李洪 杜小芳 程勇
遵義醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院(遵義市第一人民醫(yī)院)康復醫(yī)學科一病區(qū),貴州 遵義 563000
近年來,隨我國人口老齡化加劇,骨質疏松性骨折發(fā)病率日益增高[1],胸腰段椎體作為其高發(fā)部位,患病率約占脆性骨折總人數的53%[2-3],具有較高的致殘率及病死率,現(xiàn)已逐漸成為嚴峻的公共衛(wèi)生問題之一。研究表明,個體營養(yǎng)、遺傳因素、環(huán)境因素及生活習慣等均為胸腰段骨質疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)發(fā)生危險因素[4-5],其中遺傳因素對個體成長過程中峰值骨量的影響高達70.0%[6]。同時人類全基因組序列顯示,基因突變一定程度會改變骨密度,增加骨折風險[7]。因此,研究基因等相關遺傳因素與老年OVCF的關系及潛在發(fā)病機制是目前的主要方向。研究證實,維生素D受體(vitamin D receptor,VDR)基因多態(tài)性與骨折風險存在一定關聯(lián)性[8],然而VDR基因多態(tài)性與老年OVCF患者骨密度及半定量分型仍需相關循證支持。鑒于此,本研究分析VDR基因多態(tài)性與老年OVCF患者骨密度及半定量分型的相關性。
選取2016年3月至2019年3月我院94例老年OVCF患者作為觀察組,另選取同期來我院進行健康體檢的老年健康者94名作為對照組。納入標準:(1)觀察組均符合以下標準:①均經磁共振成像(MRI)或CT三維重建證實;②骨密度檢查顯示骨質疏松或骨量減少;(2)對照組經MRI或CT三維重建均未發(fā)現(xiàn)椎體壓縮性骨折;(3)兩組年齡>60歲,臨床資料完整,患者及家屬均簽署知情同意書。排除標準:(1)繼發(fā)性骨質疏松癥所致內分泌疾病者;(2)近6個月內有性激素、維生素D、糖皮質激素或抗骨質疏松藥物服用史者;(3)合并椎體原發(fā)性或轉移性腫瘤者;(4)合并肝腎等重要臟器器質性病變者;(5)精神行為異常者。
1.2.1自制調查表:根據臨床相關資料、文獻進行自制調查表,調查內容主要包括性別、年齡、合并癥、骨折節(jié)段、病變節(jié)段、血磷、鈣濃度。其中血磷、鈣濃度均采用全自動生化分析儀(貝克曼庫爾特AU680)檢測,嚴格按照儀器說明書操作。
1.2.2VDR基因測定:采用酚和氯仿抽提法提取白細胞DNA,進行DNA擴增,引物序列:上游引物:5’-CAACCAAGACAAGTACCGTACCGCGTCAGTGA-3’;下游引物:5’-TGGCGGCAGCGGATGTACGTCTGC-3’。特異性擴增產物片段為1 850 bp,試劑盒購自錸博(上海)生化科技有限公司。采用多聚酶鏈反應(PCR)-限制性片段長度多態(tài)性(RELP)分析VDR基因型,反應體系25 μL(即10×buffer 2.5 μL,逆轉錄酶非底物0.5 μL,引物各1 μL,雙蒸水17 μL,模板1 μL,TagDNA聚合酶0.5 μL,氯化鎂1.5 μL),反應條件:預變性94 ℃ 5 min,變性94 ℃ 30 s,復性61 ℃ 40 s,延伸72 ℃ 90 s,上述步驟循環(huán)35次,最后延伸72 ℃ 10 min。產物4 μL,樣液1 μL經瓊脂糖凝膠電泳(1.5%),電壓110 v,持續(xù)20 min,溴化乙啶染色,置入凝膠成像系統(tǒng)觀察擴增。后直接采用限制性BSM I內切酶進行酶切,37 ℃ 4 h。反應終止后,產物經瓊脂糖凝膠電泳(1.5%),溴化乙啶染色,參照DNA片段長度,采用凝膠成像系統(tǒng)獲取結果。
比較兩組臨床資料。分析VDR基因型與老年OVCF的關系。比較不同VDR基因型患者一般資料。比較不同VDR基因型患者半定量分型,其中20.0%≤椎體前緣壓縮≤25.0%,10.0%≤椎體投影面積下降≤20.0%為Ⅰ型(輕度壓縮);25.0%<椎體前緣壓縮≤40.0%,20.0%<椎體投影面積下降≤40.0%為Ⅱ型(中度壓縮);椎體前緣壓縮及椎體投影面積減少均>40.0%為Ⅲ型(重度壓縮)。采用雙能X線骨密度測量儀(型號:Prodigy,購自美國GE公司)比較不同VDR基因型患者骨密度。
兩組年齡、合并癥相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),兩組性別、VDR基因型相比,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 兩組臨床資料對比
以是否發(fā)生老年OVCF為因變量,VDR各基因型為自變量,進行多因素Logistic回歸分析,VDR-BB基因型為老年OVCF發(fā)生的保護因素,VDR-Bb、bb基因型為老年OVCF發(fā)生的危險因素(P<0.05)。見表2。
表2 VDR基因型與老年OVCF的多因素分析
