老年骨质疏松患者血清瘦素、胰岛素样生长因子-Ⅰ、组织蛋白酶K和氧化应激指标的水平及意义

江孝龙 蒋国华

(浙江省荣军医院骨科，浙江 嘉兴 314000)

骨质疏松(OP)是常见的一种骨科疾病，好发于老年人，临床表现主要为骨小梁减少、骨质变薄、骨量减低等骨组织显微结构受损症状，会造成患者骨脆性增加，很大程度上提高了骨折概率，且OP发病率不断上升，严重影响患者生活质量，甚至可能威胁患者生命安全〔1～3〕。故临床采取有效的诊断和治疗方法尤为重要。骨代谢标志物主要反映内骨等形成和吸收情况，测定骨代谢标志物可用来OP的诊断及预测骨折风险〔4〕。近年研究表明，瘦素主要通过中枢机制影响人的骨代谢，胰岛素样生长因子(IGF)-Ⅰ是骨骼合成的一种生长因子，与破骨细胞和成骨细胞的功能及其耦联密切相关〔5〕。由破骨细胞介导的骨基质重构时，组织蛋白酶(Cathe)K是最主要的蛋白水解酶，在骨代谢中扮演独特的角色，此外认为活性氧的增加是OP发生的重要原因〔6〕。本研究探讨老年OP患者骨代谢标志物、血清瘦素、IGF-I、Cathe K和氧化应激指标的水平及意义。

1 资料与方法

1.1临床资料 选择浙江省荣军医院2011年9月至2014年9月收治的老年OP患者200例作为研究组。纳入标准：①经双能骨密度(BMD)仪检测诊断为OP；②年龄≥70岁；③自愿加入研究签订知情同意书者。排除标准：①合并甲状腺功能亢进、糖尿病等代谢性疾病；②精神疾病者；③继发性OP骨折；④影响骨代谢药物及激素服用史。研究组男72例，女128例，年龄70～86〔平均(78.39±4.57)〕岁。另选同期老年健康体检者120例作为对照组，男46例，女74例，年龄70～89〔平均(79.92±4.56)〕岁。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2主要仪器和试剂 日立7160型全自动生化分析仪，BMD-400型双线BMD仪。人骨形成蛋白(BGP)试剂盒、人骨特异性碱性磷酸酶(B-ALP)试剂盒、人Ⅰ型前胶原N端前肽(PINP)试剂盒(上海江莱生物科技有限公司)、人瘦素试剂盒、人IGF-Ⅰ试剂盒(厦门慧嘉生物科技有限公司)，人Cathe K试剂盒、人丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(上海江莱生物科技有限公司)。

1.3观察指标及检测方法

1.3.1血清标本采集 所有研究对象于清晨空腹采集3 ml外周静脉血，分离血清，分离条件：离心半径15 cm、转速3 000 r/min、离心10 min，置于-70℃下保存待测。

1.3.2各指标测定 采用放射免疫法测定BGP含量，采用免疫分析法测定B-ALP含量，采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定PINP含量。采用ELISA测定瘦素和IGF-Ⅰ含量。采用酶法测定SOD和MDA含量，操作严格依据试剂盒说明标准进行。采用BMD仪测定腰椎L1～4和股骨颈BMD。分析骨代谢指标、瘦素、IGF-Ⅰ、Cathe K和氧化应激指标与BMD相关性。

1.4统计学方法 采用SPSS22.0软件进行χ2及t检验。相关性采用Pearson分析。

2 结 果

2.1两组血清骨代谢标志物指标比较 见表1。研究组血清BGP、B-ALP和PINP水平显著高于对照组(P<0.05)。

表1 两组血清骨代谢标志物指标比较

2.2两组血清瘦素、IGF-Ⅰ和Cathe K水平比较 见表2。研究组血清瘦素和Cathe K水平显著高于对照组而IGF-Ⅰ水平显著低于对照组(P<0.05)。

2.3两组氧化应激指标比较 见表3。研究组SOD显著低于对照组而MDA水平显著高于对照组(P<0.05)。

2.4两组BMD比较 见表4。研究组腰椎L1～4和股骨颈BMD低于对照组(P<0.05)。

2.5BMD与各指标的相关性 见表5。BGP、B-ALP、PINP、瘦素、Cathe K和MDA与BMD呈线性负相关，IGF-Ⅰ和SOD与BMD呈线性正相关(P<0.05)。

