急性脊髓完全横断性损伤瘫痪患者血清骨转换生化标志物和骨密度检测的临床意义

付能高，张志明，杨鑫（川北医学院附属医院骨科，四川南充637000）

急性脊髓完全横断性损伤瘫痪患者血清骨转换生化标志物和骨密度检测的临床意义

付能高，张志明，杨鑫（川北医学院附属医院骨科，四川南充637000）

目的检测急性脊髓完全横断性损伤瘫痪患者不同时间血清骨转换标志物和骨密度（BMD），评估继发骨质疏松的可能性，为临床治疗和预防急性脊髓损伤瘫痪后继发骨质疏松提供依据。方法选择2011年4月至2013年4月收治的38例胸-腰椎骨折患者，均为高处坠落伤，根据有无脊髓损伤及瘫痪症状分为观察组23例和对照组15例。观察组于术前、术后1个月及术后6个月应用酶联免疫吸附试验（ELISA）法或电化学发光免疫法（ECLIA）测定急性脊髓损伤瘫痪患者血清或尿液中骨转换生化标志物，应用双能X射线BMD仪检测腰椎和股骨颈BMD。结果观察组术后1个月与术前和对照组比较，骨形成标志物检测值即轻度升高，腰椎和股骨颈BMD检测轻度降低，但差异均无统计学意义（P＞0.05）；术后1个月骨吸收标志物检测值升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；观察组术后6个月，与术前、术后1个月及对照组比较，骨转换生化标志物检测值除Ⅰ型原胶原羧基端延长肽（PICP）外均有明显升高，腰椎和股骨颈BMD检测值明显降低，差异均有统计学意义（P＜0.05）。所有瘫痪患者术后及随访期内无神经功能恢复，两组患者切口无感染，随访期内无椎弓根螺钉松动、断裂。结论对急性脊髓损伤瘫痪患者，除PICP敏感性较差外，骨转换生化标志物结合BMD检查，可早期发现并预防骨质疏松及骨质疏松引起的骨折。

脊髓损伤；急性病；生物学标记；骨和骨组织；骨密度；临床意义

人体骨组织的新陈代谢是旧骨不断被吸收和新骨不断形成、转换的过程，骨转换生化标志物分为骨形成标志物和骨吸收标志物，测定血清、尿液中的某些骨生化标志物有助于了解骨组织的新陈代谢状态和骨转换率的快慢；而骨密度（bone mineral density，BMD）检查一般需要半年以上才会出现动态变化，因此，作者动态检测了急性脊髓损伤瘫痪患者血清和尿液中的骨转换生化标志物以及腰椎和股骨颈的BMD，为预防急性脊髓完全横断性损伤瘫痪患者继发骨质疏松和骨质疏松性骨折提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2011年4月至2013年4月本科收治的38例胸腰椎骨折患者，均为高处坠落伤，根据有无脊髓损伤和瘫痪症状分为观察组23例和对照组15例。观察组均为双下肢完全瘫痪患者，其中男15例，年龄27～63岁，女8例，年龄31～54岁；其中T10骨折4例，T11骨折13例，T12骨折6例，均为脊髓损伤伴双下肢完全瘫痪患者；所有患者均进行X射线片、CT检查明确脊柱骨折脱位，磁共振成像（MRI）检查证实胸脊髓损伤。对照组患者均无神经症状或瘫痪症状，其中男11例，年龄30～65岁，女4例，年龄32～47岁；其中T12骨折11例，L1骨折3例，L3骨折1例；所有患者均进行X射线片、CT检查明确脊柱骨折脱位，MRI检查证实有无脊髓损伤。所有患者均无内分泌及影响骨代谢疾病，近期未服用过影响骨代谢的药物。两组患者年龄、性别等比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 手术方法患者全身麻醉满意后，取俯卧位，常规消毒铺巾，以伤椎棘突为中心做一后正中切口，显露伤椎及上下2个椎体椎板、关节突关节。根据Weinstein解剖定位法[1]，在C型臂透视下于伤椎及上下相邻2个椎体椎弓根置入椎弓根螺钉，置棒和螺帽后行撑开复位内固定，经C型臂透视确认椎体脱位复位满意、内固定器材牢固可靠。于双侧椎板间、小关节突周围及横突间植骨，对有瘫痪者常规行椎板开窗减压，无瘫痪者不做减压。术后常规给予抗生素5～7 d，卧床期间加强护理，未瘫痪者卧床休息4周后戴支具下床活动。

