黃長安,喻景弈
作者單位:1淮陽楚氏骨科醫(yī)院骨科,河南 周口466700;2周口市中心醫(yī)院骨一科,河南 周口466000
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松(PMOP)的發(fā)病率可達274/1萬人~582/1萬人左右[1]。臨床上PMOP的發(fā)生能夠?qū)е虏∪斯钦埏L(fēng)險的上升,并提高病人遠(yuǎn)期的致殘風(fēng)險[2]。在探討PMOP 的發(fā)生機制的過程中發(fā)現(xiàn),不同的生物學(xué)因子的波動,能夠反映或者評估骨折代謝或者骨鹽沉積過程,進而評估病人病情程度。癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1(CEACAM1)能夠提高骨小梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,抑制骨質(zhì)細(xì)胞的分解,進而保護骨微結(jié)構(gòu),抑制PMOP的發(fā)生[3];骨標(biāo)志物硬化蛋白(SOST)具有顯著的負(fù)向調(diào)控作用,可以抑制成骨細(xì)胞成長,抑制骨鹽的沉積[4];Ⅰ型前膠原氨基端延長肽(P1NP)能夠較為理想地評估I型膠原纖維在體內(nèi)的代謝情況,評估骨轉(zhuǎn)化過程[5];護骨素是分泌型的抑制性因子,其能夠抑制破骨細(xì)胞的活性[6]。為了揭示CEACAM1、SOST、P1NP 及護骨素的表達與PMOP的關(guān)系,開展此研究。
1.1一般資料選取 2015 年 8 月至 2016 年 9 月周口市中心醫(yī)院收治的90 例PMOP 病人(PMOP 組)、同期行健康體檢的健康婦女90 例(對照組)的臨床資料進行分析。PMOP組:年齡(63.5±11.7)歲,范圍為55~79 歲,停經(jīng)時間(9.9±4.0)年,范圍為3~25年,體質(zhì)量指數(shù)(21.6±2.2)kg/m2。對照組:年齡(62.8±10.0)歲,范圍為54~79歲,停經(jīng)時間(10.8±5.2)年,范圍為2~24 年,體質(zhì)量指數(shù)(21.4±2.0)kg/m2。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合《實用骨科學(xué)》診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]:病人骨密度低于年輕成人2.5 個標(biāo)準(zhǔn)差及以上;(2)6 個月內(nèi)未使用抗骨質(zhì)疏松相關(guān)藥物;(3)病人知情同意。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)惡性腫瘤;(2)全身感染性疾病;(3)急性心肌梗死、心力衰竭;(4)免疫、風(fēng)濕系統(tǒng)疾病。
1.2 CEACAM1、P1NP及護骨素檢測方法PMOP組入院時采集靜脈血,對照組于同期進行采血,1 000 r/min 離心5 min,離心半徑10 cm,收集上清液,采用免疫發(fā)光法檢測CEACAM1、P1NP 及護骨素水平,加入檢測試劑。檢測儀器、試劑:Multiskan Sky全自動酶標(biāo)儀,Corning LSE高速微型離心機,上海聯(lián)脈生物工程有限公司試劑盒。
1.3 SOST mRNA檢測方法采用逆轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)檢測SOST mRNA水平。將兩組人員所采樣本(各5 mL血液樣本),加入0.2 mL的氯仿,2~8 ℃冰凍離心機中離心(12 000g,15 min),反復(fù)一次洗滌RNA,棄上清,加入1 mL 75%乙醇,0.1%二乙基磷氰酸酯(DEPC)水溶解。加入SOST mRNA 引物、β-肌動蛋白(β-actin)正反向引物和0.1%DEPC,使其終濃度均為20 pmol/uL,制備反應(yīng)體系,RT-PCR擴增的條件與參數(shù):48 ℃,45 min,94 ℃,2 min;94 ℃ 30 s,58 ℃ 60 s,68 ℃ 2 min共40個循環(huán);循環(huán)完畢后68 ℃延伸7 min。β-actin 引物(111 bp)正向引物:5′-CTCCATCATGAAGTGTGACGTT-3′,反向引物:5′-ATCTCCTTCTGCATCCTGTCAG-3′。
1.4骨密度檢測血樣采集后對兩組人員進行第2~4 腰椎、左右側(cè)股骨頸骨密度測量:采用定量CT(QCT)法進行骨密度的檢測,儀器為:japan Toshiba Aqurlion 螺旋CT 機。并通過骨密度軟件測定T 值(被測人的骨密度與正常同性別青年人骨峰值的差值)。
1.5統(tǒng)計學(xué)方法統(tǒng)計軟件采用SPSS 20.0。計量數(shù)據(jù)以xˉ±s表示,組間比較采用成組t檢驗。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1兩組研究對象的血清CEACAM1、SOST、P1NP及護骨素水平比較PMOP 組病人的血清SOST、P1NP 及護骨素水平顯著的高于對照組(P<0.05),PMOP 組的血清 CEACAM1 水平低于對照組(P<0.05),見表1、圖1。
表1 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松(PMOP)組與健康婦女對照組的血清CEACAM1、SOST、P1NP及護骨素水平比較/xˉ± s
圖1 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松(PMOP)組與健康婦女對照組SOST mRNA電泳圖(逆轉(zhuǎn)錄PCR):A為對照組,B為β-actin,C~E為PMOP組
2.2兩組研究對象的股骨頸、腰椎骨密度、T值比較PMOP 組病人的股骨頸、腰椎骨密度、T 值顯著的低于對照組(P<0.05),見表2。
