溃疡性结肠炎患者血清IL-6、RANKL/OPG水平与骨质疏松的关系

闫小燕，李 纬，丁 辉，张立达，杨玉秀，王春荣，张延瑞，韩双印*

(1. 新乡医学院，河南 新乡453003；2. 郑州大学人民医院 影像科，河南 郑州 450003；3. 郑州大学人民医院 消化内科，河南 郑州 450003)

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种病因不明的慢性非特异性肠道疾病，遗传、免疫等因素可能在本病的发生发展中发挥重要作用，肠道黏膜对腔内抗原的异常免疫反应、致炎细胞因子分泌增多可能是主要的发病机制。UC可出现一系列的肠外表现，骨质疏松是UC患者严重却易被忽视的并发症之一。一项亚洲炎症性肠病研究[1]表明，UC患者约22% 存在骨量减少，11% 存在骨质疏松。我国UC患者的调查显示约23% 存在骨量减少，4% 被诊断为骨质疏松[2]。UC相关骨质疏松的发病机制尚未完全阐明，近年来发现促炎性细胞因子如IL-6和核因子 -κB受体活化因子配体/骨保护素(receptor activator of nuclear factor-κB ligand/osteoprotegerin, RANKL/OPG) 直接或间接地在UC患者骨质变化中产生作用。我们的研究对30例UC患者检测血清IL-6、RANKL、OPG和骨密度测量，探讨UC患者骨质疏松的发病机制。

1 资料和方法

1.1 材料

收集2012年1月至2013年8月在郑州大学人民医院住院治疗的30例UC患者及20例健康志愿者的清晨空腹外周血。患者男性16例和女性14例，年龄18 ～ 48岁，平均34 岁；志愿者男性11例和女性9例，年龄20 ～ 46 岁，平均32岁。UC诊断标准符合我国炎症性肠病诊断与治疗的共识意见( 2012，广州)[3]。研究对象均排除绝经期女性、慢性消耗性疾病、内分泌代谢性疾病，无服用糖皮质激素及其他影响骨代谢的药物史。病例取材征得患者知情同意。IL-6、RANKL及OPG检测ELISA试剂盒均购自美国R&D公司。

1.2 方法

1.2.1 IL-6、RANKL及OPG检测 采集清晨空腹肘静脉血4 mL，室温下静置20 min后，离心10 min，3 000 r/min，血清等分为0.5 mL后储存于-80 ℃，按照ELISA试剂盒说明书分别测定血清IL-6、RANKL和OPG水平。

1.2.2 骨密度测定 采用数字化双能X 线骨密度仪(美国，GE公司)测定患者L1～L4的骨密度(bone mineral density，BMD)，以g/m2表示。通过与数据库内储存的对照组骨量峰值数据比较，计算T值，T值是以同性别、同种族正常人的骨量峰值为基础得出的标准差值。根据世界卫生组织(WHO)定义：T 值≥-1.0 SD 为正常，-2.5 SD

2 结果

2.1 一般资料

UC患者和健康志愿者2组受试者在性别、年龄分布无统计学差异(P>0.05)。

2.2 UC组与对照组骨密度的差异

双能X线骨密度检查结果显示，UC患者中46.7%出现骨密度降低，其中骨量减少占36.7%(11/30)，骨质疏松占6.7%(2/30)，与对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1 UC组与对照组骨密度结果比较

注：与对照组比较,*P<0.01。

2.3 UC组与对照组血清IL-6、RANKL、OPG水平的差异

UC患者血清IL-6、RANKL、OPG水平均高于对照组，2组间比较均有显著差异(P<0.01),见表2。

表2 UC组与对照组IL-6、RANKL、OPG的差异

注：与对照比较,*P<0.01。

2.4 UC患者不同骨密度亚组与对照组IL-6、RANKL、OPG的比较

基于骨密度变化，UC患者分为骨量正常组、骨量减少组和骨质疏松组。方差分析表明，各亚组IL-6、RANKL、OPG与对照组相比均有差异，F值分别为22.631、12.277、6.096，P值均<0.01；进一步分析显示骨量正常组IL-6、RANKL水平高于对照组(P<0.01)，而OPG水平与对照组无差异；骨量减少组和骨质疏松组IL-6、RANKL、OPG水平均显著高于对照组(P<0.01)。见表3。