不同VDR基因型患者性別、年齡、骨折節(jié)段、病變節(jié)段、血磷、鈣濃度相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。
表3 不同VDR基因型患者一般資料對比
94例老年OVCF患者共172個傷椎,VDR-Bb基因型與bb基因型骨折半定量分型例數及椎體數分布相比,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),VDR-Bb基因型老年OVCF患者I型例數及椎體數明顯低于VDR-bb基因型患者(P<0.05),且VDR基因型與骨折半定量分型具有顯著相關性(P<0.05)。見表4。
表4 不同VDR基因型患者半定量分型對比
不同VDR基因型患者胸椎、腰椎骨密度相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),且VDR基因型與胸椎、腰椎骨密度無顯著相關性(P>0.05)。見表5。
表5 不同VDR基因型患者骨密度對比
文獻指出,VDR等位基因多態(tài)性與骨密度、骨轉換存在一定關聯(lián)性,且與人骨生理參數正常變異相關,是骨代謝遺傳標記[9]。故通過基因多態(tài)性研究,篩選OVCF發(fā)生高危老年人群,予以早期有效防治。本研究結果顯示,老年OVCF患者女性比例、VDR基因型高于老年健康者,提示性別、VDR基因型可影響老年OVCF的發(fā)生。
胡笑峰[10]研究表明,與老年男性患者相比,老年女性患者骨質疏松性骨折發(fā)生概率較高。同時,陳輝等[11]共納入120例老年女性骨質疏松患者,進行單因素與二元Logistic回歸分析,絕經時間早是老年女性發(fā)生骨質疏松性股骨頸骨折的獨立危險因素。本研究結果顯示,老年OVCF患者中女性比例明顯高于老年健康者,提示性別可能與老年OVCF發(fā)生有一定關聯(lián)性。分析機制可能在于:(1)隨年齡增長,老年人群反應遲鈍,骨強度下降,髖周肌群退化,導致滑倒或跌倒發(fā)生時難以有效抵消髖部、胯部等有害應力;(2)女性絕經后雌激素水平分泌不足,一定程度會增強骨骼對甲狀旁腺激素的靈敏度,減弱對成骨細胞的刺激,影響骨吸收,進而破壞鈣磷代謝平衡,增加鈣流失量,加快骨丟失,從而加劇骨質疏松,進一步提高OVCF發(fā)生風險[12-13]。
VDR是介導1,25(OH)2D3發(fā)揮生物效應的核內生物大分子,VDR基因多態(tài)性分別對應BsmⅠ、TaqⅠ、ApaⅠ等多個酶切位點,至今已發(fā)現(xiàn)近13個多態(tài)性位點,其中Jawadi等[14]通過VDR基因多態(tài)性研究表明,限制性內切酶BsmI位點與鈣代謝關系最為密切。同時,國外學者報道指出,VDR受體基因序列rs1544410位點(BsmⅠ)多態(tài)性與骨質疏松性椎體骨折存在一定關聯(lián)性[15-16]。研究還認為,Bb基因型女性患骨質疏松癥風險比正常人群高出3倍[17]。而本研究通過Logistic多因素回歸分析,VDR-Bb、bb基因型為老年OVCF發(fā)生的危險因素,與An等[18]報道相似。VDR基因BsmI位點基因,分為突變型AA(BB)、突變型GA(Bb)及野生型GG(bb)3種,其中VDR-Bb、bb基因型一方面可抑制VD結合及活性,參與機體鈣磷及骨骼代謝調控過程;另一方面可在成骨細胞中廣泛表達,產生胰島素樣生長因子,促進成骨細胞增殖、分化,抑制細胞凋亡,刺激骨膠原轉錄與DNA合成,防止膠原降解,增加骨基質沉積,并對骨治療產生負調控作用,繼而增加破骨細胞生成因子,破壞破骨與成骨過程之間平衡,影響骨吸收及骨礦化[19]。而VDR-BB基因型為老年OVCF發(fā)生的保護因素,原因考慮為:VDR-BB基因型可調節(jié)破骨細胞的骨吸收活性,改善局部骨微環(huán)境內骨吸收及骨形成平衡,促進骨組織重建。
另外,VDR基因多態(tài)性可能影響VDR mRNA表達與穩(wěn)定性,降低靶基因轉錄水平,導致靶基因受體蛋白數目或活力出現(xiàn)輕微差異,從而影響鈣、磷吸收與釋放,導致不同VDR基因型患者鈣、磷代謝水平不一[20]。然而本研究表明,VDR-Bb型與bb型老年OVCF患者血磷、鈣濃度水平及胸椎、腰椎骨密度較為接近,與上述結果存在差異,原因可能與遺傳因素及環(huán)境因素等影響有關。另外,結果顯示VDR-Bb基因型老年OVCF患者Ⅰ型例數及椎體數明顯低于VDR-bb基因型患者,VDR基因型與骨折半定量分型具有顯著相關性(P<0.05),推測與VDR-Bb基因型比較,VDR-bb基因型患者更易發(fā)生嚴重壓縮椎體骨折,充分說明老年OVCF患者VDR不同基因型與骨折分型相互關聯(lián),可為預測老年OVCF壓縮程度提供新方向,但關于其經過何種方式調解骨折壓縮程度,是否與骨代謝、骨折風險等因素有關仍有待進一步探討。
綜上可知,VDR-Bb、bb基因型可增加老年OVCF發(fā)生風險,并與半定量分型存在一定關聯(lián)性,早期檢測VDR基因多態(tài)性,對評估OVCF壓縮程度具有一定預測價值。