骨骼维生素K水平在不同年龄段小儿骨代谢评价体系中的应用价值

金轶

【摘要】 目的 通过比较不同年龄段小儿骨骼维生素K的营养状况，进一步了解骨代谢在儿童期的特点及演变趋势。方法 将于2012年1月——2012年6月于我院进行常规体检的0-14岁儿童随机抽取80例，按照年龄分为四组：0-1岁为A组22例，-3岁为B组18例，-9岁为C组20例，9岁以上为D组20例。采用ELISA法，检测血清未羧化骨钙蛋白及总骨钙蛋白的含量，计算出骨钙蛋白的未羧化率，并对其结果作进一步的评价与分析。结果 1 A、 B、 C、 D组之间的血清未羧化的骨钙蛋白水平比较p<0.001，存在统计学差异。2四组之间的血清总骨钙蛋白水平比较p<0.001，存在统计学差异。 3 四组的血清未羧化骨钙蛋白/总骨钙蛋白*100之间比较p<0.001（F=15.65），存在统计学差异。4血清未羧化骨钙蛋白及总骨钙蛋白均与年龄呈正相关，即年龄越大，未羧化骨钙蛋白及骨钙蛋白的含量越高。而小儿年龄与体内未羧化骨钙蛋白/骨钙蛋白的比率无相关性，r=-0.48，P=0.709。结论 1不同年龄段小儿骨钙蛋白未羧化率不同，这意味着骨骼维生素K水平在儿童期随年龄的增长呈现出动态演变过程。20-1岁小儿骨钙蛋白未羧化率最高；1-3岁小儿次之，而后为3-9岁、9岁-14岁。这表明0-1岁小儿成骨细胞的维生素K的相对缺乏程度最重，并进一步证明维生素K可以作为评价小儿骨代谢的又一客观指标。

【关键词】 骨骼维生素K；骨钙蛋白未羧化率；骨代谢；儿童

过去人们认为骨在细胞水平上是不活跃的，但事实上骨的细胞在不停地进行着细胞代谢，骨代谢主要包括两个过程，一个是成骨细胞合成骨基质，使骨量增加，即骨形成的过程，另一个是破骨细胞吸收骨基质的过程，无论是骨形成或骨吸收均会释放及分泌多种代谢产物，这些进入血液或尿液中的代谢产物，既可作为评价骨代谢的生化标志物，其中骨钙蛋白是唯一在矿化组织中大量存在的骨代谢标志物，是骨形成的最直接反映^[1]。而维生素K作为一种古老的营养素，除了在凝血方面发挥重要作用外，其又是骨钙蛋白中谷氨酸r位羧化的重要辅酶，因此维生素K参与了骨代谢，关于两者之间相关性的研究近年来成为各个医学领域的热门话题，本研究则着眼于0-14岁儿童，将其分为不同的年龄段，通过测定骨钙蛋白未羧化率来评价维生素K与儿童骨代谢的密切关系，具体方法如下：

1 材料与方法

1.1 临床资料分组 将2012年01月——2012年6月于我院进行常规体检的0-14岁儿童随机抽取80例（均无血液系统疾病、肝脏系统疾病史，未服用过影响维生素K代谢药物史）。按照年龄分为四组：0-1岁为A组22例，-3岁为B组18例，-9岁为C组20例，9岁以上为D组20例

1.2 标本采集 所有入选儿童均在上午8-9时采集清晨空腹静脉血4ml，待血液充分凝固后，3000r/min离心5min，分别留取血清，置-20℃冰箱保存待测。

2 仪器及试剂盒

2.1 仪器 全自动酶标仪（Wellscan MK3，芬兰），全自动洗板机（DEM-II，北京）。

2.2 试剂盒 骨钙蛋白试剂盒为美国DSL公司的骨钙蛋白酶联免疫测定盒；未羧化的骨钙蛋白试剂盒为日本TakaRa公司的未羧化的骨钙蛋白酶联免疫测定盒（Glu-OC EIA Kit）。

3 对待测标本进行检测并计算

总骨钙蛋白= 羧化骨钙蛋白+ 未羧化骨钙蛋白。以未羧化骨钙蛋白/ 总骨钙蛋白计算出骨钙蛋白未羧化率。

4 统计学分析

应用SPSS13.0统计软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差（χ±s）表示，进行正态性和方差齐性检验。两组比较应用t检验，多组比较用方差分析（one-way ANOVA），两组之间比较用SNK-q检验；两变量之间相关性用Pearson相关分析。设定α=0.05。若P≤0.05为差异有统计学意义，P≤0.01为差异有显著统计学意义。

5 结 果

5.1 0-1岁组（A组），-3岁组（B组），-9岁组（C组），9岁以上组（D组）的血清未羧化的骨钙蛋白水平分别为2.17±0.59 ng/mL、1.65±0.82 ng/mL、1.96±0.91 ng/mL和2.59±0.80 ng/mL，四组之间比较p<0.001（F=17.58），存在统计学差异，两组之间比较均存在统计学差异。

5.2 A、B、C、D组的血清总骨钙蛋白水平分别为33.38±19.69 ng/mL、26.07±17.62 ng/mL、35.66±15.10 ng/mL和63.13±35.60ng/mL，四组之间比较p<0.001（F=22.56），存在统计学差异，两组之间比较均存在统计学差异。