表3 UC不同骨密度亚组与对照组IL-6、RANKL、OPG比较

注：与对照比较，*P<0.01。

2.5 UC患者IL-6、RANKL、OPG与腰椎骨密度的关系

UC患者骨密度与血清IL-6、RANKL、OPG的关联分析发现，患者骨密度与IL-6及OPG水平呈负相关，与RANKL水平无相关性。UC患者随着骨密度的降低，IL-6、RANKL、OPG水平均逐渐升高，其中IL-6水平在骨量正常、骨量减少、骨质疏松3组间比较均有显著差异(P<0.01)；OPG水平在骨量减少组及骨质疏松组均高于骨量正常组(P<0.01)，在骨量减少组与骨质疏松组之间无统计学差异；RANKL水平随着骨丢失程度的增加虽有升高但无统计学差异。见图1、图2、图3。

图1 UC患者血清IL-6骨密度的关系

图2 UC患者血清RANKL与骨密度的关系

图3 UC患者血清OPG与骨密度的关系

3 讨论

近年来，UC相关骨代谢紊乱的不断增多引起人们的关注，其发病目前认为与炎症因子的激活、维生素D缺乏、低体重指数、遗传因素及糖皮质激素治疗等有关。UC患者肠道的异常免疫反应，一方面表达了多种促炎细胞因子如IL-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)-α、IL-1、IL-8 等导致肠道黏膜免疫损伤和炎症反应，另一方面，活化的T淋巴细胞通过RANKL影响骨代谢。我们的研究对UC患者血清IL-6、RANKL及OPG 进行检测，分析其与UC患者骨密度的相关性，探讨其在UC相关骨代谢紊乱发病机制中的意义。

IL-6 是一种多功能的细胞因子，在炎症反应、免疫调节和骨代谢过程中起重要作用。临床研究[4-6]显示，UC患者血清 IL-6 水平明显升高，且与病变严重程度和局部炎症严重程度一致。IL- 6 也是主要的破骨细胞调节因子之一，可刺激破骨细胞的增殖和功能的表达，并抑制成骨细胞的功能[7]。在我们的研究中，UC患者血清 IL-6 水平明显高于对照组，而且 IL-6 水平在UC 3 组间有显著差异，骨量正常组<骨量较少组<骨质疏松组；相关性分析也表明 IL-6 与腰椎骨密度呈显著负相关，说明 IL-6 在参与UC病理过程的同时对骨代谢产生重要影响。

RANKL是TNF家族成员，在骨代谢及免疫反应中发挥至关重要的作用[8-11]。RANKL与其特异性受体RANK结合，会触发破骨细胞的产生进而导致骨丢失；而OPG可竞争性与RANKL结合，抑制破骨细胞的活化，促使破骨细胞凋亡。RANKL/OPG的平衡是维持正常骨代谢所必需的。来源于活化的T淋巴细胞的RANKL，可引起破骨细胞的活化、促进骨质丢失[11]。Moschen等[12]对180名IBD患者的研究表明，RANKL能够促进IBD的发展且可导致IBD相关的骨质破坏。一项动物实验[13]显示，对IL-2基因缺陷小鼠补充外源性OPG可改善肠道炎症和逆转骨丢失，说明免疫反应和T淋巴细胞在骨丢失中的作用。在我们的研究中，血清RANKL和OPG水平在UC患者显著高于对照组，且UC组中随骨密度的降低其水平逐渐升高；OPG水平与骨密度呈显著负相关，提示OPG水平的增加可能代表骨代谢稳态的反应，旨在扭转骨质疏松维持正常的骨量，但其增高的程度并不足以扭转T淋巴细胞产生的RANKL所致的骨丢失。这与Turk等[14]的研究结果基本一致。

我们的研究表明，IL-6、RANKL/OPG不仅参与UC相关骨质破坏的发生，且与其严重程度密切相关，测定UC患者血清IL-6、RANKL/OPG水平可反映其骨质疏松情况。通过对促炎细胞因子及RANKL/OPG的深入研究，可更好地了解UC相关骨质疏松的病理机制，对其预防和临床诊断具有临床指导意义。

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