謝菲飛 謝寶強(qiáng) 楊雅

【摘要】 目的：探討絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者血清25羥維生素D3水平和基質(zhì)Gla蛋白（matrix Gla protein，MGP）的相關(guān)性。方法：選取南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院2013年4月-2016年2月門診體檢的絕經(jīng)后婦女125例作為研究對象。通過檢測所有患者的骨密度（BMD）、血清25羥維生素D3、血清MGP水平，根據(jù)骨密度結(jié)果將其分為骨密度正常組30例、低骨量組47例和骨質(zhì)疏松組48例。根據(jù)血清25羥維生素D3濃度將低骨量、骨質(zhì)疏松患者分為缺乏組34例、不足組31例和正常組30例。分別觀察各組的血清MGP水平并分析其與BMD、血清25羥維生素D3之間的關(guān)系。結(jié)果：骨密度正常組的血清MGP水平均明顯高于低骨量組和骨質(zhì)疏松組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。正常組的血清25羥維生素D3水平均明顯高于缺乏組和不足組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。相關(guān)性分析顯示，血清MGP濃度與骨密度、25羥維生素D3濃度均呈正相關(guān)。結(jié)論：絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者的血清基質(zhì)Gla蛋白與25羥維生素D3、BMD密切相關(guān)。隨著25羥維生素D3水平下降，血清基質(zhì)Gla蛋白濃度逐漸減少。

【關(guān)鍵詞】 維生素D； 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松； 基質(zhì)Gla蛋白

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是因?yàn)槁殉补δ芩ネ嗽陆?jīng)停止后出現(xiàn)進(jìn)行性骨量減少，骨脆性增加，骨微結(jié)構(gòu)損壞，骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加的慢性代謝性疾病。維生素D及其活性代謝產(chǎn)物是免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的主要組成成分，它們不僅控制鈣磷的穩(wěn)態(tài)，而且在提供大量的生物效應(yīng)方面也有著非常重要的作用。維生素D對雌激素既有協(xié)同又有調(diào)節(jié)作用。維生素D受體（vitamin D receptor，VDR）是維生素D生物活性的主要介質(zhì)之一。維生素D是通過VDR介導(dǎo)、VDR基因編碼，參與骨組織礦化過程，維持鈣穩(wěn)態(tài)，最終直接影響骨重塑。研究絕經(jīng)后婦女的基因時(shí)發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)與維生素D受體基因的變異有關(guān)[1-2]?；|(zhì)Gla蛋白，由軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和動(dòng)脈內(nèi)側(cè)血管平滑肌細(xì)胞分泌的維生素K依賴性蛋白合成[3]。絕經(jīng)后女性的骨質(zhì)疏松癥與基質(zhì)Gla蛋白基因多態(tài)性有密切聯(lián)系。前期研究發(fā)現(xiàn)活性維生素D能增加多種細(xì)胞中MGP的表達(dá)[4]。目前尚缺乏人血清25羥維生素D3和MGP的相關(guān)性研究。本文通過從臨床方面探討絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者25羥維生素D3與基質(zhì)Gla蛋白之間的關(guān)聯(lián)，從不同的方向?qū)ふ医^經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院2013年4月-2016年2月門診體檢的125例絕經(jīng)后婦女作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）均根據(jù)世界衛(wèi)生組織（1994年）標(biāo)準(zhǔn)診斷的骨質(zhì)疏松癥；（2）均為女性，年齡40～65歲，≥40歲絕經(jīng)；（3）自然絕經(jīng)年限均>1年；（4）均出現(xiàn)負(fù)重性和/或自發(fā)性的周身或胸、腰背痛，或脆性骨折史；（5）腰椎或股骨頸骨密度T值低于同性別峰值骨量的1個(gè)SD差以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：各原因?qū)е碌睦^發(fā)性骨質(zhì)疏松癥。按照研究對象骨密度（bone mineral density，BMD）的結(jié)果分為：骨密度正常組30例，T值≥-1.0 SD；低骨量組47例，T值為-1～-2.5 SD；骨質(zhì)疏松組48例，T值≤-2.5 SD和/或伴一處或多處骨折。按照國際骨質(zhì)疏松組織提出的血清25羥維生素D3濃度的標(biāo)準(zhǔn)[5]，將低骨量、骨質(zhì)疏松患者分為缺乏組34例，<10 ng/mL；不足組31例，10～30 ng/mL；正常組30例，>30 ng/mL。所有患者均知曉本次研究并簽署知情同意書，該研究已經(jīng)醫(yī)院倫理學(xué)委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法 （1）標(biāo)本的采集：早上空腹采5 mL靜脈血，室溫下放置30 min后離心，將上清置于-80 ℃冰箱保存。（2）標(biāo)本的測定：生化指標(biāo)由檢驗(yàn)科測定；采用武漢優(yōu)爾生科技公司的ELISA試劑盒測定血清MGP含量；采用德國羅氏診斷有限公司的試劑盒使用電化學(xué)發(fā)光全自動(dòng)免疫分析儀測定血清25羥維生素D3濃度。（3）BMD測定：使用美國GE公司progidy型雙能X線片吸收骨密度儀（DXA）測定患者左髖部、腰椎的BMD值。

