胸腰椎骨质疏松性骨折血清网膜素-1、转化生长因子-β1、铁蛋白与骨转换关系的临床研究

黄明棣，覃兆捷，汪 慧

骨质疏松症为全身代谢性的一种退化性骨病，可明显增加机体骨组织骨脆性及骨折发生率[1]。其中胸腰椎骨质疏松性骨折具有病情重、愈合困难、再发率高的特点[2]，防治骨质疏松性骨折为骨质疏松症研究的重点。既往研究[3]已证实骨质量下降为骨质疏松性骨折发生的主要因素。骨转换指标能够客观反映骨代谢情况，评估骨质量，骨组织结构破坏及骨量降低和骨代谢异常相关，因此骨代谢转换增加为骨折发生的另一潜在风险[4]。体脂在骨代谢中有重要作用，相关研究表明[5]，脂肪细胞因子可参与调控骨代谢，网膜素-1(Omentin-1)可通过刺激护骨素的分泌抑制破骨细胞生成，从而维持骨吸收及骨生成的动态平衡。转化生长因子-β1(TGF-β1)为骨组织中含量最为丰富的细胞生长因子之一，为骨形成及骨吸收的重要调节因子[6]。近年来研究[7]发现，铁蓄积能够加速骨量流失，铁蛋白(SF)是临床反映机体铁储存情况的敏感指标。以上细胞因子在骨质疏松症中的报道较多，但对胸腰椎骨质疏松性骨折骨转换关系的研究甚少，本研究通过测定胸腰椎骨质疏松性骨折血清Omentin-1、TGF-β1、SF水平，分析其与骨转换的关系。

资料与方法

1一般资料

笔者医院2016年1月—2018年5月收治69例胸腰椎骨质疏松性骨折患者。纳入标准[8]：经临床表现、影像学检查确诊为胸腰椎骨折，均为平地扭伤、滑倒、摔倒等轻微小暴力所致骨质疏松性骨折；均接受经皮椎体后凸成形术；无骨折史及椎体畸形；无抽烟、酗酒等不良嗜好。排除标准：多发骨折、开放性骨折；重物压伤、高处坠落伤、道路交通伤所致的暴力性骨折；炎症、肿瘤和占位性病变所致的病理性骨折；椎管狭窄；近期服用对骨代谢有影响的药物；血液系统疾病、肿瘤、慢性肝肾疾病。胸腰椎骨质疏松性骨折组：男性17例，女性52例，平均年龄(60.14±7.93)岁，平均体重(67.32±6.64)kg，平均身高(164.29±5.42)cm，平均骨密度(BMD)(0.48±0.06)g/cm2。同期选择85例骨质疏松症患者(骨质疏松组)，均为营养缺乏所致骨质疏松，排除其他急慢性疾病，身体状态良好，男性17例，女性68例，平均年龄(61.05±7.12)岁，平均体重(66.17±8.03)kg，平均身高(165.77±4.61)cm，BMD(0.55±0.07)g/cm2。38例门诊健康体检者作为健康组(T值≥-1 SD)，男性4例，女性34例，平均年龄(60.77±6.41)岁，平均体重(65.29±9.11)kg，平均体重(164.69±4.61)cm，BMD(0.63±0.09)g/cm2。以上各组性别、年龄、体重、身高比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究均征得研究对象同意，并签署知情同意书。

2方法

采集健康组、骨质疏松组及骨质疏松性骨折组患者入院后2mL空腹外周静脉血，常规分离血清标本后放置在-20℃低温箱中待检。采用酶联免疫法检测血清Omentin-1、TGF-β1，I型胶原C端肽β降解产物(β-CTX)、I型原胶原氨基端延长肽(PINP)，免疫散射比浊法检测SF水平。

3统计学分析

结 果

1各组血清Omentin-1、TGF-β1、SF及骨转换指标比较

胸腰椎骨质疏松性骨折组血清Omentin-1、TGF-β1、BMD低于骨质疏松组和健康组，胸腰椎骨质疏松性骨折组血清SF及骨转换指标高于骨质疏松组和健康组(P<0.05)，见表1。