表2 两组血清瘦素、IGF-Ⅰ和Cathe K水平比较

表3 两组氧化应激指标比较

表4 两组BMD比较

表5 BMD与各指标的相关性

3 讨 论

原发性OP主要分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型又为绝经后OP，Ⅱ型又为老年性OP，临床特点主要为脆性增加、骨强度下降、骨的结构退化及骨量减少〔7，8〕。BMD检查可明确诊断OP，检测BMD可作为诊断OP主要手段〔9〕。本研究表明，老年OP患者BMD明显下降。 随着近年来医学水平的不断发展，骨代谢标志物在OP诊断中具有重要作用，且随着老龄化的不断增加，老年患者骨丢失速度加快，特别是绝经期老年妇女基于体内激素和年龄双重变化的影响，造成骨转换失去平衡，引起每个骨转换部位的骨量丢失严重，同时骨转换部位的骨量丢失严重，增加骨折风险〔10～12〕。BGP在骨吸收和骨细胞分化过程中发挥作用，能够通过检测血清中BGP含量，快速灵敏地反映骨形成和股转化率〔13〕；B-ALP主要是成骨细胞成熟的一种标志物，能够反映成骨细胞的活动，其代谢不受肝肠等影响，能够特异性、稳定性代表成骨细胞的活性，主要作为反映骨转换率的一种敏感标志物〔14〕；血中PINP的含量能够反映合成骨转换和Ⅰ型胶原的速率情况，PINP含量高，骨转换活跃。本研究结果表明，老年OP患者骨代谢标志物明显异常。瘦素是一种多肽类激素，肾脏是瘦素的主要清除器官，以原形从肾小球滤过，继而肾小管摄取原尿中的瘦素且降解后随尿排出。近年来越来越多研究关注中枢神经系统在骨代谢中的作用〔15〕。瘦素的中枢作用认为可能主要是通过其对下丘脑神经肽通路影响而实现，瘦素在下丘脑与受体结合，直接抑制神经肽Y mRNA表达，使神经肽Y的产生降低，通过与下丘脑受体结合而阻止骨形成。有研究报道显示，瘦素水平上升可抑制骨形成，而认为这一过程主要是通过改变下丘脑释放能量的中枢途径使骨的形成受抑制〔16〕。此外，由于老年OP患者大部分患高血压、糖尿病等代谢综合征，存在内分泌功能代谢紊乱，而认为内分泌功能紊乱可导致甲状腺功能低下、肾上腺皮质功能低下及骨量减少等一系列症状，而伴瘦素代谢异常增高情况下会致使自主神经张力下降，故老年OP患者骨丢失认为可能是经这一途径作用的结果〔17〕。IGF-Ⅰ是骨骼合成的一种生长因子，能够直接作用于成骨细胞的分化功能，参与骨重建，且受雌激素调节。有研究显示，老年OP患者血清IGF-Ⅰ水平明显下降〔18〕。本研究表明，老年OP患者血清瘦素水平升高而IGF-I水平下降。Cathe K主要存在于破骨细胞皱褶缘处，且为骨吸收的一种关键酶，虽该指标成为近年来骨病学术界的研究热点，但临床上目前仍未进行大规模的检测和研究〔19〕。本研究表明，老年OP患者血清Cathe K水平明显升高。OP本身被认为与年龄密切相关的一种骨量丢失，而氧化应激则被认为是年龄相关性疾病的一种最主要致病因素，故而氧化应激与OP相关性值得探讨〔20〕。SOD作为人体清除自由基的一种重要物质，可对抗氧自由基且能够阻断其对机体细胞引起的损伤。MDA会诱发过氧化作用，形成脂质过氧化物，引发细胞代谢功能障碍的物质。二者共同维持氧化应激平衡。本研究表明，老年OP患者明显存在氧化应激失衡。