1.3 觀察指標(biāo) 觀察所有患者左髖部、腰椎的BMD值和血清25羥維生素D3濃度并分組，分別觀察各組的血清MGP水平；分析血清MGP與BMD、血清25羥維生素D3之間的關(guān)系。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)；采用Pearson和Spearman分析血清MGP與BMD、血清25羥維生素D3的關(guān)系，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組間的一般資料比較 根據(jù)BMD結(jié)果分組，骨密度正常組平均年齡（49.460±9.646）歲；平均絕經(jīng)年限（10.722±3.808）年；平均體重指數(shù)（23.395±2.799）kg/m2。低骨量組平均年齡（50.95±10.36）歲；平均絕經(jīng)年限（11.715±3.108）年；平均體重指數(shù)（23.451±3.354）kg/m2。骨質(zhì)疏松組平均年齡（51.110±8.446）歲；平均絕經(jīng)年限（11.881±3.997）年；平均體重指數(shù)（22.683±3.617）kg/m2。根據(jù)25羥維生素D3濃度分組，缺乏組平均年齡（51.460±9.471）歲；平均絕經(jīng)年限（11.715±3.108）年；體重指數(shù)（23.34±4.41）kg/m2。不足組平均年齡（50.950±10.452）歲；平均絕經(jīng)年限（10.977±3.379）年；體重指數(shù)（22.396±3.126）kg/m2。正常組平均年齡（49.140±9.191）歲；平均絕經(jīng)年限（11.833±3.139）年；體重指數(shù)（21.690±1.243）kg/m2。兩種不同結(jié)果的各組患者年齡、絕經(jīng)年限、體重指數(shù)等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 根據(jù)BMD分組血清MGP水平比較 根據(jù)BMD程度結(jié)果，骨密度正常組、低骨量組和骨質(zhì)疏松組的血清MGP水平依次為（18.794±3.608）、（14.687±3.112）和（10.779±2.979）nmol/L。骨密度正常組的血清MGP水平均明顯高于低骨量組和骨質(zhì)疏松組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.3 根據(jù)25羥維生素D3濃度分組血清MGP水平比較 按照血清25羥維生素D3水平結(jié)果，正常組、缺乏組和不足組的血清MGP水平分別為（23.488±4.378）、（17.791±5.608）和（14.383±5.895）nmol/L。正常組的血清25羥維生素D3水平均明顯高于缺乏組和不足組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.4 血清MGP與BMD、血清25羥維生素D3相關(guān)性分析 血清MGP與BMD、血清25羥維生素D3濃度的相關(guān)性分析結(jié)果：血清MGP濃度與髖部BMD、腰椎BMD均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.487、0.581；血清MGP濃度與血清25羥維生素D3濃度呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.407。該三組均在0.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)骨密度正常組中血清基質(zhì)Gla蛋白含量均明顯高于骨質(zhì)疏松組和低骨量組，血清基質(zhì)Gla蛋白濃度隨著BMD降低而降低，血清基質(zhì)Gla蛋白濃度與髖部、腰椎的BMD呈正相關(guān)。周廣文等[6]研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者M(jìn)GP mRNA與BMD成正相關(guān)。MGP對血管壁鈣的沉積和結(jié)晶有抑制作用。MGP含有谷氨酸、賴氨酸殘基，羧化的MGP通過結(jié)合鈣沉積抑制異位礦化，甚至在一定程度上逆轉(zhuǎn)異常沉積，促進(jìn)鈣進(jìn)入骨骼。MGP的成熟包含兩個(gè)修飾步驟，先是5個(gè)谷氨酸殘基轉(zhuǎn)換成γ-羧化谷氨酸，再經(jīng)磷酸化后才具有活性[7-8]。骨骼組織中的基質(zhì)Gla蛋白通過調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞的分化參與骨礦化的調(diào)節(jié)[9-11]。骨質(zhì)疏松癥治療藥物如維生素K、甲狀旁腺激素、雌激素、維生素D能增加細(xì)胞中基質(zhì)Gla蛋白的表達(dá)[12]。目前研究都發(fā)現(xiàn)基質(zhì)Gla蛋白與BMD存在千絲萬縷的關(guān)系。無機(jī)磷酸鹽是成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞中影響細(xì)胞內(nèi)礦化相關(guān)基因表達(dá)的特異信號分子，鈣磷等礦物質(zhì)干預(yù)4 h后基質(zhì)Gla蛋白的表達(dá)顯著增加，

