池繼敏,鄒 明,黃玉霞,唐 敏
(四川省骨科醫(yī)院檢驗科,成都 610041)
骨有生長和破壞,骨的細胞也在不停地進行著細胞代謝。在骨代謝過程中有兩種細胞起著重要作用,一是合成骨基質(zhì)的成骨細胞,二是吸收骨基質(zhì)的破骨細胞。骨鈣素(osteocalcin)作為一種骨形成標志物,它是骨基質(zhì)中最重要的一種特異性非膠原蛋白。在骨合成中,成骨細胞產(chǎn)生骨鈣素,其一部分吸收進入骨基質(zhì),另一部分釋放進入外周血,因此血中骨鈣素濃度,可直接反映成骨細胞活性和骨形成情況。β-膠原特殊序列(β-crosslaps)作為一種骨吸收標志物,是在骨吸收過程中由破骨細胞分泌或被代謝的骨組織產(chǎn)物,檢測血中β-膠原特殊序列可了解骨轉(zhuǎn)換的程度。近年來,骨代謝標志物檢測越來越受到骨科醫(yī)生重視,其廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松及骨折風險評估以及療效觀察。一直以來,成人骨代謝標志物濃度有比較明確的研究,也給出了相對明確的參考范圍,但對于少年兒童,由于不同年齡段男女生長發(fā)育的不同,骨代謝標志物濃度變化很大,在參考范圍的確定上一直是個空白,給診治帶來極大困擾。本研究旨在探討少年兒童期血中骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度與性別及年齡的相關(guān)性,了解其變化規(guī)律,為醫(yī)生評判患者骨質(zhì)狀況提供參考。
1.1 研究對象 選取我院2013年1月~2018年6月收治的部分1~18歲骨科疾病住院患者1 179,其中男性720例,女性459例,采用回顧性統(tǒng)計分析。
1.2 試劑和儀器 試劑使用羅氏公司生產(chǎn)的骨鈣素檢測試劑盒和β-膠原特殊序列檢測試劑盒,儀器使用羅氏Cobas e601電化學發(fā)光分析儀。
1.3 方法 所有患者均于入院次日清晨空腹抽取靜脈血于標準生化管中,以3 000 r/min離心10 min,分離上層血清,分別測定骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度。先按性別分組,同一性別下再按年齡分組。以每一歲為一個年齡段劃分,從1~18歲共分為18組。比較相同年齡不同性別下男女骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度差異,同時分析二者在相同性別不同年齡下的濃度變化趨勢。
2.1 骨鈣素濃度比較 見表1。相同年齡不同性別比較,1~9歲,11歲時男女骨鈣素濃度比較差異無統(tǒng)計學意義(t=0.032~1.936,均P>0.05),10歲時女性骨鈣素濃度高于男性,差異具有統(tǒng)計學意義(t=2.508,P<0.05),12~18歲時男性骨鈣素濃度明顯高于女性,差異具有統(tǒng)計學意義(t=3.318~7.986,均P<0.01)。同時,無論男女,其骨鈣素濃度均隨著年齡的增長前期呈上升趨勢,男性在12~13歲時達到峰值,女性在11歲時達到峰值,之后均逐漸下降。見圖1。
表1 相同年齡男女骨鈣素濃度比較(ng/ml)
2.2 β-膠原特殊序列濃度比較 見表2。相同年齡不同性別比較,1~11歲時男女β-膠原特殊序列濃度比較差異無統(tǒng)計學意義(t=0.046~1.307,均P>0.05),12~18歲時男性β-膠原特殊序列濃度明顯高于女性,差異具有統(tǒng)計學意義(t=3.317~9.381,均P<0.01)。
同時,無論男女,其β-膠原特殊序列濃度均隨著年齡的增長前期呈上升趨勢,男性在12~13歲時達到峰值,女性在11歲時達到峰值,之后均逐漸下降。見圖2。
綜合圖1,圖2的結(jié)果可以看出,在整個少年兒童期,骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度隨著年齡的增長,二者在血中的變化趨勢基本相同,具有一致性。
表2 相同年齡男女β-膠原特殊序列濃度比較(ng/ml)
圖1 骨鈣素濃度隨年齡增長的變化趨勢 圖2 β-膠原特殊序列濃度隨年齡增長的變化趨勢
3討論血清中骨鈣素的含量與各種骨代謝紊亂中的骨轉(zhuǎn)換率有關(guān),通過血清骨鈣素可以了解成骨細胞,特別是新形成的成骨細胞的活動狀態(tài)。骨鈣素又稱為骨谷氨酰基骨蛋白(BGP),是維生素K依賴性鈣結(jié)合蛋白,為構(gòu)成骨基質(zhì)非膠原蛋白的主要成分,可被水解成三個片段,即N末端、中段和C末端。本實驗所用試劑盒可檢測血清/血漿中穩(wěn)定的N端中段骨鈣素片段和尚未被分解的完整的骨鈣素。近年來,骨鈣素在關(guān)節(jié)軟骨損傷及骨質(zhì)疏松中的運用有較多研究。陳旭等[1]通過研究發(fā)現(xiàn)測定膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)液和血清中的骨鈣素等指標含量,可作為診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的輔助方法之一。不少學者也明確指出骨鈣素與骨質(zhì)疏松相關(guān)[2-5]。
