血清OPG、RANKL及白介素-34在克罗恩病患者骨代谢中的相关分析

严淑 苗鲁杰 汪良芝

苏州大学附属第三医院1全科医学科，2消化内科（江苏常州 213003）

克罗恩病（Crohn'S disease，CD）是一种原因不明的肠道炎症性疾病，可累及胃肠道的任何部分，其发病可能与感染、遗传、免疫等多种因素有关。近年来炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）并发骨质疏松（osteoporosis，OP）的研究越来越受到关注，OP被认为是IBD常见的并发症之一。研究表明CD患者较正常人群更易发生BMD的降低及骨质疏松［1］，但是临床实践中却容易被忽视。CD合并骨质疏松的发病机制目前仍不明确，糖皮质激素使用及疾病本身炎症因子的激活等均可增加OP的风险。近年来发现核细胞因子-κB受体活化因子配体（receptor activator of nuclear factor kappa Bligand，RANKL）/核因子-κB受体活化因子RANK/骨保护素（osteoprotegrin，OPG）系统是骨代谢中一个重要的信号调节系统，可调节破骨细胞，参与骨重建和病理性骨吸收。已有报道OPG/RANKL系统可激活破骨细胞的活性，导致CD骨量丢失［2］。此外，CD患者体内异常分泌的炎症因子如IL-1、IL-6、TNF-α也被认为参与骨质疏松的发生［3］。IL-34是近年来发现的一个新的细胞因子，被认为是参与破骨细胞诱导和分化的重要因子。文献报道IL-34与银屑病关节炎、类风湿性关节炎的骨破坏有关［4-5］。然而IL-34在CD骨代谢及骨质疏松中的关系研究较少，其关系尚不明确。因此，本研究旨在通过检测CD患者的血清OPG、RANKL、IL-34的表达水平及BMD的测定，分析IL-34与上述指标及CD临床资料的相关性，初步探讨IL-34、OPG、RANKL在CD骨代谢中的表达及作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象连续纳入2015年8月至2017年10月于苏州大学医学院附属第三医院全科医学科及消化内科住院的CD患者共34例，健康对照组30例来源于我院体检中心。CD患者入选标准：符合2012年中华医学会消化病学分会炎症性肠病学组制定的关于“IBD诊断标准”共识意见［6］。排除标准：（1）绝经期女性患者；（2）其他可引起继发性骨质疏松的内分泌或代谢性疾病，（3）同时患有骨关节疾病及严重肝脏、血液系统及结缔组织病患者；（4）服用影响骨代谢如双磷酸盐类、氟化物及糖皮质激素GCs等应用史。上述病例资料均征得患者知情同意。

1.2研究方法详细记录CD患者的病史（包括性别、年龄、体质量指数（BMI）、病程、发病部位、疾病严重程度、GCs使用情况等），计算体质量指数BMI（kg/m2），定义 BMI≤ 18.5 kg/m2为低体重。利用美国R&D公司的试剂盒，ELISA法测定外周血清IL-34、OPG及RANKL的水平。同时利用美国Hologic公司生产的双能X线骨密度仪（DEXA）进行BMD测定，分别测定腰椎L1～L4及股骨颈T值（g/cm2），以同性别、同种族的骨密度处于峰值的青年人作为对照组得出的标准差值。

1.3 判定标准CD患者的疾病严重程度参照Harvey-Bradshaw简化CD活动度指数标准心分为缓解、中度及重度［6］。骨质疏松/骨量减少的诊断标准：根据中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会制定的《原发性骨质疏松症诊治指南》［7］，T≥-1.0为正常，-2.5＜T＜-1.0为骨量减少，T≤-2.5为骨质疏松。腰椎和股骨颈任一个部位T值小于-1.0诊断为骨量减少；任一部位≤-2.5诊断为骨质疏松。

