脂肪因子Omentin-1、脂联素与中老年女性骨密度相关性研究

陈丽华 呂燕碧 邝雪辉 康玉闻 邓惠群 刘永裕

佛山市中医院骨科，广东 佛山 528000

骨质疏松症是一种全身性骨骼疾病，其特征是骨量减少和骨组织的微观结构恶化，从而导致骨脆性增加、易发生骨折和生活质量下降[1]。对于女性来说，绝经后会出现骨密度(bone mineral density, BMD)加速下降。许多因素，如低体质量指数(bone mass index, BMI)、体育锻炼减少和吸烟均会导致骨量的流失。最近，有研究者[2-4]提出脂肪细胞依赖性激素因子可能对骨骼健康起着重要作用。尤其是Omentin-1和脂联素可能为影响BMD的新因素。脂联素是脂肪细胞分泌的脂肪因子，与肥胖成反比，被认为具有抗炎、抗动脉粥样硬化和胰岛素增敏作用[5]。值得注意的是，已发现脂联素及其受体是由人成骨细胞产生的，这表明脂联素可能将脂肪组织与BMD联系起来[6]。最近的一项荟萃分析[7]发现脂联素与BMD之间存在负相关。关于脂联素与骨重塑过程之间的关联，即破骨细胞去除矿化骨和成骨细胞形成新骨，已在体外和体内实验研究中进行了相关的研究[8]，但结果相互矛盾。关于脂联素对骨代谢的影响方面，被认为其可诱导成骨细胞增殖和分化[9]。Omentin-1是从人类网膜脂肪cDNA文库中发现的，主要在内脏脂肪组织中表达[10]。最近的研究[11]表明，Omentin-1与BMI和腰围呈负相关。此外，有研究者[11]报道了其与脂联素和高密度脂蛋白胆固醇呈正相关。迄今为止，只有少数横断面研究调查了健康人群中血清Omentin-1水平和BMD之间的关联，结果并不一致[12-13]。本研究旨在分别研究Omentin-1、脂联素和BMD之间的关系。

1 材料和方法

1.1 一般临床资料

选取2017年3月至2018年4月在佛山市中医院就诊的需要进行腰椎骨密度检测且年龄范围为35～60岁的女性患者。排除已经确诊为骨质疏松症且进行治疗者及患有心血管并发症、慢性肾病、视网膜疾病、中风、心肌梗死等疾病的患者。通过健康检查问卷的方式获得受试者的一般特征、生活方式和不良生活习惯；填写了关于营养和生活方式的自填式问卷，并对生活方式和病史进行了基于计算机的访谈;BMI由体重(kg)除以身高的平方(m2)计算而得;根据有关月经状况和病史的自我报告信息评估绝经期状态；记录患者服用避孕药、进行激素替代疗法(HRT)情况。最后共有338位女性纳入本研究，按照是否绝经将其分为围绝经期/绝经期组(n=194)和绝经后组(n=124)。

1.2 指标检测

使用型号为QDR 4500的Hologic DEXA双能X线检测仪测量受试者腰椎(1～4)的骨密度；对所有患者均抽取10 mL静脉血进行血清指标检测；使用酶联免疫吸附试验(Mercker creature dhea)检测脂联素，其中测定内和测定间变异系数(CV)分别为4.6%和5.0%;同时检测血清中Omentin-1和骨保护素(osteoprotegerin,OPG)的浓度。通过ELISA(Biovendor，Brno，Czech Republic)测定Omentin-1，其中测定内CV在3.2%～4.1%之间，测定间CV在4.4%～4.8%之间;同时对OPG浓度进行定量，其中测定内CV为2.9%～4.9%，测定间CV为1.7%～9.0%。

1.3 统计学处理

所有数据均使用SPSS 19.0版软件进行统计分析。通常分布的变量以均数±标准差表示。右倾斜变量(Omentin-1、脂联素、骨保护素)使用中位数和四分位数范围表示，并进行对数转换以进行分析。分类变量予以百分比(吸烟状况、口服避孕药和HRT使用)表示。为了比较围绝经期/绝经期女性和绝经后女性的特征，使用了分类变量的卡方检验和连续变量的Student ’t检验或Mann-WhitneyU检验进行分析。使用Spearman年龄校正的偏相关系数评估脂肪因子和BMD之间的相关性。多变量线性回归模型用于评估脂肪因子脂联素和Omentin-1与BMD之间的关联。对于每种脂肪因子(对数转化的Omentin-1或对数转化的脂联素)，另外相互调整模型。根据绝经状态特定四分位数的Omentin-1，使用多变量调整的协方差分析(ANCOVA)来评估Omentin-1与BMD之间的关系。根据绝经状态特定的脂联素四分位数进行相同的分析。P<0.05被认为是差异有统计学意义。

2 结果

表1显示了两组女性的基本特征。与绝经后女性相比，围绝经期/绝经前女性的年龄更小(P<0.05)，骨密度更高(P<0.05)，Omentin-1(P<0.05)、OPG(P<0.0001)和脂联素(P<0.05)水平更低。

