李翀，高焱，陸榮柱，何大偉，方玲娜，張盼盼，孫建華，李晶，郝彥明

(1.昆山市第一人民醫(yī)院，江蘇 昆山 215300；2.阿圖什市人民醫(yī)院，新疆 阿圖什 845350；3.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院 第一附屬醫(yī)院，新疆 石河子 832008)

骨質(zhì)疏松癥是一個(gè)日益嚴(yán)重的公共健康問(wèn)題，并且被認(rèn)為是老齡化不可避免的疾病。目前骨質(zhì)疏松治療的藥物為鈣劑、維生素D、降鈣素、雙膦酸鹽等，藥物治療效果已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，但是，盡管在治療上取得了巨大的進(jìn)步，治療效果和患者的期望仍然存在巨大落差。目前抗骨質(zhì)疏松藥物可能潛在的一些副作用，比如雙膦酸鹽類藥物的罕見(jiàn)副作用如食管炎、特殊骨折、下頜壞死、房顫等[1]，導(dǎo)致部分患者拒絕使用這些藥物。因此，在骨質(zhì)疏松癥研究中，近些年來(lái)許多新型研究理念應(yīng)運(yùn)而生，其中“硫化氫(H2S)與骨質(zhì)疏松癥相關(guān)”逐漸成為研究的新亮點(diǎn)。

硫元素是人體必需的常量元素之一，參與體內(nèi)能量代謝、結(jié)締組織形成、DNA修飾、蛋白合成等生命活動(dòng)。近年來(lái)，不斷有研究發(fā)現(xiàn)H2S在骨代謝以及骨質(zhì)疏松等疾病中也有著重要的調(diào)控作用[2-4]。H2S代謝的不平衡可能導(dǎo)致骨代謝異常，比如H2S缺乏的胱硫醚-β-合成酶(CBS)+/-小鼠[4]、飲食誘導(dǎo)的高同型半胱氨酸血癥相關(guān)的H2S缺乏小鼠[3]和蛋氨酸限制喂養(yǎng)的大鼠[5]都會(huì)導(dǎo)致模型鼠的骨代謝異常。并且通過(guò)外源性H2S供體干預(yù)H2S缺乏模型時(shí)發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充外源性H2S能夠預(yù)防甚至改變骨丟失。

目前H2S與骨代謝的基礎(chǔ)研究比較多，而臨床證據(jù)不足。在既往研究中，本團(tuán)隊(duì)在江蘇昆山地區(qū)已對(duì)健康體檢人群血清H2S水平與骨密度的相關(guān)性做了初步研究，發(fā)現(xiàn)血清H2S水平和髖部骨密度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，但是另有研究發(fā)現(xiàn)在亞洲血統(tǒng)的人群中，骨密度存在著顯著的種族/種族差異。所以我們?yōu)榱伺R床統(tǒng)計(jì)分析的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)性，在新疆維吾爾族進(jìn)行了血清H2S水平和骨密度的調(diào)查研究，進(jìn)一步驗(yàn)證不同種族人群中血清H2S水平與骨密度的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2016年11月至2019年11月，收集在新疆阿圖什市人民醫(yī)院體檢和就診的維吾爾族人員的基線資料，研究對(duì)象入選標(biāo)準(zhǔn)：參與健康體檢或者就診的維吾爾族居民。排除標(biāo)準(zhǔn)[6]：(1)合并多發(fā)骨折、開放性骨折、暴力性骨折等疾病的患者；(2)合并慢性肝腎疾病、代謝性疾病、腫瘤、血液系統(tǒng)疾病的患者；(3)行卵巢切除術(shù)后的患者；(4)長(zhǎng)期接受糖皮質(zhì)激素、雌激素、降鈣素以及雙膦酸鹽等治療的患者。共入選符合入選標(biāo)準(zhǔn)者250例，其中男111例，女139例，年齡50～80歲；其中骨量正常149例，骨量低下84例，骨質(zhì)疏松17例。所有研究對(duì)象均簽署知情同意，且本研究獲得阿圖什市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 指標(biāo)檢測(cè)