1.3 检测方法（1）骨转换生化标志物检测：所有样本均于清晨空腹采集，应用酶联免疫吸附试验（ELISA）法检测血清骨钙素（BGP）、骨碱性磷酸酶（BALP）、Ⅰ型原胶原羧基端延长肽（PICP）和尿吡啶啉（PYD）、尿脱氧吡啶啉（DPYD），上述试剂均由美国Quidel Corporation公司提供；应用电化学发光免疫法（ECLIA）检测血清Ⅰ型胶原交联C-端肽（CTX）和血清Ⅰ型原胶原氨基端延长肽（PINP），使用Roche公司Elecsys2010全自动免疫检测仪及配套试剂；应用ELISA法检测尿Ⅰ型胶原交联N-端肽（NTX），试剂盒由美国Ostex Intemation Inc公司提供；尿液标本同时应用日本Olympus AU 640全自动生化仪检测尿肌酐（Cr）以纠正尿浓度的影响。（2）BMD测量：由专业操作人员使用美国Hologic ASY-00409型双能BMD仪测量每例患者腰椎正位（L2～4）BMD及股骨颈BMD。

观察组所有患者于术前、术后1个月、术后6个月检测并记录骨转换生化指标及BMD变化情况。对照组仅术前检测并记录骨转换生化指标及BMD的变化情况，治疗过程不再进行骨转换生化指标和BMD监测。

1.4 统计学处理应用SPSS13.0统计软件进行数据分析，计量资料以±s表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组术后情况比较观察组所有瘫痪患者术后及随访期内无神经功能恢复，对照组所有患者术中均无脊髓和神经根损伤，术后卧床1个月即戴支具下床活动。术后两组患者切口无感染，随访期内无螺钉松动、断裂。

2.2 两组骨转换生化标志物检测值比较观察组术后1个月骨形成标志物检测值与术前、对照组比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；观察组术后6个月骨形成标志物检测值除PICP外，各检测值与术前、术后1个月和对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。观察组术后1个月、术后6个月骨吸收标志物检测值与术前和对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

2.3 两组BMD检测值比较观察组术后1个月腰椎和股骨颈BMD检测值与术前和对照组比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；术后6个月腰椎和股骨颈BMD检测值与术前、术后1个月和对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表1 两组骨转换生化标志物检测值比较（±s）

表1 两组骨转换生化标志物检测值比较（±s）

注：与观察组术前、对照组比较，aP＞0.05；与观察组术前、术后1个月和对照组比较，bP＜0.05。

组别nBGP（ng/mL）BALP（U/L）PINP（ng/mL）PICP（ng/mL）对照组观察组术前术后1个月术后6个月156.50±2.2921.57±4.0233.25±10.6188.82±22.58 23 23 23 6.61±2.60 7.77±3.03a11.26±4.02b21.37±4.66 23.26±5.01a31.27±5.19b32.81±10.63 36.73±10.75a45.82±12.09b89.18±21.58 91.96±22.04a95.66±23.17b

表2 两组骨吸收标志物检测值（±s）

表2 两组骨吸收标志物检测值（±s）

注：与观察组术前、对照组比较，aP＞0.05；与观察组术前、术后1个月和对照组比较，bP＜0.05。

组别n CTX（ng/mL）NTX/Cr（nmol·L-1/ mmol·L-1）DPYD/Cr（nmol·L-1/ mmol·L-1）PYD/Cr（nmol·L-1/ mmol·L-1）对照组观察组术前术后1个月术后6个月150.31±0.1336.68±13.034.79±1.3520.15±5.39 23 23 23 0.32±0.14 0.45±0.16a0.61±0.20b36.47±12.09 48.97±12.28a65.35±16.02b4.83±1.15 6.28±1.16a8.03±1.31b20.29±5.81 30.62±5.86a43.02±6.56b

表3 两组BMD检测值比较（±s，g/cm2）

表3 两组BMD检测值比较（±s，g/cm2）

注：与观察组术前、术后1个月和对照组比较，aP＜0.05。

项目对照组（n=15）观察组（n=23）术前术后1个月术后6个月腰椎BMD股骨颈BMD 0.907±0.060 0.872±0.059 0.904±0.051 0.880±0.055 0.881±0.061a0.851±0.070a0.757±0.075a0.712±0.071a

3 讨论

急性脊髓损伤大多数为不完全性损伤，而完全性脊髓损伤患者将出现肢体完全瘫痪而长期卧床，出现肌肉萎缩和骨质疏松并可能发生骨折[2]。通过骨髓干细胞、嗅鞘细胞、神经干细胞以及脐血干细胞移植，国内外学者对脊髓完全横断性损伤做了大量的研究工作[3-6]，但脊髓损伤的基础研究和临床治疗至今未取得突破性进展。脊髓完全性横断损伤后出现的肢体瘫痪、大小便障碍、肺部和泌尿道感染、压疮、电解质紊乱等并发症，大大降低了患者的生活质量，并严重威胁患者的生命安全。