2胸腰椎骨质疏松性骨折患者血清Omentin-1、TGF-β1、SF与骨转换指标的相关性

胸腰椎骨质疏松性骨折患者血清Omentin-1、TGF-β1与骨转换指标呈负相关，SF与骨转换指标呈正相关，见表2。

3骨转换相关性多元线性回归分析情况

分别以胸腰椎骨质疏松性骨折患者β-CTX、PINP为因变量，Omentin-1、TGF-β1、SF、年龄为自变量，进行多元线性回归分析，结果见Omentin-1、TGF-β1、SF、年龄可作为骨转换的独立影响因素，见表3、4。

表1 各组血清Omentin-1、TGF-β1、SF及骨转换指标比较

与骨质疏松性骨折组比较:#P<0.05；与骨质疏松组比较:*P<0.05；与健康组比较:△P<0.05

表2 胸腰椎骨质疏松性骨折患者血清Omentin-1、

表3 骨转换相关性多元线性回归分析情况

讨 论

近年来，骨质疏松症的发生率呈上升趋势，其就诊率较低，部分患者发现时已并发胸腰椎骨折，再发骨折的风险极高[9]。尽早发现、准确评估严重程度及预测骨折风险和进行有效干预对骨质疏松性骨折的防治有重要价值。既往临床多通过骨密度预测骨质疏松及骨折，但其难以反映骨代谢的适时变化，骨转换标志物能够弥补其不足，反映骨骼代谢状态[10-11]。相关研究报道[12]，β-CTX、PINP等骨转换标志物具有变化程度大、变化早等特点，近年来其在骨转换中的重要性日益突出，水平上升可反映长期骨折风险增加。

最近研究发现，脂肪细胞因子可通过调节相关信号通路间接或者直接影响骨细胞增殖、分化及活性，从而参与骨转换过程[13-14]。Omentin-1主要来自于网膜脂肪组织，可抑制成骨分化，其在成骨破骨共同培养下能够刺激成骨护骨素[15]。体内试验报道[16]，Omentin-1过表达能够抑制重塑骨强度及骨矿密度，从而对骨密度起到保护作用。本研究显示，胸腰椎骨质疏松性骨折组血清Omentin-1水平低于胸腰椎骨质疏松组且低于健康组，说明其可能是影响胸腰椎骨质疏松性骨折患者骨形成及骨吸收的指标，从而在骨转换中起到重要作用。相关性分析发现，血清Omentin-1水平和骨转换β-CTX、PINP呈负相关，进一步的多元线性回归分析可见，Omentin-1水平是骨转换的独立影响因子。

TGF-β1可刺激胶原合成，在调节骨和软骨形成中有重要作用[17]。TGF-β1还可刺激骨痂钙化及成骨细胞增殖，促进骨修复[18]。动物实验报道[19]，骨质疏松症大鼠成骨细胞功能TGF-β1表达水平明显降低，影响软骨糖蛋白及Ⅱ型胶原的合成，导致软骨向骨转变的延迟，促进骨转换。以上结果说明TGF-β1为骨折愈合过程中和细胞增殖、分化及合成中的重要因子[20]。本研究发现，胸腰椎骨质疏松性骨折组血清TGF-β1水平相对较低，与骨转换指标呈负相关，说明TGF-β1水平降低是其发病的重要因素，进一步分析TGF-β1在骨代谢方面的相互机制和作用，可能为胸腰椎骨质疏松性骨折的诊治提供新方向。

近年来，动物实验报道[21]铁代谢和骨代谢有关，SF为细胞必需元素之一，其浓度增加可增强骨吸收。刘栋等[22]研究表明，血清SF和骨转换有良好相关性，其表达越高，骨转换增加越明显，骨质疏松性骨折的危险性越大。本研究结果显示，胸腰椎骨质疏松性骨折患者血清SF表达明显上升，与骨转换呈正相关，说明随着骨转换增强其浓度相应增加[23]。多元逐步回归分析发现血清SF为骨转换变化的独立因素，提示其过度表达可能是导致骨转换异常的因素之一，因此降低SF可能是胸腰椎骨质疏松性骨折临床防治的有效方案之一。此外本研究结果显示，年龄也是骨转换的独立影响因子，其和骨转换呈正相关，随着年龄增加骨转换越大，与骨质疏松症发病特点相符。

综上所述，胸腰椎骨质疏松性骨折患者骨转换水平高，血清Omentin-1、TGF-β1、SF和骨转换有良好相关性，可能是预测胸腰椎骨质疏松性骨折风险的参考指标。