24 h后MGP mRNA的表達(dá)可高達(dá)3倍。鈣磷等礦物質(zhì)可上調(diào)生長板軟骨細(xì)胞中基質(zhì)Gla蛋白的含量，隨著鈣離子含量的增加，MGP mRNA的表達(dá)也上調(diào)[13]。在間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨過程中，基質(zhì)Gla蛋白基因的表達(dá)隨著誘導(dǎo)時(shí)間的增加而增加[14]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中去卵巢SD大鼠肌注雌二醇

12周后大鼠腰椎組織中未羧化的MGP水平明顯減少，而血清、尿基質(zhì)Gla蛋白濃度增加，伴隨著BMD升高，由此不僅提示雌二醇可增加去卵巢大鼠MGP的水平，還發(fā)現(xiàn)BMD的升高可能是由于血清基質(zhì)Gla蛋白濃度增加引起的，BMD與血清基質(zhì)Gla蛋白之間有密切聯(lián)系[15]。體內(nèi)雌激素水平降低是絕經(jīng)后女性出現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥的主要原因。然而雌激素可羧化MGP，使MGP具有活性基質(zhì)Gla蛋白的γ-羧化谷氨酸與鈣離子、磷等礦物質(zhì)結(jié)合形成可溶性的復(fù)合物，抑制磷灰石前體和礦物質(zhì)的形成和沉積，使得礦化物質(zhì)的排出。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到胎球蛋白礦化復(fù)合物，其中包含MGP 2%、胎球蛋白80%、鈣磷離子18%。胎球蛋白礦化復(fù)合物有效抑制了礦物的生長、聚集和沉積。基質(zhì)Gla蛋白有可能通過胎球蛋白-MGP-礦化復(fù)合物的方式不僅有效的抑制異位鈣化，而且改善松質(zhì)骨的骨重構(gòu)[16]。

25羥維生素D3是體內(nèi)維生素D重要的儲存和轉(zhuǎn)運(yùn)形式，能比較準(zhǔn)確地體現(xiàn)人體內(nèi)維生素D的含量，通常用于臨床評估維生素D的含量。本試驗(yàn)將低骨量組、骨質(zhì)疏松組按照血清25羥維生素D3水平分為正常組、不足組和缺乏組，各組基質(zhì)Gla蛋白含量均有顯著差異，正常組中血清基質(zhì)Gla蛋白的含量均明顯高于其他兩組。血清基質(zhì)Gla蛋白含量隨著25羥維生素D3濃度降低而降低，血清25羥維生素D3濃度與基質(zhì)Gla蛋白濃度呈正相關(guān)，由此發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清25羥維生素D3濃度與基質(zhì)Gla蛋白密切相關(guān)。20世紀(jì)90年代，對人基質(zhì)Gla蛋白基因的啟動(dòng)子的兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行了描述，其中包含維A酸和維生素D受體的可能結(jié)合位點(diǎn)。關(guān)于大鼠顱骨成骨細(xì)胞和人的骨肉瘤MG63細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)活性維生素D3增加MGP基因和蛋白的含量[4]。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和臨床觀察均顯示維生素D影響基質(zhì)Gla蛋白的含量。近來研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)典Wnt信號通路受抑制可能是絕經(jīng)后女性發(fā)生骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)因素[17-19]。使用Wnt信號通路抑制劑DKK1處理骨肉瘤MG63細(xì)胞48 h后，DKK1組和對照組相比下調(diào)Wnt/β-catenin信號通路的關(guān)鍵因子和基質(zhì)Gla蛋白的濃度，由此發(fā)現(xiàn)DKK1抑制經(jīng)典Wnt信號通路的同時(shí)MGP的含量也減少了，提示經(jīng)典Wnt信號通路可能影響了基質(zhì)Gla蛋白的表達(dá)[4]。維生素D影響骨代謝的途徑可能是通過促進(jìn)經(jīng)典Wnt信號通路增加基質(zhì)Gla蛋白的含量來實(shí)現(xiàn)。維生素D可能是通過VDR調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞樣細(xì)胞中各種與雌激素表達(dá)相關(guān)的因子、合成酶來增加雌激素的表達(dá)[20-21]。使用17β-雌二醇干預(yù)人骨肉瘤細(xì)胞MG63后發(fā)現(xiàn)17β-雌二醇增加人骨肉瘤細(xì)胞經(jīng)典Wnt通路中關(guān)鍵因子的濃度同時(shí)也增加了MGP的含量[22]。由此筆者推測維生素D可能通過VDR調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞樣細(xì)胞中各種與雌激素表達(dá)相關(guān)的因子、合成酶來增加雌激素的表達(dá)，上調(diào)雌激素的含量后促進(jìn)經(jīng)典Wnt信號通路調(diào)控基質(zhì)Gla蛋白的表達(dá)從而影響骨代謝，這可能是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制之一。

筆者通過臨床觀察發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者維生素D和MGP呈正相關(guān)。但仍需進(jìn)一步的研究證實(shí)兩者的關(guān)系，維生素D和基質(zhì)Gla蛋白相關(guān)性的探討對于發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)制提示了新的方向。

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（收稿日期：2018-07-13） （本文編輯：李瑩瑩）