绝经后骨质疏松症患者血清CEACAM1、β-catenin的变化及其与骨密度的关系

韩学明,李威,孙忠良

(新疆生产建设兵团四师医院, 新疆伊宁 835000)

绝经后骨质疏松症患者血清CEACAM1、β-catenin的变化及其与骨密度的关系

韩学明,李威,孙忠良

(新疆生产建设兵团四师医院, 新疆伊宁 835000)

目的 探讨癌胚抗原相关细胞黏附分子1(CEACAM1)、β-链蛋白(β-catenin)在绝经后骨质疏松症患者血清中的表达变化及与骨密度(BMD)的关系。方法 257例绝经后骨质疏松症患者为病例组，并于同期随机选取200例健康志愿者为对照组，采用ELISA法测定两组血清CEACAM1和β-catenin水平，采用双能X线吸收法测定两组L1～L4和双髋的BMD。对各指标间进行Pearson相关分析。结果 病例组血清CEACAM1、β-catenin水平均低于对照组(P均<0.05)。病例组腰椎、股骨颈BMD水平、T-score值、Z-score值均低于对照组(P均<0.05)。病例组血清CEACAM1与β-catenin呈正相关(r=0.839，P<0.05)，血清CEACAM1与腰椎、股骨颈BMD均呈正相关(r分别为0.683、0.709，P均<0.05)，血清β-catenin与腰椎、股骨颈BMD呈正相关(r分别为0.725、0.671，P均<0.05)。结论 绝经后骨质疏松症患者血清CEACAM1和β-catenin水平降低，二者与BMD呈正相关关系。

绝经后骨质疏松症；癌胚抗原相关细胞黏附分子1；β-链蛋白；骨密度

绝经后骨质疏松症是绝经后妇女常见的慢性系统性骨骼疾病，主要有长期骨吸收超过骨形成所致的骨量减少、骨组织微结构的退行性病变等特点[1]。双能X线吸收仪是测定骨密度(BMD)，辅助诊断骨质疏松症的重要手段，但是其费用昂贵，患者难于接受，并且需要专业人员操作，普及性差[2]。寻找方便、高效、灵敏的标志物辅助诊断绝经后骨质疏松症，对临床早期制定个体化治疗方案具有重要意义。癌胚抗原相关细胞黏附分子1(CEACAM1)是一种属于免疫球蛋白超家族黏附分子的细胞表面跨膜糖蛋白，β-链蛋白(β-catenin)是广泛存在于内皮细胞、成骨细胞等不同类型细胞中的多功能蛋白质[3,4]。研究[5]显示，CEACAM1、β-catenin参与调节骨细胞的分化及形成过程。本研究通过检测绝经后骨质疏松症患者血清中CEACAM1、β-catenin水平，并分析其与BMD的关系，旨在探讨其在绝经后骨质疏松症中的作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2006年1月～2016年12月新疆生产建设兵团四师医院收治的257例绝经后骨质疏松患者为病例组，纳入标准：①符合中国人骨质疏松症诊断标准专家共识(第三稿·2014版)中关于骨质疏松症的诊断标准[6]；②BMD测定值低于同类种族、同性别健康人的骨峰值，且降低程度超过2.5个标准差；③自然绝经超过1年的妇女；④年龄50～70岁。排除标准：①心脏功能不全；②肝、肾功能障碍；③近1年内接受过双磷酸盐、降钙素、雌孕激素等可能影响本研究结果的药物治疗；④合并有其他可能影响本研究结果的骨代谢性疾病，如类风湿性关节炎、骨软化症；⑤特发性骨质疏松症、继发性骨质疏松症；⑥妇科恶性肿瘤。年龄52～70(61.4±5.8)岁，停经时间5～16(10.7±5.5)年。于同期随机选取200例绝经的健康志愿者为对照组，年龄50～72(60.7±6.3)岁，停经时间3～17(11.6±5.1)年。两组年龄、停经时间具有可比性。

1.2 血清CEACAM1、β-catenin水平的检测 于清晨空腹收集两组肘静脉血5 mL，以3 000 r/min离心10 min，留取上清液置于-80 ℃环境下保存，留待检测。采用ELISA法测定血清CEACAM1和β-catenin水平，其中CEACAM1试剂盒由Uscn Life Science 公司提供，β-catenin试剂盒由Yanhui Biotechnology公司提供，严格按照试剂盒上的说明进行相关操作。

