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        絕經后骨質疏松患者骨免疫系統(tǒng)相關因子與腸道菌群的相關性

        2022-02-16 05:13:50王穎穎鄒麗莎金海泉
        臨床誤診誤治 2022年1期
        關鍵詞:乳酸桿菌免疫系統(tǒng)骨細胞

        王穎穎,鄒麗莎,金海泉

        骨質疏松為臨床常見、多發(fā)全身代謝性骨病,尤以絕經后婦女最為常見,其發(fā)病機制較復雜,多數學者認為絕經后骨質疏松是因雌激素水平下降,引起骨代謝紊亂、骨免疫失衡而引發(fā)[1-3]。近年來,骨質疏松發(fā)病及致殘率逐年增高,但現階段預防、治療措施尚未能滿足臨床需求,已成為亟待解決的健康問題之一[4-5]。腸道菌群作為人體中最大的微生態(tài)系統(tǒng),可調節(jié)機體免疫狀態(tài)及代謝功能,平衡一旦被打破,便會引發(fā)一系列免疫代謝性疾病[6-7]。有研究證實,腸道菌群會影響骨代謝,與骨質疏松密切相關[8]。骨免疫系統(tǒng)核轉錄因子-κB受體活化因子配體(RANKL)/核轉錄因子-κB受體活化因子(RANK)/骨保護素(OPG)相關因子是現今骨質疏松研究中相對較新的標志物[9-10]。基于此,本研究探究絕經后骨質疏松與骨免疫系統(tǒng)相關因子、腸道菌群失調的關系,旨在為臨床診療提供新思路。

        1 資料與方法

        1.1臨床資料 選取2017年5月—2021年4月我院收治的絕經后骨質疏松60例作為觀察組。納入標準:年齡≥42歲;經骨密度測量明確骨質疏松[11];均為自然絕經,絕經2~26年;患者均對本研究知情同意,并自愿簽署相關文件。排除標準:既往有骨代謝相關疾?。患{入研究前3個月內接受影響骨代謝或正在接受骨質疏松藥物治療者。另選取絕經后健康體檢者60例作為對照組。兩組年齡、自然絕經時間、體質量指數等方面比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。本研究經我院醫(yī)學倫理委員會審核批準。

        表1 觀察組與對照組臨床資料比較

        1.2方法

        1.2.1血液指標:收集受檢者5 ml空腹靜脈血標本,室溫下1000 r/min離心處理5 min,離心半徑9 cm,留取上清液待檢,凍存;以酶聯免疫吸附試驗測定RANKL、RANK、OPG水平,試劑盒購自上海閃譜生物科技有限公司,操作嚴格遵循試劑盒說明書。

        1.2.2糞便指標:收集受檢者新鮮糞便標本0.5 g,采用10倍稀釋法稀釋至10-8,取10 μl稀釋液接種,37 ℃環(huán)境下以對應培養(yǎng)基培養(yǎng)48 h,計算菌落數,經革蘭染色、生化鑒定,計算雙歧桿菌、乳酸桿菌及大腸桿菌菌落數量。

        1.3觀察指標 比較兩組RANKL、RANK、OPG、大腸桿菌、雙歧桿菌及乳酸桿菌情況,分析骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群對絕經后骨質疏松的影響,評價其對絕經后骨質疏松的診斷價值,并分析骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子與腸道菌群相關性。

        2 結果

        2.1骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群比較 觀察組RANKL水平、大腸桿菌數量高于對照組,OPG水平、雙歧桿菌及乳酸桿菌數量低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);兩組RANK水平比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

        表2 觀察組與對照組骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子水平及腸道菌群數量比較

        2.2骨免疫系統(tǒng)相關因子、腸道菌群對絕經后骨質疏松的診斷價值 以觀察組為陽性樣本,對照組為陰性樣本,繪制骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群對絕經后骨質疏松診斷價值的ROC曲線,結果顯示骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群對絕經后骨質疏松診斷價值的曲線下面積(AUC)分別為0.790、0.875、0.865、0.759、0.860,應用多因素Logistic回歸擬合,構建各指標聯合診斷的AUC,結果顯示,各指標聯合診斷的AUC為0.912。見圖1、表3。

        圖1 RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群診斷絕經后骨質疏松的ROC曲線

        表3 骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群對絕經后骨質疏松的診斷價值

        2.3骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群與絕經后骨質疏松的關系 以絕經后是否發(fā)生骨質疏松為因變量(未發(fā)生=0,發(fā)生=1),將RANKL、OPG、雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌作為自變量(賦值見表4)納入多因素Logistic回歸分析,結果顯示,RANKL、大腸桿菌為絕經后骨質疏松獨立危險因素,OPG、雙歧桿菌、乳酸桿菌為絕經后骨質疏松獨立保護因素(P<0.05)。見表5。

        表4 絕經后骨質疏松危險因素多因素Logistic回歸分析自變量賦值方法

        2.4骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子與腸道菌群相關性 絕經后骨質疏松患者RANKL水平與雙歧桿菌、乳酸桿菌數量呈負相關關系(r=-0.594、-0.579,P<0.01),與大腸桿菌數量呈正相關關系(r=0.602,P<0.01);OPG水平與雙歧桿菌、乳酸桿菌數量呈正相關關系(r=0.601、0.581,P<0.01),與大腸桿菌數量呈負相關關系(r=-0.613,P<0.01)。

