少年儿童骨科疾病患者血清骨代谢标志物浓度探讨*

池继敏，邹 明，黄玉霞，唐 敏

(四川省骨科医院检验科，成都 610041)

骨有生长和破坏，骨的细胞也在不停地进行着细胞代谢。在骨代谢过程中有两种细胞起着重要作用，一是合成骨基质的成骨细胞，二是吸收骨基质的破骨细胞。骨钙素(osteocalcin)作为一种骨形成标志物，它是骨基质中最重要的一种特异性非胶原蛋白。在骨合成中，成骨细胞产生骨钙素，其一部分吸收进入骨基质，另一部分释放进入外周血，因此血中骨钙素浓度，可直接反映成骨细胞活性和骨形成情况。β-胶原特殊序列(β-crosslaps)作为一种骨吸收标志物，是在骨吸收过程中由破骨细胞分泌或被代谢的骨组织产物，检测血中β-胶原特殊序列可了解骨转换的程度。近年来，骨代谢标志物检测越来越受到骨科医生重视，其广泛应用于骨质疏松及骨折风险评估以及疗效观察。一直以来，成人骨代谢标志物浓度有比较明确的研究，也给出了相对明确的参考范围，但对于少年儿童，由于不同年龄段男女生长发育的不同，骨代谢标志物浓度变化很大，在参考范围的确定上一直是个空白，给诊治带来极大困扰。本研究旨在探讨少年儿童期血中骨钙素及β-胶原特殊序列浓度与性别及年龄的相关性，了解其变化规律，为医生评判患者骨质状况提供参考。

1 材料和方法

1.1 研究对象 选取我院2013年1月～2018年6月收治的部分1～18岁骨科疾病住院患者1 179，其中男性720例，女性459例，采用回顾性统计分析。

1.2 试剂和仪器 试剂使用罗氏公司生产的骨钙素检测试剂盒和β-胶原特殊序列检测试剂盒，仪器使用罗氏Cobas e601电化学发光分析仪。

1.3 方法 所有患者均于入院次日清晨空腹抽取静脉血于标准生化管中，以3 000 r/min离心10 min，分离上层血清，分别测定骨钙素及β-胶原特殊序列浓度。先按性别分组，同一性别下再按年龄分组。以每一岁为一个年龄段划分，从1～18岁共分为18组。比较相同年龄不同性别下男女骨钙素及β-胶原特殊序列浓度差异，同时分析二者在相同性别不同年龄下的浓度变化趋势。

2 结果

2.1 骨钙素浓度比较 见表1。相同年龄不同性别比较，1～9岁，11岁时男女骨钙素浓度比较差异无统计学意义(t=0.032～1.936，均P>0.05)，10岁时女性骨钙素浓度高于男性，差异具有统计学意义(t=2.508，P<0.05)，12～18岁时男性骨钙素浓度明显高于女性，差异具有统计学意义(t=3.318～7.986，均P<0.01)。同时，无论男女，其骨钙素浓度均随着年龄的增长前期呈上升趋势，男性在12～13岁时达到峰值，女性在11岁时达到峰值，之后均逐渐下降。见图1。

表1 相同年龄男女骨钙素浓度比较(ng/ml)

2.2 β-胶原特殊序列浓度比较 见表2。相同年龄不同性别比较，1～11岁时男女β-胶原特殊序列浓度比较差异无统计学意义(t=0.046～1.307，均P>0.05)，12～18岁时男性β-胶原特殊序列浓度明显高于女性，差异具有统计学意义(t=3.317～9.381，均P<0.01)。

同时，无论男女，其β-胶原特殊序列浓度均随着年龄的增长前期呈上升趋势，男性在12～13岁时达到峰值，女性在11岁时达到峰值，之后均逐渐下降。见图2。

综合图1，图2的结果可以看出，在整个少年儿童期，骨钙素及β-胶原特殊序列浓度随着年龄的增长，二者在血中的变化趋势基本相同，具有一致性。

表2 相同年龄男女β-胶原特殊序列浓度比较(ng/ml)

图1 骨钙素浓度随年龄增长的变化趋势 图2 β-胶原特殊序列浓度随年龄增长的变化趋势

3讨论血清中骨钙素的含量与各种骨代谢紊乱中的骨转换率有关，通过血清骨钙素可以了解成骨细胞，特别是新形成的成骨细胞的活动状态。骨钙素又称为骨谷氨酰基骨蛋白(BGP)，是维生素K依赖性钙结合蛋白，为构成骨基质非胶原蛋白的主要成分，可被水解成三个片段，即N末端、中段和C末端。本实验所用试剂盒可检测血清/血浆中稳定的N端中段骨钙素片段和尚未被分解的完整的骨钙素。近年来，骨钙素在关节软骨损伤及骨质疏松中的运用有较多研究。陈旭等[1]通过研究发现测定膝关节关节液和血清中的骨钙素等指标含量，可作为诊断膝关节软骨损伤的辅助方法之一。不少学者也明确指出骨钙素与骨质疏松相关[2-5]。