1.4统计学方法应用统计学软件SPSS 19.0进行统计分析。计量资料数据用（）表示，采用独立样本t检验和组间比较方差分析；计数资料用构成比表示，采用卡方检验比较；相关分析采用Spearman相关分析；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组一般资料及BMD的比较CD患者34例，男18例，女16例，年龄18～55岁，平均年龄（36.5±10.7）岁。对照组健康人群共30例，男16例，女14例，年龄20～58岁，平均年龄（37.0±10.2）岁，两组年龄和性别分布比较差异无统计学意义（P＞0.05）。有2例CD患者为低体重者，即BMI≤18.5 kg/m2。CD 组平均 BMI低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。34例CD的疾病严重程度包括缓解期13例（38.2%），中度16例（47.1%），重度5例（14.7%）。CD患者中16例（47.1%）骨量正常，13例（38.2%）出现骨量减少，5例（14.7%）骨质疏松。对照组中23例（76.7%）骨量正常，6例（20.0%）骨量减少，1例（3.3%）骨质疏松，CD骨密度降低率高于对照组（χ2＝ 4.69，P＜ 0.05），CD患者股骨颈及腰椎骨密度T值明显低于对照组（P＜0.01），见表1。

2.2 CD患者不同骨密度亚组及IL-34、OPG及RANKL的比较对上述患者进行外周血清IL-34、OPG、RANKL的测定，发现 IL-34、OPG 及RANKL均明显高于对照组（P＜0.01），见表1。根据BMD检测结果，将CD患者分成骨量正常组、骨量减少组和骨质疏松组。结果显示骨质疏松组IL-34、OPG及RANKL值明显高于骨量正常组（P＜0.01），其中骨质疏松组IL-34、OPG水平高于骨量减少组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。而骨质疏松组RANKL值与骨量减少组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 CD患者及对照组临床资料及血清学资料比较Tab.1 Comparison of clinical data and serum data in two groups±s

表1 CD患者及对照组临床资料及血清学资料比较Tab.1 Comparison of clinical data and serum data in two groups±s

注：BMI：体质指数；IL-34：白介素-34；OPG：骨保护素；RANKL：核细胞因子κB受体激活剂配体

一般资料例数性别（%）CD组34对照组30 t/χ2P值男 女0.001＞0.05年龄（岁）BMI（kg/m2）BMD（g/cm2）股骨颈T值腰椎L1-L4 T值骨密度降低［例（%）］IL-34（pg/mL）OPG（pg/mL）RANKL（pg/mL）52.9 47.1 36.5±10.7 20.25±3.12 53.3 46.7 37.0±10.2 21.42±2.90 0.025-0.824＞0.05＜0.05-0.85±1.12-0.76±1.17 18（52.9）16.8±5.3 321.5±50.2 311.0±25.6 0.21±0.84 0.24±08.85 7（23.3）6.5±1.9 243.6±17.1 273.8±9.9-4.27-3.94 4.69 19.87 8.52 5.74＜0.01＜0.01＜0.05＜0.01＜0.01＜0.01

表2 CD不同组别之间IL-34、RANKL及OPG水平的比较Tab.2 Comparison of IL-34、RANKL and OPG level in three groups ± s，pg/mL

表2 CD不同组别之间IL-34、RANKL及OPG水平的比较Tab.2 Comparison of IL-34、RANKL and OPG level in three groups ± s，pg/mL

注：IL-34：白介素-34；OPG：骨保护素；RANKL：核细胞因子κB受体激活剂配体；与骨量正常组比较，*P＜0.01；与骨质减少组比较，△P＜0.05

组别骨量正常组骨量减少组骨质疏松组例数16 13 5 IL-34 12.8±1.4 15.8±2.0 25.3±2.6*△OPG 285.9±33.8 311.5±10.9 388.6±6.9*△RANKL 273.2±12.1 305.9±8.6 319.8±17.2*

2.3 CD患者血清IL-34、RANKL、OPG和骨密度的相关性分析经Spearmen相关分析显示，CD患者中 IL-34与 RANKL呈正相关（r＝0.412，P＝0.015），IL-34与OPG无相关性（P＞0.05）。血清IL-34与股骨颈、腰椎BMD呈负相关（r＝-0.402，P＝0.008；r＝-0.376，P＝0.018）；血清RANKL与股骨颈、腰椎BMD呈负相关（r＝-0.375，P＝0.020；r＝-0.318，P＝0.316）。血清OPG水平与BMD无相关性（P＞0.05）。