表2 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松(PMOP)組與健康婦女對照組的股骨頸、腰椎骨密度、T值比較/xˉ± s
2.3 POMP組股骨頸、腰椎骨密度與血清CEACAM1、SOST、P1NP及護骨素的相關(guān)性PMOP 組病人的股骨頸、腰椎骨密度與血清SOST、P1NP 及護骨素呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05),PMOP 組病人的股骨頸、腰椎骨密度與血清CEACAM1呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),見表3。
表3 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松組股骨頸、腰椎骨密度與血清各指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果
性激素受體敏感性的下降、鈣補充不足,均能夠促進PMOP 的發(fā)生。POMP 的發(fā)生不僅能夠增加骨折的風(fēng)險,導(dǎo)致血管、神經(jīng)損傷的發(fā)生,同時還與遠(yuǎn)期心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生具有一定的關(guān)系[8]。骨密度檢測雖然能夠評估PMOP病情,但CT檢查等的早期診斷靈敏度不高,多數(shù)病人早期并無明顯的骨密度改變。而本研究通過對于PMOP病人的血清學(xué)指標(biāo)的研究,不僅能夠為深入揭示PMOP 的發(fā)病機制提供參考,同時還能夠為PMOP 的血清學(xué)診斷提供理論基礎(chǔ)。
CEACAM1 是細(xì)胞間質(zhì)黏附分子,其能夠通過對于骨質(zhì)細(xì)胞的黏附作用,提高骨細(xì)胞間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時CEACAM1 能夠提高骨鹽沉積的速度,提高骨小梁的機械性應(yīng)力能力;SOST 是負(fù)向的骨代謝調(diào)控因子,其能夠提高破骨細(xì)胞的活性,促進骨鹽的分解和代謝,增加骨轉(zhuǎn)化的速度[9]?;A(chǔ)方面的研究還認(rèn)為,SOST的上升能夠抑制成骨細(xì)胞的活性,導(dǎo)致骨間質(zhì)細(xì)胞的成熟障礙[10];P1NP 是反應(yīng)病人體內(nèi)膠原蛋白代謝的重要因子,P1NP的上升能夠提高病人體內(nèi)骨質(zhì)分解的速度[11];護骨素是一個關(guān)鍵的適應(yīng)破骨細(xì)胞的分化與存活的重要的調(diào)節(jié)子,是骨代謝的保護性因素,其主要存在于骨間質(zhì)細(xì)胞中,在應(yīng)激性因素的刺激下,可顯現(xiàn)出多項分化的潛能,并參與到骨質(zhì)代謝過程[12]。部分研究探討了護骨素或者P1NP的表達與PMOP的關(guān)系,認(rèn)為護骨素或者P1NP的表達上升與骨折的發(fā)生風(fēng)險密切相關(guān)[13],但 對 于 CEACAM1 或 者 SOST 的 分 析 研 究較少。
本研究對于 CEACAM1、SOST、P1NP 及護骨素的表達分析研究可見,在PMOP 病人中,CEACAM1的表達濃度明顯的下降,而SOST、P1NP及護骨素的表達濃度明顯的上升,提示了不同生物學(xué)因子的表達異常,均能夠促進PMOP 的發(fā)生過程。這主要由于[14]:CEACAM1的表達下降,失去了其對于骨小梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用,導(dǎo)致骨鹽分解代謝明顯增強;SOST的上升能夠促進破骨細(xì)胞活性的上升,增加了骨鹽流失的風(fēng)險;在PMOP 病人中由于骨質(zhì)代謝分解速度的提升,PINP 可顯著的上升,而護骨素的上升主要考慮與破骨細(xì)胞活性的上升誘導(dǎo)的負(fù)反饋調(diào)控作用有關(guān)。此外,Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)信號路徑也可刺激生產(chǎn)和分泌護骨素,進而降低破骨細(xì)胞的分化和成熟[15-16]。研究表明,在 PMOP 病人中,PINP 的表達濃度可平均上升30%以上,且在合并明顯骨密度下降或者骨折的病人中,PINP的表達濃度會一步的提高[17]。但部分研究者并不認(rèn)為在PMOP病人中,護骨素的表達具有上升趨勢,反而認(rèn)為在PMOP 病人中護骨素的表達可顯著的下降[12],這與本研究的結(jié)論存在明顯的出入,考慮可能與護骨素檢測時機或者PMOP病人的個體癥狀差異導(dǎo)致Wnt/β-catenin信號路徑活化異常有關(guān)。
病例組病人的股骨頸、腰椎骨密度水平較低,低于正常同期對照女性,提示PMOP 病人體內(nèi)的骨質(zhì)流失表現(xiàn),這主要由于圍絕經(jīng)期的雌激素波動幅度的上升,導(dǎo)致骨質(zhì)代謝紊亂,從而促進了骨密度的改變。
相關(guān)性分析可見,股骨頸、腰椎骨密度與血清SOST、P1NP 及護骨素呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,而與CEACAM1 呈正相關(guān)關(guān)系,提示相關(guān)指標(biāo)與病人的骨密度水平的關(guān)系,這主要由于CEACAM1的下降,或者SOST、P1NP及護骨素的上升,均能夠影響到骨小梁的重塑性改變,導(dǎo)致骨小梁的密度、骨轉(zhuǎn)化的異常,從而使骨密度下降[18-20]。
綜上所述,在 PMOP 病人中,CEACAM1 的表達明顯下降,而SOST、P1NP 及護骨素的表達明顯上升,相關(guān)指標(biāo)與病人的股骨頸、腰椎骨密度具有一定的相關(guān)性。