除骨钙素外，β-胶原特殊序列也被证实与骨质疏松症的发生密切相关[6-7]，因而此两项指标也越来越受到大家的关注。骨基质的有机成分中，Ⅰ型胶原蛋白占骨有机基质的80%～90%[8]，在正常的骨代谢过程中，骨基质进行着有序的合成与分解，在生理性或病理性骨吸收增强时，Ⅰ型胶原的降解增高，相应的分解片段也升高。C端肽是重要的Ⅰ型胶原分解片段，即Ⅰ型胶原蛋白C末端交联肽(type 1 collagen protein C‐terminal crosslinking peptide，CTX)。在骨成熟过程中，C端肽的α-天冬氨酸转变成β型(β- CTX)。本实验所用β-胶原特殊序列检测试剂盒可检测交联的Ⅰ型胶原同分异构体片段及含有β-8AA八肽双体的所有Ⅰ型胶原分解片段(β-CTX)。早在上世纪九十年代，国外就有报道用血清Ⅰ型胶原C端肽水平评估骨质疏松或其他骨骼疾病抗骨吸收治疗的有效性[9]，但国内对骨代谢标志物的研究起步相对较晚。基于骨代谢标志物在骨科疾病中的重要性，其在患者体内的浓度变化及影响因素也受到越来越多的关注。

目前少年儿童骨代谢标志物的临床应用相对较少。由于少年儿童不同性别、不同年龄段的生长发育差异，至今未能制定出明确的参考范围，这也给临床诊治带来困难。一致的研究结论显示，正常情况下，少年儿童骨钙素水平高于成人，青春期尤为显著[10]。与成人比较，少年儿童骨代谢更加迅速，生长速度更快，生理及病理状态下均可引起骨代谢标志物水平的显著变化[11]。田广等[12]对3～6岁健康儿童血浆β-胶原特殊序列和N端中段骨钙素的研究结论显示，二者浓度水平在3～6岁无年龄、性别差异，总体平均水平分别为1.28±0.31 ng/ml，64.44±15.47 ng/ml。我们的研究结论也显示，在此年龄段的儿童骨科疾病患者其骨钙素和β-胶原特殊序列浓度水平无年龄、性别差异，但该水平低于我们的研究结果，这应与我们所选病例为骨科疾病患者的病理状态有关。国外针对白人的研究资料显示，不同性别0～19岁少年儿童的血液Ⅰ型胶原蛋白C末端交联肽参考值，新生儿达最高值，1岁后明显减少；Ⅰ型胶原蛋白C末端交联肽的第二个高峰时期在女孩11～13岁，男孩14～17岁[13]。我们的研究缺乏新生儿数据，且1岁以内病例数很少，故无法显示1岁以内的峰值状态。我们的结论显示，青春期骨钙素和β-Ⅰ型胶原蛋白C末端交联肽浓度女性在11岁时达到高峰，男性在12～13岁时达到高峰。与国外的研究相比，峰值均稍有提前，分析可能与近年来儿童普遍生长发育提前相关，同时还可能有人种的差异。有研究显示，不同地区人群少年儿童骨钙素峰值出现时间也有不同。王平等[14]通过对藏族人的研究指出拉萨男性血清骨钙素在13～14岁出现高峰；女性12岁时值最高。而那曲地区青少年骨钙素水平低于拉萨地区，且高峰期提前。我们的研究只针对四川地区，更多的是成都地区，且所选病例均为少年儿童骨科疾病患者，理论上其血中骨代谢标志物浓度水平应有异于正常少年儿童，且仅反映当地少年儿童的水平状况。另一方面，有关骨代谢标志物性别差异的研究，有学者指出，在中老年人群中，女性骨钙素水平明显高于男性[15]，但在少年儿童中的性别差异，目前还未见明确报道。我们的研究显示，在相同年龄段，10岁时女性骨钙素浓度明显高于男性(P<0.05)，这应该与女性生长发育较男性早有关。待到12～18岁，男性骨钙素及β-胶原特殊序列浓度均明显高于女性(均P<0.01)，说明此阶段女性的生长发育明显缓于男性，这应该也是男性身高普遍高于女性的原因之一。

为了比较骨科疾病患者中少年儿童与成人之间骨代谢标志物的浓度差异，我们同时对我院收治的成年骨科疾病患者(≥19岁)骨代谢标志物水平进行统计。我们分别统计了1 080例成年男性和1 172例成年女性，结果显示，血中骨钙素浓度成年男性为18.53±8.70 ng/ml，成年女性为18.75±8.10 ng/ml，二者差异无统计学意义(P>0.05)；血中β-胶原特殊序列浓度成年男性为0.59±0.30 ng/ml，成年女性为0.58±0.29 ng/ml，二者同样差异无统计学意义(P>0.05)。不难看出，少年儿童期，无论在哪一年龄段，其骨代谢标志物水平均远高于成人，这也是临床医生尤其值得注意的地方。基于以上多方影响，在用骨代谢标志物对少年儿童骨科疾病患者进行诊断和治疗评估时，一定要充分考虑年龄和性别因素以及生长发育快慢因素，做出综合分析与评估。