王丹王治潔

上海市第八人民醫(yī)院婦產(chǎn)科，上海 200235

骨質(zhì)疏松癥的特征為骨吸收和骨形成平衡被打破，骨質(zhì)出現(xiàn)低骨密度和骨組織結(jié)構(gòu)的退化，嚴(yán)重者導(dǎo)致脆性骨折，絕經(jīng)后婦女易發(fā)生骨質(zhì)疏松癥，以50～70歲最為常見(jiàn)。早期預(yù)防和干預(yù)治療可以減少骨折發(fā)生[1]。β-膠原降解產(chǎn)物(β-CTX)是一種成熟膠原降解產(chǎn)物，反映骨吸收和骨破壞水平[2]。血清組織蛋白酶K(Cathe K)是破骨細(xì)胞介導(dǎo)骨基質(zhì)重構(gòu)時(shí)的重要蛋白水解酶，骨質(zhì)疏松患者血清Cathe K出現(xiàn)明顯升高，是評(píng)估骨質(zhì)疏松的重要指標(biāo)[3]。骨保護(hù)素(OPG)具有抑制破骨細(xì)胞的分化和活化，提高破骨細(xì)胞的凋亡，對(duì)骨質(zhì)具有抑制吸收的作用[4]。本研究通過(guò)觀察絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松后血清β-CTX、Cathe K和OPG水平與骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系，探討其對(duì)骨質(zhì)疏松骨折的臨床意義。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選擇2011年1月至2017年12月在我院就診診斷為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的患者110例，為骨質(zhì)疏松組。其中平均年齡63.5±6.2(45～79)歲，絕經(jīng)時(shí)間9.3±2.5(3～15)年，平均病程10.5±4.3(1～38)年，體質(zhì)量指數(shù)(BMI)22.31±2.94(11.35～33.46)kg/m2。選擇同期在我院診斷為骨量減少者65例為骨量減少組，其中平均年齡63.8±7.7(45～79)歲，絕經(jīng)時(shí)間9.5±2.9(4～17)年，平均病程10.7±3.9(1～36)年，BMI為22.45±2.67(12.34～32.69)kg/m2。同樣選擇同期在我院行健康體檢者30例，絕經(jīng)女性骨量正常，其中平均年齡63.8±5.5(46～79)歲，絕經(jīng)時(shí)間9.2±2.7(2～17)年，BMI為22.51±2.76(11.35～33)kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有受試者絕經(jīng)距發(fā)病超過(guò)1年；均經(jīng)骨密度測(cè)定；均經(jīng)受試者和家屬知情同意，醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過(guò)。排除標(biāo)準(zhǔn)：椎體骨折合并神經(jīng)損傷；繼發(fā)性骨質(zhì)疏松；腫瘤患者；有心肝腎等重要臟器功能不全；肝炎，結(jié)核和肺炎等急慢性感染。3組在年齡，絕經(jīng)時(shí)間和BMI等一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1診斷標(biāo)準(zhǔn)：骨密度測(cè)定，采用雙能X線吸收法(美國(guó)Hologic公司的Discovery Wi型SXA機(jī))對(duì)椎體骨折進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)前用標(biāo)準(zhǔn)體模進(jìn)行校正，骨密度的測(cè)定均由統(tǒng)一培訓(xùn)并認(rèn)證合格人員操作檢測(cè)，由系統(tǒng)自動(dòng)給出骨密度測(cè)定T值。根據(jù)世界衛(wèi)生組織推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn)，-2.5～-1為骨量減少，小于等于-2.5為骨質(zhì)疏松，大于-1為骨量正常。椎體骨折嚴(yán)重程度分級(jí)：采用影像學(xué)診斷確定椎體骨折的部位，采用椎體畸形半定量評(píng)估的方法將椎體骨折分為3級(jí)，I級(jí)為椎體壓縮程度小于25%；III級(jí)椎體壓縮超過(guò)40%；而椎體壓縮在25%～40%為II級(jí)。

1.2.2血液指標(biāo)的檢測(cè)：患者入院時(shí)，取患者肘靜脈血約10 mL，采用離心機(jī)2 500 r/min，離心半徑6 cm，離心約10 min，分離出上清液放置在-80 ℃的冰箱中保存。采用雙抗體夾心化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)β-CTX、Cathe K和OPG水平，用生物素化單克隆β-CTX、Cathe K和OPG特異性抗體與血清混合，形成抗原抗體復(fù)合物，然后加入鏈霉素磁珠微粒進(jìn)行二次孵育，通過(guò)生物素和鏈霉素親和素作用結(jié)合，通過(guò)電磁效應(yīng)將磁珠吸附在電極表面，通過(guò)電極的電壓促進(jìn)復(fù)合物化學(xué)發(fā)光，測(cè)定發(fā)光強(qiáng)度，采用Elecsys軟件自動(dòng)通過(guò)定標(biāo)曲線計(jì)算出β-CTX、Cathe K和OPG含量。