笔者注意到在围绝经/绝经前女性以及绝经后女性中，脂联素和BMD、OPG之间没有显著的相关性(P>0.05)。在多变量调整的线性回归模型中检测到脂联素和BMD之间仍然没有发现有相关性(表2)，脂联素和OPG水平之间亦没有关联。

笔者观察到在围绝经/绝经前女性中Omentin-1和BMD之间没有关联(表2)。然而，在绝经后女性中，调整年龄、BMI、腰围、吸烟状况、使用HRT和对数转换的脂联素水平后，Omentin-1与BMD之间呈负相关。

表1 不同绝经状态的研究人群特征Table 1 Characteristics of study populations with different menopause status

表2 根据绝经状态调整骨密度的Omentin-1和脂联素的四分位数Table 2 Quartiles of Omentin-1 and adiponectin with adjusted BMD according to menopausal status

注：*针对脂联素进行了调整(对数转换);#调整口服避孕药的使用;$调整为Omentin-1 (对数转换);&调整激素替代疗法。

3 讨论

本研究探讨了脂肪因子脂联素和Omentin-1与BMD之间的关系，并研究其在围绝经期/绝经前和绝经后女性中的作用。脂联素与围绝经期和绝经前女性的BMD水平未发现具有相关性；而Omentin-1与绝经后女性的BMD水平发现存在显著的负相关。有一项荟萃分析结果表明脂联素与BMD呈负相关关系，5项研究显示阴性关联，5项研究显示无关联[7]。然而，此次研究结果及其他研究结果也没有观察到脂联素与BMD水平之间的关联[14-15]。这些研究在体外和体内的结果相互矛盾，原因可能主要是两方面：一方面，脂联素被认为通过刺激RANKL和抑制OPG产生诱导破骨细胞形成[16]；另一方面，脂联素被证明可诱导成骨细胞增殖和分化[16]，并通过破骨细胞生成抑制和成骨细胞生成激活来增加骨量[9]。然而，这种不一致发现的原因尚不清楚，但可以想象，分离的细胞培养模型和动物模型在模仿复杂过程的能力方面受到限制，如可能的脂联素依赖性反调节机制。因此，脂联素在骨生物学中的生物学作用仍需要阐明。

迄今为止，只有少数研究调查了这种新型脂肪因子Omentin-1与健康人群BMD之间的关系。Li等[17]的研究结果显示，Omentin-1与中国男性全身和腰椎BMD呈负相关；然而，在调整年龄、BMI和脂肪体重后，这种相关性失去了统计学意义。此外，在股骨颈、全髋和Ward三角区的Omentin-1和BMD之间发现负相关，但没有统计学意义。Tohidi等[13]和Zhang等[18]观察到Omentin-1和BMD之间存在显著的负相关，与此次研究中对于绝经后女性的研究结果相一致，尽管这种关联没有统计学意义。相比之下，Wang等[12]观察到绝经前的Omentin-1和BMD之间呈反比关系，而绝经后的女性并非如此。

体外和体内研究表明，Omentin-1可能在骨重塑过程中对BMD发挥保护作用。在成骨细胞和破骨细胞前体的共培养系统中，Omentin-1通过OPG减少破骨细胞形成并抑制成骨细胞中RANKL的产生[19]。其次，Omentin-1治疗显著提高了卵巢切除小鼠的BMD，同时伴有较高的血清OPG和较低的RANKL水平，提示Omentin-1通过OPG和RANKL对骨的保护作用[19]。有研究表明[19]绝经后女性中的Omentin-1和OPG之间呈正相关。同时，笔者观察到OPG在围绝经期/绝经前女性中水平较低，而在绝经后女性中水平较高。尽管如此，实验研究表明OPG具有依赖性骨重塑机制，而人类研究提供了关于OPG对骨重建标记与BMD之间关系的争议性结果。造成这种争议的原因可能是因为OPG/RANKL比OPG/RANKL比率最有可能影响BMD的静态测量[20]，从而维持骨重建的适当平衡。因此，需要进一步的研究来探索RANKL和OPG/RANKL比率作为脂肪组织-骨关联中的潜在介质。

总体而言，在绝经后女性中观察到的较高的Omentin-1和较低的BMD水平可能是由于生理补偿和适应性的骨质流失。即使观察到Omentin-1和BMD水平之间的反向关联，也不能排除Omentin-1可能会减弱在这些女性中存在的更强的骨损伤。然而，本研究的横断面设计不允许因果推断，因此无法澄清观察到的Omentin-1浓度是病理性还是补偿性的。此外，由于本研究仅包括中老年汉族女性，这些发现可能不适用于其他种族或年龄组。同时，本研究还存在着其他局限性。首先，仅通过双能X射线骨密度仪测量受试者的腰椎BMD，未收集其髋部骨密度;其次，本发现是基于Omentin-1和脂联素水平的单一基线测量;此外，尚未测量受试者可能影响到脂肪因子和BMD之间关系的其他重要因素，例如维生素D或性激素。此次研究的优势为基于一定的人群样本对绝经前/绝经期和绝经后女性之间进行适当比较，程序标准化，对最重要的潜在混杂因素进行调整而获得高质量的数据。

总之，本研究显示脂联素与骨密度无关。然而，更高的血清Omentin-1水平与绝经后女性的BMD水平降低有关。