3 讨论

近年来发现IBD患者容易发生骨密度减低，发病率高于正常健康人群，研究报道骨质疏松发生率5%～42%，大致发病率在15%左右［8］。IBD一旦骨质疏松后继发骨折的概率明显增高，因此早期防治骨质疏松具有重要的作用。目前关于发病机制尚不明确，可能与炎症介质的激活、糖皮质激素使用、低体重、营养不良、钙剂及维生素D的缺乏及遗传因素等多因素有关［9］。本研究显示，CD的骨密度明显低于对照组，骨密度降低率明显高于正常人群。CD体内异常的免疫反应会导致各种促炎细胞因子的释放，如IL-1、IL-12及TNF-α，导致肠道粘膜的损伤和炎症反应，并且活化的T细胞通过影响RANKL的表达而影响骨代谢，从而增加破骨细胞的活性［10］。

OPG/RANKL/RANK系统是目前调控骨代谢的重要通路之一。OPG属于TNF家族，可与RANKL结合从而阻止它与RANK结合，进而抑制破骨细胞分化成熟，OPG/RANKL的比值在调节破骨细胞分化成熟中起着决定性的作用［11］。MOSCHEN等［12］在对115例IBD患者中发现，CD患者中血清OPG显著升高，是对照组的2.4倍，然而OPG/RANKL比值高于对照组，与BMD呈负相关。本研究结果与之相近，发现CD患者中OPG、RANKL水平较对照组、骨量正常组均明显升高，且OPG/RANKL比值高于对照组，但差异无统计学意义，这与有些报道结果不一致。MOSCHEN等［12］曾在研究中发现，RANKL水平在骨量丢失或炎症的早期升高，9周后水平可迅速下降，而OPG水平则逐渐升高。本研究中OPG/RANKL比值较对照组升高，可能与入组的研究对象所患疾病的炎症程度较重，OPG升高可能于继发骨破坏后出现代偿性的增加有关。然而也有报道［13］在CD患者中OPG低于对照组，所以尚需进一步的临床数据证实RANKL及OPG在疾病的不同阶段的变化及意义。

随着对骨代谢机制的研究深入，发现炎症因子直接和间接调节OPG/RANKL系统。IL-34作为新近发现的IL家族成员，其功能类似于巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF），M-CSF可联合RANKL诱导单核细胞分化为破骨细胞。IL-34参与巨噬细胞分化和破骨细胞生成，现也被认为是破骨细胞诱导分化的重要因子，同时作为促炎因子，参与骨破坏。有报道IL-34可以诱导促炎因子IL-6的表达，导致活化的T细胞RANKL mRNA表达［14］。研究显示IL-34在类风湿性关节炎合并骨质疏松患者的滑膜中表达升高，且表达水平与炎症的严重程度密切相关［15］。任洁等［4］在银屑病关节炎中也证实了类似的结果，发现IL-34水平明显高于对照组及银屑病患者，IL-34可与破骨细胞前体细胞呈正相关，表明IL-34参与破骨细胞的分化，进而促进了骨破坏。目前IL-34与CD的骨代谢研究尚未有报道。本研究结果发现，CD患者血清IL-34、RANKL及OPG的水平明显高于对照组，并且IL-34和RANKL之间存在正相关性，而二者与骨密度均呈负相关性，提示随着骨密度的降低其水平可逐渐升高，其作用可能与通过RANKL诱导破骨细胞生成有关。然而由于本研究的局限性，尚需进行IL-34及在CD免疫细胞水平中的表达，以进一步证实IL-34在骨丢失发病机制中的作用。

综上所述，CD患者较正常人群更易发生骨质疏松，IL-34在CD患者中明显升高，且在合并骨质疏松患者中含量高于骨量正常患者，可能与RANKL、OPG系统有关参与骨代谢、促进骨破坏。但是IL-34在CD炎症发病中的作用及如何调节骨代谢具体的机制，仍需今后进一步探索。