除骨鈣素外,β-膠原特殊序列也被證實與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生密切相關(guān)[6-7],因而此兩項指標也越來越受到大家的關(guān)注。骨基質(zhì)的有機成分中,Ⅰ型膠原蛋白占骨有機基質(zhì)的80%~90%[8],在正常的骨代謝過程中,骨基質(zhì)進行著有序的合成與分解,在生理性或病理性骨吸收增強時,Ⅰ型膠原的降解增高,相應(yīng)的分解片段也升高。C端肽是重要的Ⅰ型膠原分解片段,即Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽(type 1 collagen protein C‐terminal crosslinking peptide,CTX)。在骨成熟過程中,C端肽的α-天冬氨酸轉(zhuǎn)變成β型(β- CTX)。本實驗所用β-膠原特殊序列檢測試劑盒可檢測交聯(lián)的Ⅰ型膠原同分異構(gòu)體片段及含有β-8AA八肽雙體的所有Ⅰ型膠原分解片段(β-CTX)。早在上世紀九十年代,國外就有報道用血清Ⅰ型膠原C端肽水平評估骨質(zhì)疏松或其他骨骼疾病抗骨吸收治療的有效性[9],但國內(nèi)對骨代謝標志物的研究起步相對較晚。基于骨代謝標志物在骨科疾病中的重要性,其在患者體內(nèi)的濃度變化及影響因素也受到越來越多的關(guān)注。
目前少年兒童骨代謝標志物的臨床應(yīng)用相對較少。由于少年兒童不同性別、不同年齡段的生長發(fā)育差異,至今未能制定出明確的參考范圍,這也給臨床診治帶來困難。一致的研究結(jié)論顯示,正常情況下,少年兒童骨鈣素水平高于成人,青春期尤為顯著[10]。與成人比較,少年兒童骨代謝更加迅速,生長速度更快,生理及病理狀態(tài)下均可引起骨代謝標志物水平的顯著變化[11]。田廣等[12]對3~6歲健康兒童血漿β-膠原特殊序列和N端中段骨鈣素的研究結(jié)論顯示,二者濃度水平在3~6歲無年齡、性別差異,總體平均水平分別為1.28±0.31 ng/ml,64.44±15.47 ng/ml。我們的研究結(jié)論也顯示,在此年齡段的兒童骨科疾病患者其骨鈣素和β-膠原特殊序列濃度水平無年齡、性別差異,但該水平低于我們的研究結(jié)果,這應(yīng)與我們所選病例為骨科疾病患者的病理狀態(tài)有關(guān)。國外針對白人的研究資料顯示,不同性別0~19歲少年兒童的血液Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽參考值,新生兒達最高值,1歲后明顯減少;Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽的第二個高峰時期在女孩11~13歲,男孩14~17歲[13]。我們的研究缺乏新生兒數(shù)據(jù),且1歲以內(nèi)病例數(shù)很少,故無法顯示1歲以內(nèi)的峰值狀態(tài)。我們的結(jié)論顯示,青春期骨鈣素和β-Ⅰ型膠原蛋白C末端交聯(lián)肽濃度女性在11歲時達到高峰,男性在12~13歲時達到高峰。與國外的研究相比,峰值均稍有提前,分析可能與近年來兒童普遍生長發(fā)育提前相關(guān),同時還可能有人種的差異。有研究顯示,不同地區(qū)人群少年兒童骨鈣素峰值出現(xiàn)時間也有不同。王平等[14]通過對藏族人的研究指出拉薩男性血清骨鈣素在13~14歲出現(xiàn)高峰;女性12歲時值最高。而那曲地區(qū)青少年骨鈣素水平低于拉薩地區(qū),且高峰期提前。我們的研究只針對四川地區(qū),更多的是成都地區(qū),且所選病例均為少年兒童骨科疾病患者,理論上其血中骨代謝標志物濃度水平應(yīng)有異于正常少年兒童,且僅反映當?shù)厣倌陜和乃綘顩r。另一方面,有關(guān)骨代謝標志物性別差異的研究,有學者指出,在中老年人群中,女性骨鈣素水平明顯高于男性[15],但在少年兒童中的性別差異,目前還未見明確報道。我們的研究顯示,在相同年齡段,10歲時女性骨鈣素濃度明顯高于男性(P<0.05),這應(yīng)該與女性生長發(fā)育較男性早有關(guān)。待到12~18歲,男性骨鈣素及β-膠原特殊序列濃度均明顯高于女性(均P<0.01),說明此階段女性的生長發(fā)育明顯緩于男性,這應(yīng)該也是男性身高普遍高于女性的原因之一。
為了比較骨科疾病患者中少年兒童與成人之間骨代謝標志物的濃度差異,我們同時對我院收治的成年骨科疾病患者(≥19歲)骨代謝標志物水平進行統(tǒng)計。我們分別統(tǒng)計了1 080例成年男性和1 172例成年女性,結(jié)果顯示,血中骨鈣素濃度成年男性為18.53±8.70 ng/ml,成年女性為18.75±8.10 ng/ml,二者差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);血中β-膠原特殊序列濃度成年男性為0.59±0.30 ng/ml,成年女性為0.58±0.29 ng/ml,二者同樣差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。不難看出,少年兒童期,無論在哪一年齡段,其骨代謝標志物水平均遠高于成人,這也是臨床醫(yī)生尤其值得注意的地方?;谝陨隙喾接绊懀谟霉谴x標志物對少年兒童骨科疾病患者進行診斷和治療評估時,一定要充分考慮年齡和性別因素以及生長發(fā)育快慢因素,做出綜合分析與評估。