        表5 絕經后骨質疏松危險因素多因素Logistic回歸分析

        3 討論

        正常情況下,骨長期處于破骨細胞促骨吸收與成骨細胞促骨形成的動態(tài)平衡狀態(tài),即骨重建平衡狀態(tài)。骨作為雌激素發(fā)揮作用的重要靶器官,破骨與成骨細胞表面均存在雌激素受體,雌激素水平可直接影響破骨與成骨細胞功能[12-13]。此外,雌激素作為骨細胞與免疫細胞共同交叉因素,通過雌激素受體途徑,調節(jié)T淋巴細胞活化及免疫因子釋放,影響破骨細胞、成骨細胞、免疫細胞活性及功能[14]。雌激素缺乏可造成相應免疫功能變化及炎癥反應,從而影響骨重建平衡[15]。臨床認為絕經后骨質疏松發(fā)生的內在原因為雌激素缺乏,導致破骨細胞、成骨細胞及骨免疫失衡造成骨重建失衡[16-17]。RANKL可誘導破骨細胞前體細胞分化、增殖、加速成熟破骨細胞活化,最終導致骨吸收;OPG主要由破骨細胞、成骨細胞、B淋巴細胞、前體細胞產生,可抑制破骨細胞生成,在骨重建中具有骨保護作用[18]。RANKL/RANK/OPG信號通路作為介導骨形成與骨吸收平衡的重要信號通路,其平衡失調可促發(fā)骨骼代謝相關疾病[19]。本研究中觀察組RANKL水平高于對照組,OPG水平低于對照組,說明RANKL/RANK/OPG參與絕經后骨質疏松發(fā)生、發(fā)展。

        腸道菌群作為人體內最大微生物儲存庫,與機體健康息息相關。正常情況下,腸道菌群種類及數量均處于相對穩(wěn)定狀態(tài),但年齡、地理環(huán)境、生活及飲食習慣等因素均可影響腸道菌群穩(wěn)定,甚至誘發(fā)疾病[20-21]。本研究中觀察組大腸桿菌數量高于對照組,雙歧桿菌、乳酸桿菌數量低于對照組,說明腸道菌群與絕經后骨質疏松有關,具體機制:①腸道菌群可通過調節(jié)礦物質吸收,參與骨重建過程,如腸道菌群中雙歧桿菌可調節(jié)腸道pH值,而pH值變化影響腸道細胞內鈣吸收,且腸道菌群還可通過調節(jié)血清素、腸源激素等影響礦物質吸收的內源性因子,從而影響骨代謝;②腸道上皮細胞分布大量雌激素受體,與雌激素結合,可促使胞質激酶活化,誘導腸道上皮屏障功能發(fā)揮作用,而絕經后婦女雌激素水平下降,可抑制該反應,減弱腸道上皮屏障功能,腸道菌群有害代謝產物可進入腸皮下組織而誘發(fā)免疫反應,且腸道菌群可通過免疫系統(tǒng),應答機體內雌激素缺乏,二者在一定程度上可協(xié)調發(fā)揮作用,抵抗抗原引起的骨免疫反應,進而保護骨組織[22-23]。本研究結果顯示,RANKL、OPG、雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌為絕經后骨質疏松發(fā)生的獨立影響因素,進一步證實骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG、腸道菌群均參與絕經后骨質疏松發(fā)生,且與骨質疏松發(fā)生風險有關。ROC曲線結果顯示,骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子、腸道菌群聯合診斷絕經后骨質疏松的AUC>0.9,具有良好診斷效能,提示臨床可通過檢測骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子水平、腸道菌群數量診斷絕經后骨質疏松。

        本研究中絕經后骨質疏松患者骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子RANKL水平與雙歧桿菌、乳酸桿菌數量呈負相關關系,與大腸桿菌呈正相關關系;OPG水平與雙歧桿菌、乳酸桿菌數量呈正相關關系,與大腸桿菌數量呈負相關關系。提示絕經后骨質疏松患者骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG與腸道菌群失調有關。絕經后婦女出現骨質疏松時,腸道內大腸桿菌等有害菌含量升高,乳酸桿菌、雙歧桿菌等益生菌含量下降,促使大量促炎因子釋放,加重腸道炎癥反應,從而影響骨代謝[24],而促炎因子可通過骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG調節(jié)骨重建過程,因此推測腸道菌群可能通過骨免疫系統(tǒng)對絕經后骨質疏松發(fā)揮調節(jié)作用,臨床可通過調節(jié)腸道菌群以達到治療骨質疏松的目的,但本研究樣本量較小,還需臨床多中心、多渠道取樣,作進一步證實。

        綜上所述,絕經后骨質疏松患者骨免疫系統(tǒng)RANKL/RANK/OPG相關因子與腸道菌群失調有關,臨床可通過調節(jié)腸道菌群失調治療骨質疏松,為防治絕經后骨質疏松提供了新思路。

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