1.2.1 一般資料測(cè)定 一般資料包括患者的年齡、性別、民族、身高、體重，250例研究對(duì)象均為維吾爾族，年齡50～80歲，平均(60.0±7.6)歲。

1.2.2 血清H2S水平測(cè)定 為避免對(duì)研究對(duì)象造成多余的損害，我們留存血常規(guī)檢查后的殘余血樣，將血清密閉保存于-80 ℃冰箱，收集完畢后使用同一批次試劑統(tǒng)一檢測(cè)血清H2S水平，采用德國(guó)TSZ人H2S ELISA試劑盒(目錄號(hào)：hg14903)檢測(cè)血清H2S水平。

1.2.3 骨密度檢測(cè) 因新疆阿圖什市基礎(chǔ)醫(yī)療條件差，未能采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)骨密度檢測(cè)DEXA雙能X線骨密度儀,所以我們對(duì)250例研究對(duì)象使用超聲骨密度檢測(cè)儀檢測(cè)患者橈骨遠(yuǎn)端骨密度，記錄 T值；其中T≥-1.0 為正常，T值位于-2.5～-1.0為骨量減低，T≤-2.5為骨質(zhì)疏松。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件(IBM公司，美國(guó))進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，當(dāng)P<0.05，結(jié)果被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。受檢者按性別分成兩組，正態(tài)分布數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(SD)表示，偏態(tài)數(shù)據(jù)以中位數(shù)和四分位間距(IQRs)表示，非連續(xù)變量用百分比(%)表示；針對(duì)不同數(shù)據(jù)類型，分別用t檢驗(yàn)、Mann-WhitneyU檢驗(yàn)比較兩組間的差異。通過(guò)中位數(shù)檢驗(yàn)，比較不同骨密度情況下H2S水平的差異性。通過(guò)四分位法將人群按H2S水平從高到低分成4組，采用二分類Logistics回歸進(jìn)一步分析不同濃度下H2S水平造成骨量減低或骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)程度，評(píng)估影響骨密度的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

2 結(jié) 果

2.1 研究對(duì)象測(cè)量指標(biāo)的基線特征

本研究最終納入的研究對(duì)象男性和女性的平均年齡分別為62.2歲(SD 7.5歲)和57.7歲(SD 7.8歲)，平均骨密度分別為-0.92(SD 1.33)和-0.30(SD 1.45)，H2S水平分別為5.80(3.18，8.74)μmol·L-1和3.51(2.54，6.00)μmol·L-1。見(jiàn)表1。

表1 研究人群的基本特征Tab 1 Characteristics of the study population

2.2 不同骨密度下各測(cè)量學(xué)指標(biāo)的差異性比較

根據(jù)骨密度T值將人群分為骨量正常組、骨量減低組和骨質(zhì)疏松組，運(yùn)用方差分析比較不同組間各測(cè)量指標(biāo)的差異。結(jié)果顯示，在男性中不同骨密度人群間血清H2S水平存在差異性(表2)，在女性中僅年齡、身高在不同骨密度組間存在顯著差異(表3)。

表2 男性不同骨密度下各人體指標(biāo)的差異性比較Tab 2 Comparison of the differences of various body indicators in male with different bone mineral density

表3 女性不同骨密度下各人體指標(biāo)的差異性比較Tab 3 Comparison of the differences of various body indicators in female with different bone mineral density

2.3 不同H2S水平人群骨量減低或骨質(zhì)疏松發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的分析

由于本研究樣本量有限，患骨質(zhì)疏松癥人群數(shù)量較少，因此根據(jù)骨密度T值將人群分為骨量正常組和非正常組(骨量減低和骨質(zhì)疏松組)。通過(guò)四分位法將人群按H2S水平從高到低分成4組，采用二分類Logistics回歸進(jìn)一步分析不同H2S水平造成骨量減低或骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)程度。結(jié)果顯示，在男性中最低血清H2S水平組(≤2.55 μmol·L-1)患骨量減低或骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)是最高血清H2S水平組(≥6.981 μmol·L-1)的26.334倍(P<0.05)，低血清H2S水平組(2.551～4.395 μmol·L-1)患骨量減低或骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)是最高血清H2S水平組的19.697倍(P<0.05)(圖1)。在女性中未發(fā)現(xiàn)不同H2S水平組的骨量減低或骨質(zhì)疏松的患病風(fēng)險(xiǎn)存在顯著差異。