目前，对脊髓损伤后继发骨质疏松的研究较多[7-8]，是以骨量减少、骨微结构退化、骨强度降低和骨折风险增加为特征的代谢性骨病[9-10]。Pietschmann等[11]研究了脊髓损伤后骨代谢指标，发现早期BGP和尿羟脯氨酸均有明显升高。本研究发现，观察组术后1个月骨形成标志物检测值轻度升高，腰椎BMD和股骨颈BMD检测值轻度降低，与对照组和观察组术前比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；观察组术后1个月骨吸收标志物检测值升高，与对照组和术前比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。观察组术后6个月骨生化转换标志物检测值除PICP外均有明显升高，腰椎BMD和股骨颈BMD检测值则明显降低，与对照组、术前和术后1个月比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。表明完全瘫痪患者丧失了躯干和肢体的主动功能活动，骨吸收和骨形成标志物检测值早期即开始升高，而骨吸收标志物升高更早、幅度更大。由于躯干和肢体长期处于失神经支配和失用性状态，BGP流失加快，术后1个月腰椎BMD和股骨颈BMD检测值即开始降低，随着卧床时间增加，腰椎和股骨颈BMD值越来越低，有发生骨质疏松倾向甚至骨折的危险。

急性脊髓完全性横断损伤导致患者完全瘫痪，可继发骨质疏松并诱发骨折，而BMD下降是骨质疏松的主要病理表现，目前世界卫生组织（WHO）制订的骨质疏松症诊断标准是BMD测定t值小于-2.5。骨密度检测只反映骨组织矿物质含量的多少，对于抗骨质疏松药物治疗后的变化需至少6个月后才能表现出来，因此不能早期反映骨组织基质和骨组织强度的变化，也不能发现早期出现的骨质疏松。骨转换生化标志物反映的是骨转换的总体速率，代表了全身骨骼的动态变化，目前已成为诊断代谢性骨病、评估抗骨吸收和促骨形成药物疗效的重要指标[12-13]，对预测骨量丢失率、药物疗效及个体药物治疗策略、骨折危险性能提供有用的信息。由于骨转换生化标志物能反映骨形成和骨吸收的动力学信息以及全身骨代谢的快速变化，是骨组织微结构的变化，且特异性和敏感性均较高，而BMD检测的是骨形态质量的变化，一般需半年以上才能出现动态变化，因此，检测骨转换生化标志物比BMD更敏感，可作为早期预防骨质疏松及骨质疏松引起骨折的监测指标。

综上所述，对急性脊髓损伤完全瘫痪的患者，骨转换生化标志物结合BMD检测，尤其是骨转换生化标志物检测可早期发现骨组织细胞水平的改变，了解骨组织的代谢情况，早期发现并有效防治骨质疏松及骨质疏松引起的骨折，对减轻患者的经济负担、提高患者的生活质量有着重要意义。

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Clinical significance of detecting biochemical markers of bone turnover in serum and bone mineral density of patients with acutely completely transverse spinal cord injury

Fu Nenggao，Zhang Zhiming，Yang Xin（Department of Orthopedics，the Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College，Nanchong，Sichuang 637000，China）

ObjectiveTo detect biochemical markers of bone turnover in serum and bone mineral density（BMD）of the paralyzed patients with acutely completely transverse spinal cord injury at different time，and evaluate the possibility of secondary osteoporosis，in order to provide evidence for clinical treatment and prevention of secondary osteoporosis after paralysis of acute spinal cord injury.MethodsTotally 38 patients with thoracolumbar vertebral fracture caused by falling from high place，who were enrolled from April 2011 to April 2013，were selected，and divided into the observation group（n=23）and the control group（n=15）according to the symptoms of spinal cord injury or paralysis.Biochemical markers of bone turnover in serum or urine of the paralyzed patients with acute spinal cord injury were determined by enzyme linked immunosorbent assay（ELISA）or electrochemiluminescence immunoassay before operation，1 month and 6 months after operation in observation group，meanwhile dual energy X-ray absorptiometry（ECLIA）was adopted to detect the BMD of lumbar vertebra and femoral neck.ResultsCompared with pre-operation in observation group and control group，the detection value of biochemical marker of bone formation in observation group 1 month after operation increased slightly，and the BMD detection value of lumbar vertebra and femoral neck decreased slightly，but the difference had no statistical significance（P＞0.05）；the detection value of biochemical marker of bone resorption evaluated 1 month after operation，and the difference had statistical significance（P＜0.05）；compared with pre-operation and 1 month after operation in observation group and control group，the detection value of biochemical markers of bone turnover rose prominently in observation group 6 months after operation except procollagen typeⅠC-terminal peptide（PICP），but the BMD detection value of lumbar vertebra and femoral neck decreased remarkably with statistically significant difference（P＜0.05）.All the paralyzed patients had no neural functional recovery after surgery or during follow-up period.All the patients in both groups had no incision infection，pedicle screw loose or disruption in follow-up period.ConclusionFor the completely paralyzed patients with acute spinal cord injury，except the poor sensitivity of PICP，biochemical markers of bone turnover combining with BMD detection can early discover and prevent osteoporosis and bone fracture caused by osteoporotic.

Spinal cord injuries；Acute disease；Biological markers；Bone and bones；Bone mineral density；Clinical significance

10.3969/j.issn.1009-5519.2014.09.004

A

1009-5519（2014）09-1289-03

2014-01-09）

付能高（1973-），男，四川简阳人，主治医师，主要从事脊柱外科工作；E-mail：funenggao@163.com。