5.3 A、 B、 C、 D组的血清未羧化骨钙蛋白/总骨钙蛋白*100分别为6.38±2.75、4.87±3.22、5.16±2.31、4.35±1.63.四组之间比较p<0.001（F=15.65），存在统计学差异。

5.4 血清未羧化骨钙蛋白与年龄呈正相关，r=0.49，p<0.01；血清骨钙蛋白与年龄呈正相关r=0.38，p<0.01；即年龄越大，未羧化骨钙蛋白及骨钙蛋白的含量越高。而小儿年龄与体内未羧化骨钙蛋白/骨钙蛋白的比率无相关性，r=-0.48，P=0.709，见表1。

6 讨 论

儿童骨骼是一个新陈代谢非常旺盛的器官，通过合成和吸收两个过程对骨进行不断的塑造和重建，在这两个过程中成骨细胞合成的酶类及有机基质以及破骨细胞作用下的降解产物均会进入血液循环及尿液中，检测这些物质在血或尿中的浓度即可用于评价骨的生长及进行疾病研究^[2]，因此它们可以作为骨的生化代谢标志物动态地反映骨的形成及吸收情况。

骨钙蛋白作为目前公认的一种骨生化代谢标志物，其由成熟的成骨细胞分泌，主要作用于骨基质的矿化阶段，是反映骨形成的特异性指标^[1]。骨钙蛋白分子中含有3个谷氨酸残基，只有当谷氨酸残基羧化为羧化谷氨酸时，骨钙蛋白才会被激活促进骨的矿化，而谷氨酸残基的羧化过程需要有维生素K作为辅酶才能完成，维生素K缺乏将会导致骨钙蛋白不能被羧化，预示着骨矿物质密度减低及高风险髋骨骨折^[3]。细胞培养同时证实骨钙蛋白的合成受维生素D与维生素K的共同调节，维生素D直接在基因转录水平发挥作用，维生素K参与蛋白质的翻译后羧化修饰过程^[4]，因此可以通过测定血清骨钙蛋白的未羧化率来评价机体的骨骼维生素K营养状况，本研究即以以上病生理基础作为实验原理，将80名0-14岁儿童按照年龄分为4组，大体为婴儿组、幼儿组、学龄前组及学龄期组，通过ELISA法测定以上各组小儿血清骨钙蛋白及未羧化骨钙蛋白的浓度，并计算出骨钙蛋白的未羧化率，进一步了解在儿童期骨代谢与维生素K的相关性。实验结果显示小儿血清骨钙蛋白及未羧化骨钙蛋白的浓度随年龄增长整体呈现出上升趋势，而不同年龄段小儿骨钙蛋白的未羧化率不同，这意味着骨骼维生素K水平在儿童期随年龄的增长呈现出动态演变过程。其中0-1岁小儿骨钙蛋白未羧化率最高；1-3岁小儿次之，而后为3-9岁、9岁-14岁。这表明0-1岁小儿成骨细胞的维生素K的相对缺乏程度最重，这正与我们临床观察到的婴儿期最易发生佝偻病等骨代谢异常的特点相吻合，同时提醒我们儿童期尤其是婴儿期补充维生素K对改善骨代谢，减少佝偻病等的发病有着重要的意义。

骨代谢是一个受多种维生素、激素和细胞因子调节的复杂的生理过程，而在儿童期又受年龄增长、性别、生长速率、营养状况以及青春期阶段等更多因素的影响，因此对儿童期的骨代谢进行评价及判断难度更大，因样本量有限，迄今为止，国内还没有儿童骨代谢标志物的正常参考值，同时本研究提醒我们儿童期在不同的年龄段应确立不同的参考值，由于单个骨代谢标志物在儿童骨骼发育中的敏感性和预测价值有限，因此在儿童骨骼发育的纵向检测中除需监测骨合成及吸收的指标，同时需监测骨代谢的调节指标^[5]，而骨骼维生素K水平即可作为评价骨代谢的一项重要生化指标，但对其更准确、简便的检测手段以及正常值的建立，还需要我们在以后的临床工作和实验中作更深一步的探讨及研究。

参考文献

[1] Peichl P，Griesmacher A，Muller MM，et al.Serum osteocalcin and urinary crosslaps are suitable markers of bone turnover in response to short-term hormone replacement therapy[J].Gynecol Endocrinol，2000，14（5）：374-381.

[2] Eyre DR.The specificity of collagen cross-links as marker of bone and connective tissue degradation[J].Acta Orthop Scand，1995，66（266）：S166-170.

[3] Naoko Tsugawa，Masataka Shiraki，Yoshitomo Suhara，et al.Vitamin K status of healthy Japanese women：age-relateed vitamin K requirement for-carboxylation of osteocalcin[J] Clin Nutr，2006，83（2）：380-386.

[4] Aufmkolk B，Hausehka PV，Schwartz ER.Characterization of human bone cells in culture[J].Calcif Tissue Int，1985，May，37（3）：228-235.

[5] Yang L，Grey V.Pediatric reference intervals for bone markers.Clin Biochem，2006，39（6）：561-568.