圖1 不同H2S水平對(duì)男性骨量減低或骨質(zhì)疏松發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的分析Fig1 The risk of osteopenia or osteoporosis in male with different H2S levels

3 討 論

H2S被認(rèn)為是調(diào)節(jié)各種生理或病理細(xì)胞功能的重要?dú)怏w傳遞素[7-9]。內(nèi)源性H2S由半胱氨酸生成，半胱氨酸由CBS和胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)催化[10]。H2S已經(jīng)在許多組織中被確認(rèn)與組織代謝相關(guān)，包括血管系統(tǒng)、腎臟、心臟、大腦、神經(jīng)系統(tǒng)和肺[11-13]。此外，細(xì)胞和動(dòng)物研究證明H2S與骨代謝密切相關(guān)，H2S調(diào)控骨代謝與多種信號(hào)通路機(jī)制相關(guān)，H2S可以通過(guò)抑制MAPKs和激活磷脂酰肌醇3-激酶/Akt途徑抑制氧化應(yīng)激，保護(hù)MC3T3-E1細(xì)胞免受H2O2誘導(dǎo)的凋亡[14]。H2S可以通過(guò)OPG/RANKL 通路而影響成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的代謝，OPG競(jìng)爭(zhēng)性抑制RANKL與破骨細(xì)胞膜上的RANK 結(jié)合，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡而抑制骨的吸收[15]。在去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，股骨組織中OPG的表達(dá)明顯降低而RANKL表達(dá)增加；外源性H2S 供體NaHS可以促進(jìn)大鼠股骨組織中OPG 的表達(dá)，并且降低了RANKL 的表達(dá)[16]。

本團(tuán)隊(duì)在2019年報(bào)道，通過(guò)對(duì)江蘇昆山地區(qū)人群的血清H2S水平與骨密度的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)血清H2S水平與髖部骨密度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.376，P=0.001)，提示內(nèi)源性H2S可能為骨密度的危險(xiǎn)因素。但是對(duì)骨密度的種族流行病學(xué)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，新疆漢族與維吾爾族在1 377 bp位點(diǎn)的CTR基因核苷酸序列多態(tài)性存在顯著差異[17];同樣，Nam等對(duì)非洲或亞洲血統(tǒng)的人群統(tǒng)計(jì)分析[18]發(fā)現(xiàn)，非洲或亞洲不同血統(tǒng)的人群骨密度也存在著顯著的種族差異，并說(shuō)明了體型對(duì)亞洲男性與其他人種之間的差異的重要作用。因此，本團(tuán)隊(duì)在對(duì)東部地區(qū)漢族人群統(tǒng)計(jì)分析后，進(jìn)一步對(duì)西部南疆地區(qū)維吾爾族人群進(jìn)行了血清H2S水平和骨密度的調(diào)查研究。分析發(fā)現(xiàn)，在男性研究對(duì)象中不同骨密度人群間血清H2S水平存在差異性；女性研究對(duì)象的年齡、身高在不同骨密度組間存在顯著差異。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)，不同H2S水平組的男性骨量減低或骨質(zhì)疏松的患病風(fēng)險(xiǎn)存在顯著差異。

本研究存在一定的局限性，與新疆總?cè)丝谙啾龋颊邩颖玖肯鄬?duì)較小，因此血清H2S是否和如何影響骨微結(jié)構(gòu)需要在更大的隊(duì)列中進(jìn)一步研究,臨床數(shù)據(jù)收集需要取得研究對(duì)象的知情同意，僅僅3年研究收集的樣本量偏少，我們將繼續(xù)調(diào)查研究。鑒于新疆的醫(yī)療條件差，難以實(shí)現(xiàn)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)骨密度檢測(cè)儀——DEXA檢測(cè)骨密度，我們將進(jìn)一步增加樣本量進(jìn)行相關(guān)研究。