporosis[J].J Ethnopharmacol，2016，185(10)：53-59.

[2]Aparicio VA，Ruiz-Cabello P，Borges-Cosic M，etal.Association of physical fitness，body composition，cardiometabolic markers and adherence to the mediterranean diet with bone mineral density in perimenopausal women[J].J Sports Sci，2016，28(16)：1-8.

[3]張萌萌.中國老年學(xué)學(xué)會骨質(zhì)疏松委員會骨代謝生化指標臨床應(yīng)用專家共識[J].中國骨質(zhì)疏松雜志，2014，20(11)：1263-1272.

[4]趙豫梅，劉婷，李潔，等.絕經(jīng)后2 型糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松患者骨轉(zhuǎn)換標志物的變化及相關(guān)因素[J].中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志，2016，9(1)：27-31.

[5]謝忠建.代謝性骨病年度部分研究熱點[J].中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志，2013，6(4)：365-367.

[6]Alghadir AH，Gabr SA，Al-Eisa ES，etal.Correlation between bone mineral density and serum trace elements in response to supervised aerobic training in older adults[J].Clin Interv Aging，2016，29(11)：265-273.

[7]Tsuchie H，Miyakoshi N，Kasukawa Y，etal.Factors related to curved femur in elderly Japanese women[J].Ups J Med Sci，2016，121(26)：1-4.

[8]Tao X，Qi Y，Xu L，etal.Dioscin reduces ovariectomy-induced bone loss by enhancing osteoblastogenesis and inhibiting osteoclastogenesis[J].Pharmacol Res，2016，4(108)：90-101.

[9]Zhu Y，Wu Y，Liang Y，etal.Regulation of expression level of fms-like tyrosine kinase-4 is related to osteoclast differentiation[J].Arch Med Sci，2016，12(3)：502-506.

[10]Chubb SA，Mandelt C，Vasikaran S.Comparison of clinical cut-points and treatment targets for urine NTX and plasma βCTX-I in osteoporosis[J].Clin Biochem，2016，49(7-8)：529-533.

[11]Fahrleitner-Pammer A，Burr D，Dobnig H，etal.Improvement of cancellous bone microstructure in patients on teriparatide following alendronate pretreatment[J].Bone，2016，13(89)：16-24.

[12]Wolski H，Drews K，Bogacz A，etal.The RANKL/RANK/OPG signal trail：significance of genetic polymorphisms in the etiology of postmenopausal osteoporosis[J].Ginekol Pol，2016，87(5)：347-352.

[13]Mohamed Y，Haifa H，Datel O，etal.The role of biochemical markers of bone turnover in the diagnosis of osteoporosis and predicting fracture risk[J].Tunis Med，2014，92(5)：304-310.

Detection and Correlation Study of BMD and TRAP，D-Pyr/Cr，NTX/Cr，HOP/Cr in Metabolic Bone Disease Patients

Lyu Junjie，Zhong Caiqin，Ma Changde，etal

(1.Department of Oncology，Central Hospital of Jinzhou，Jinzhou 121001，China；2.Department of Neurology，Central Hospital of Jinzhou，Jinzhou 121001，China；3.Medical Experimental Center，Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004，China)

ObjectiveTo investigate the level of calcaneal bone mineral density(BMD)and four kinds of bone resorption markers as tartrate resistant acid phosphatase(TRAP)，deoxypyridinoline(D-Pyr)，type I collagen N-terminal peptide(NTX)，and urinary hydroxyproline(HOP) in metabolic bone disease patients and to discuss their relevance.MethodsThe quantitative ultrasound method，enzyme linked immunosorbent assay(ELISA)and ammonia chloride T chemical method were used to determine T value and Z value of the calcaneal BMD，and TRAP in serum，D-Pyr/Cr，NTX/Cr，HOP/Cr in urine of 82 cases with metabolic bone disease，and to analyze the multiple regression correlation to 85 cases of healthy people of control groupResultsThe BMD T value，Z value，bone stiffness index of patients with metabolic bone disease decreased(P<0.05)，and the T value was negatively correlated to age，while positive correlation to body mass(P<0.05)，little correlation to height，BMI；the serum levels of trap，urine D-Pyr/Cr，urine NTX/Cr，urine HOP/Cr level of disease group increased(P<0.05)；and BMD in male except Z value to TRAP，T value，Z value to TRAP，D-Pyr/Cr，NTX/Cr，and HOP/Cr were in negative correlation(P<0.05)，and to female T value，Z value to D-Pyr/Cr and NTX/Cr were negative correlation(P<0.05).ConclusionThe calcaneal BMD of metabolic bone disease patients decreased，the levels of bone resorption markers as TRAP，D-Pyr，NTX，HOP elevated.Both are correlated and union detection can be used for accurate assessment of the changes of bone mineral density and the severity of disease.

metabolic bone disease；bone mineral density；deoxypyridinoline；collagen type Ⅰ N-terminal peptide；tartrate resistant acid phosphatase；urinary hydroxyproline

1008-5572(2016)10-0902-04

科技部科技基礎(chǔ)性工作專項 (2015FY111700)；*本文通訊作者：馬長德

R322.7+1

B

2016-06-29

呂俊杰(1981- )，男，主治醫(yī)師，遼寧省錦州市中心醫(yī)院骨外二科，121001。