1.3 BMD相关指标的检测 由专业操作人员采用双能X线骨密度仪(美国Lunar prodigy)对两组研究对象前后位L1～L4以及双髋的BMD值进行测定。测量的指标包括BMD，即骨矿物质的密度；T-score，即BMD值与同种族、同性别年轻人的峰值骨量的百分比；Z-score，即BMD值与同种族、同龄人的BMD相比[6]。每天对BMD仪进行仿真模型质控，以保证仪器的准确性和稳定性。

2 结果

2.1 两组血清CEACAM1、β-catenin水平比较 病例组血清CEACAM1、β-catenin水平分别(5.76±1.89)、(18.85±4.12)pg/mL，对照组分别为(9.82±2.07)、(27.34±3.78)pg/mL。病例组血清CEACAM1、β-catenin水平均低于对照组(t分别为-21.851、-22.659，P均<0.05)。

2.2 两组腰椎、股骨颈BMD、T-score、Z-score比较 见表1。

表1 两组腰椎、股骨颈BMD、T-score、Z-score比较

2.3 血清CEACAM1、β-catenin水平与BMD的相关性分析 病例组血清CEACAM1与β-catenin呈正相关关系(r=0.839，P<0.05)；血清CEACAM1与腰椎、股骨颈BMD均呈正相关关系(r分别为0.683、0.709，P均<0.05)，血清β-catenin与腰椎、股骨颈BMD均呈正相关关系(r分别为0.725、0.671，P均<0.05)。

3 讨论

骨代谢过程中，骨形成不足或者旧骨吸收过多导致骨转换稳定状态失衡，出现骨量减少以及骨微细结构变化，骨小梁排列发生紊乱，最终使骨的力学性能下降而导致骨质疏松。随着人口老龄化，骨质疏松症的发病率呈逐渐上升趋势，尤其是绝经后妇女的骨质疏松症发生率更高。报道显示，美国和欧洲绝经妇女约有30%患有不同程度的骨质疏松症[7]，我国妇女绝经后骨质疏松症的患病率约为27%[8]。绝经后骨质疏松症降低了骨强度，增加了骨折危险性，造成严重的疾病负担，严重影响绝经后妇女的生活质量。早期诊断绝经后骨质疏松，并提供针对性治疗措施，可有效延缓或阻止病情发展，提高患者生命质量。

随着医学技术的快速发展，医学领域中对分子生物学的研究已成为国内外热点，寻找方便、高效的分子标志物辅助诊断绝经后骨质疏松具有重要价值。CEACAM1是属于免疫球蛋白超家族黏附分子，在内皮细胞、上皮细胞、活化的T细胞、B细胞等多种细胞中表达，并可影响上述不同细胞的生物学行为[9]。研究证实，CEACAM1在乳腺癌[10]、肺癌[11]等恶性肿瘤组织中呈低水平表达，可通过低表达水平减少与周围细胞的黏附作用。另有研究[12]发现，CEACAM1介导了骨细胞的分化和形成过程。Zhang等[13]研究显示，低水平Wnt信号通路与绝经后骨质疏松发生、发展过程相关，绝经后骨质疏松发病机制中，高水平核因子κB受体活化因子配基/骨保护素与低水平血清β-catenin参与了绝经后骨质疏松症发病过程；并且在骨代谢过程中，β-catenin是经典Wnt信号通路的调控分子。可见血清CEACAM1、β-catenin水平与骨质疏松密切相关。