1.2.3觀察指標(biāo)：各組血清β-CTX，Cathe K和OPG水平的比較，骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX、Cathe K和OPG與骨折的關(guān)系和椎體骨折嚴(yán)重程度的關(guān)系，骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX、Cathe K和OPG水平的相關(guān)性分析，及血清β-CTX，Cathe K和OPG的受試者工作特征曲線(ROC)在診斷椎體骨折的作用。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)采用Excel表記錄，并通過(guò)SPSS 12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組比較采用方差分析，兩兩比較采用q檢驗(yàn)；率的比較采用χ2檢驗(yàn)；采用Logistic回歸建立聯(lián)合檢測(cè)的新變量，與各指標(biāo)獨(dú)立檢測(cè)繪制ROC曲線。P<0.05視為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，檢驗(yàn)水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 各組血清β-CTX，Cathe K和OPG水平的變化

從表1可知骨質(zhì)疏松組的血清β-CTX和Cathe K水平明顯高于骨量減少組和骨量正常組(P<0.01)，骨量減少組明顯高于骨量正常組(P<0.01)，而骨質(zhì)疏松組的OPG水平明顯低于骨量減少組和骨量正常組(P<0.01)，而骨量減少組明顯低于骨量正常組(P<0.01)。

表1 各組血清β-CTX、Cathe K和OPG水平的變化Table 1 The changes of serum β-CTX, Cathe K, and OPG level in different groups

注：與骨量正常組比較，aP<0.01；與骨量減少組比較，bP<0.01。

2.2 骨質(zhì)疏松組患者是否發(fā)生骨折血清β-CTX、Cathe K和OPG水平變化

從表2可知，骨折組的血清β-CTX和Cathe K水平明顯高于未骨折組(P<0.01)，而骨折組的OPG水平明顯低于未骨折組(P<0.01)。

表2 骨質(zhì)疏松組患者是否發(fā)生骨折血清β-CTX，Cathe K和OPG水平變化Table 2 The changes of serum β-CTX, Cathe K, and OPG level in patients with or without fractures

2.3 骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX、Cathe K和OPG水平與骨折嚴(yán)重程度的關(guān)系

骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX和Cathe K 水平隨著骨折嚴(yán)重程度的增加出現(xiàn)升高(P<0.01)，而OPG水平隨著嚴(yán)重程度增加而降低(P<0.01)。

表3 骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX，Cathe K和OPG水平與骨折嚴(yán)重程度的關(guān)系Table 3 The correlation between levels of serum β-CTX, Cathe K, and OPG and the severity of the fractures

注：與I級(jí)比較，aP<0.01；與II級(jí)比較，bP<0.01。

2.4 骨質(zhì)疏松患者β-CTX，Cathe K和OPG水平的相關(guān)性

骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX與Cathe K呈正相關(guān)(r=0.816，P<0.05)，與OPG水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.763，P<0.05)，Cathe K與OPG水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.687，P<0.05)。

2.5 血清β-CTX，Cathe K和OPG水平在診斷骨質(zhì)疏松患者發(fā)生骨折方面的診斷價(jià)值

從表4和圖1可知，通過(guò)ROC來(lái)預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松發(fā)生椎體骨折的靈敏度和特異性，聯(lián)合檢測(cè)ROC曲線下的面積明顯高于β-CTX(Z=2.389，P=0.017)，Cathe K(Z=2.707，P=0.007)和OPG(Z=2.926，P=0.003)檢測(cè)，而β-CTX、Cathe K和OPG的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表4 血清β-CTX，Cathe K和OPG水平在診斷骨質(zhì)疏松患者發(fā)生骨折方面的診斷價(jià)值Table 4 The value of serum levels of β-CTX, Cathe K, and OPG in the diagnosis of fracture in patients with osteoporosis