本研究检测绝经后骨质疏松患者血清CEACAM1、β-catenin水平，并分析其与BMD的关系，旨在探讨其在绝经后骨质疏松症中的应用价值。结果显示，病例组血清CEACAM1、β-catenin水平低于对照组，提示血清CEACAM1、β-catenin在绝经后骨质疏松患者体内呈低水平表达，可能参与了绝经后骨质疏松的发病过程。研究表明，骨质疏松症患者BMD明显降低，因此，BMD降低可作为评价骨质疏松症的重要指标。目前临床主要采用BMD、T-score和Z-score作为临床掌握患者BMD变化情况的重要指标，其值越低，提示BMD越小，骨质疏松的可能性更大。本研究结果显示，病例组患者腰椎、股骨颈BMD、T-score、Z-score低于对照组，提示绝经后骨质疏松症患者不同部位均存在不同程度的BMD降低。进一步进行Pearson相关分析，结果显示，血清CEACAM1、β-catenin与腰椎、股骨颈BMD均呈不同程度的正相关性，即血清CEACAM1、β-catenin水平越低，患者BMD水平越低，即骨质疏松相对越严重。并且血清CEACAM1与β-catenin呈正相关性，上述结果提示血清CEACAM1、β-catenin联合检测作为评估骨质疏松严重程度的重要指标，有重要的临床参考价值。

综上所述，血清CEACAM1、β-catenin在绝经后骨质疏松患者体内呈低水平表达，可能参与绝经后骨质疏松的发病过程。血清CEACAM1、β-catenin有望成为临床辅助诊断骨质疏松的重要指标。

[1] Ozden FO, Sakallioglu EE, Demir E, et al. Effect of bisphosphonate as an adjunct treatment for chronic periodontitis on gingival crevicuar fluid levels of nuclear factor-κB ligand (RANKL) and osteoprotegerin in postmenopausal osteoporosis[J]. J Oral Sci, 2017,59(1):147-155.

[2] 庞坚,郑昱新,曹月龙,等.基于双能X线吸收测量法的三种胫骨软骨下骨骨密度测量方法的信度与效度分析[J].中国医学影像技术,2013,29(4):655-658.

[3] Russo L, Ghadieh HE, Ghanem SS, et al. Role for hepatic CEACAM1 in regulating fatty acid metabolism along the adipocyte-hepatocyte axis[J]. J Lipid Res, 2016,57(12):2163-2175.

[4] Liu Y, Huang L, Hao B, et al. Use of an osteoblast overload damage model to probe the effect of icariin on the proliferation, differentiation and mineralization of MC3T3-E1 cells through the Wnt/β-Catenin signalling pathway[J]. Cell Physiol Biochem, 2017,41(4):1605-1615.

[5] 马陈,沈霖,杨艳萍,等.青娥丸对绝经后骨质疏松症患者血清癌胚抗原相关细胞黏附分子1，β-链蛋白水平及骨密度的影响[J].中国中医骨伤科杂志,2017,25(2):15-18.

[6] 张智海,刘忠厚,李娜,等.中国人骨质疏松症诊断标准专家共识(第三稿·2014版)[J].中国骨质疏松杂志,2014,20(9):1007-2010.

[7] Notarnicola A, Maccagnano G, Moretti L, et al. Cardiopathy and osteoporosis: the epidemiology in a region of Italy[J]. J Biol Regul Homeost Agents, 2017,31(1):251-255.

[8] 周俪姗,董慧,徐丽君.绝经后骨质疏松症患者性激素水平、氧化应激相关指标与骨密度的相关性分析[J].中国妇幼保健,2013,28(8):1298-1300.

[9] Zhuo Y, Yang JY, Moremen KW, et al. Glycosylation alters dimerization properties of a cell-surface signaling protein, carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1 (CEACAM1)[J]. J Biol Chem, 2016,291(38):20085-20095.

[10] Yang C, He P, Liu Y, et al. Down-regulation of CEACAM1 in breast cancer[J]. Acta Biochim Biophys Sin, 2015,47(10):788-794.

[11] Ling Y, Wang J, Wang L, et al. Roles of CEACAM1 in cell communication and signaling of lung cancer and other diseases[J]. Cancer Metastasis Rev, 2015,34(2):347-357.

[12] Huang S, Kaw M, Harris MT, et al. Decreased osteoclastogenesis and high bone mass in mice with impaired insulin clearance due to liver-specific inactivation to CEACAM1[J]. Bone, 2010,46(4):1138-1145.

[13] Zhang L, Liu W, Zhao J, et al. Mechanical stress regulates osteogenic differentiation and RANKL/OPG ratio in periodontal ligament stem cells by the Wnt/β-catenin pathway[J]. Biochim Biophys Acta, 2016,1860(10):2211-2219.

新疆维吾尔自治区科技计划项目(201633132)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.29.015

R681

B

1002-266X(2017)29-0047-03

2017-04-19)