3 討論

隨著老齡化社會(huì)的發(fā)展，骨質(zhì)疏松發(fā)病率出現(xiàn)明顯升高，尤其絕經(jīng)后的女性更容易發(fā)生骨質(zhì)疏松，常常易發(fā)生骨折。骨代謝是由成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞作用形成的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)破骨細(xì)胞黏附到骨的表面，促進(jìn)骨的吸收，骨折吸收超過(guò)骨質(zhì)形成時(shí)，將導(dǎo)致骨質(zhì)疏松形成。β-CTX是一種I 型膠原降解產(chǎn)物，但破骨細(xì)胞活性增加時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量I 型膠原降解[5]，導(dǎo)致β-CTX出現(xiàn)入血水平升高，并認(rèn)為β-CTX是骨吸收的重要血清學(xué)指標(biāo)[6]。本研究表明骨質(zhì)疏松組血清β-CTX水平明顯高于骨量減少組和骨量正常組，骨質(zhì)疏松合并骨折患者血清β-CTX水平明顯高于未骨折組，并且對(duì)照骨折嚴(yán)重程度的升高，說(shuō)明血清β-CTX水平是骨質(zhì)疏松的重要指標(biāo)，參與了骨質(zhì)疏松疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程?，F(xiàn)有研究表明β-CTX是評(píng)價(jià)破骨細(xì)胞活性及骨吸收最為有價(jià)值的方法[7-8]，本研究說(shuō)明骨質(zhì)疏松患者體內(nèi)的骨質(zhì)吸收明顯增強(qiáng)，大量的β-CTX釋放入血，故β-CTX被認(rèn)為是骨質(zhì)吸收的良好指標(biāo)，是判斷絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松有效篩選指標(biāo)。

本研究發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松組血清Cathe K水平明顯高于骨量減少組和骨量正常組，并且發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松患者骨折組血清Cathe K水平明顯高于未骨折組，并且隨著骨折嚴(yán)重程度的增加而升高，說(shuō)明Cathe K參與了絕經(jīng)婦女骨質(zhì)疏松疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，是評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)。Cathe K屬于溶酶體半胱氨酸酶中的超家族成員，在基礎(chǔ)研究中發(fā)現(xiàn)敲除Cathe K基因的小鼠表現(xiàn)為骨樣硬化，表現(xiàn)為基質(zhì)降解異常，不能有效吸收骨質(zhì)，出現(xiàn)骨質(zhì)硬化[9-10]。Cathe K表達(dá)伴隨整個(gè)破骨細(xì)胞分化的過(guò)程，在小鼠的研究中發(fā)現(xiàn)Cathe K主要分布于軟骨正在重建的骨部位，通過(guò)基因沉默的方法發(fā)現(xiàn)Cathe K表達(dá)能夠抑制骨吸收和膠原的分解。Cathe K水平與骨密度具有明顯的相關(guān)性，可以作為骨折風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)[11-12]?，F(xiàn)已知Cathe K能夠降解多種骨基質(zhì)蛋白，對(duì)快速重建骨骼如脊柱的影響較為明顯[13]，而對(duì)代謝較低如骨骺等部位影響較少，被認(rèn)為破骨細(xì)胞活性的標(biāo)志物。

OPG是一種可溶性蛋白，參與配體的結(jié)合抑制破骨細(xì)胞的形成，在許多種臟器均有表達(dá)，尤其在骨和骨髓中具有較高的含量[14-15]。本研究中發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松組血清OPG水平明顯高于骨量減少組和骨量正常組，骨質(zhì)疏松和骨折患者OPG水平明顯低于未骨折患者，并隨著骨折嚴(yán)重程度的升高而水平出現(xiàn)明顯降低，說(shuō)明OPG是骨質(zhì)疏松的重要保護(hù)指標(biāo)，參與了骨質(zhì)疏松病理生理過(guò)程，是評(píng)價(jià)骨折嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)?，F(xiàn)有研究表明絕經(jīng)婦女骨密度較低的患者血清OPG水平明顯低于骨密度高的患者，說(shuō)明OPG與骨密度具有重要的相關(guān)性。本研究表明骨質(zhì)疏松患者血清β-CTX與Cathe K呈正相關(guān)，與OPG水平呈負(fù)相關(guān)，Cathe K與OPG水平呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明β-CTX、Cathe K和OPG水平存在某種平衡，通過(guò)某種機(jī)制達(dá)到破骨和成骨的平衡，當(dāng)平衡打破后出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。本研究還發(fā)現(xiàn)ROC來(lái)預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松發(fā)生椎體骨折的靈敏度和特異性，聯(lián)合檢測(cè)ROC曲線下的面積明顯高于β-CTX、Cathe K和OPG檢測(cè)，而β-CTX、Cathe K和OPG的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明聯(lián)合檢測(cè)β-CTX、Cathe K和OPG在預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松脊椎骨骨折方面具有更高的靈敏度和特異性，其曲線下面積明顯優(yōu)于各個(gè)單個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)，并且患者容易接受，可以在基層醫(yī)院容易推廣。

總之，β-CTX、Cathe K和OPG參與了絕經(jīng)女性骨質(zhì)疏松的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，聯(lián)合檢測(cè)對(duì)骨質(zhì)疏松患者合并椎體骨折的診斷具有重要的臨床價(jià)值。