血清视黄醇与绝经后妇女骨密度和骨代谢指标的相关性研究

何博 陈丰 张卫国

华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院骨外科，湖北 武汉 430000

维生素A在人体内具有许多重要功能，并且与骨骼健康密切相关[1]。维生素A通常存在于新鲜水果、蔬菜、谷类等食品中，西方国家也有许多种维生素的非处方制剂[1]。大多数情况下，维生素A是从饮食中获得的，如蛋类、肝脏、黄油、牛奶和强化谷类食品[2]。视黄醇(维生素A的代谢产物)是一种易于测量的分子，视黄醇的水平可以反映维生素A在体内的状态。近年来，国外关于维生素A对骨骼健康的影响越来越关注[3]。几项流行病学研究[4-5]表明，维生素A血清浓度高与骨量的加速流失、骨密度降低以及骨折发生率高等不良骨骼事件密切相关。但是有些研究结果并不认同这一观点，仅发现相关性较弱[6]或无关联[7]，还有一些研究[8]表明高水平的维生素A有促进骨骼健康的作用。然而，近年来的一项荟萃分析[9]表明，血清高维生素A水平会增加髋部骨折风险，但是国内对此研究较少。因此，本研究的目的是评估国内绝经后骨质疏松症妇女血清视黄醇水平对骨密度和骨代谢标志物的影响以及这种影响是否为骨质疏松症的危险因素。

1 材料和方法

1.1 一般临床资料

选取2015年9月至2017年9月在我院就诊的55岁以上绝经后骨质疏松 [根据WHO对骨质疏松的诊断标准，腰椎和(或)股骨颈骨密度≤-2.5SD为骨质疏松] 女性，汉族，平素身体健康，首次被诊断为绝经后骨质疏松症且未经过任何治疗。排除标准：患有胃肠道、肝脏、肾脏、甲状腺、甲状旁腺疾病或具有低BMD等其他任何继发性原因;接受过钙、维生素补充剂、激素替代或抗吸收治疗，或者服用过噻嗪类、类固醇或其他可能影响BMD的药物。在获得患者知情同意后，记录其年龄、身高、体重、绝经年龄、体质量指数(bone mass index, BMI)等信息。

1.2 指标检测

嘱患者前一晚禁食，早晨从其肘前静脉抽取血样5 mL。收集后，将样品离心并收集上清液，立即将等分试样用于生化测量，并将其分别标记后放在-20 ℃冷冻。使用通用电气公司(GE Medical Systems，Madison，WI，USA)生产的双能X射线骨密度仪在患者腰椎(LS)和股骨颈(FN)处分别检测骨小梁、皮质骨区域BMD，排除椎体骨折、钙化或其他明显退行性改变(通过X射线评估)的受试者;通过自动化高效液相色谱(HPLC)和光电二极管阵列检测器(波长325 nm)测量血清视黄醇水平;使用不同的技术和分析仪检测骨生化标志物以确定骨代谢水平，通过电化学发光测量血清甲状旁腺素(PTH)水平；通过免疫放射测量方法测量血清骨钙蛋白和血清碱性磷酸酶水平，钙、磷、肌酐和镁水平通过分光光度计进行检测。

1.3 统计学处理

描述性统计量表示为平均值±标准差或百分比。血清视黄醇水平按照五分位数划分为连续变量和分类变量，具体参照参考文献[10]。两组间比较使用单因素方差分析(ANOVA)和Bonferroni检验。Spearman等级非参数相关性用于检测两个变量之间的关联程度。年龄、绝经年数、BMI、甲状旁腺素和骨钙素被列为连续变量。五分位视黄醇被包括在多变量模型中作为分类变量。一般线性多变量模型被认为是评估这些变量对骨密度影响的连续变量。使用缺乏拟合测试的方差分析来确定模型是否足以描述观察数据。本研究所有检测均使用SPSS 21.0统计软件进行分析，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

受试者的一般特征如表1所示。高血清视黄醇(高于80 μg/dL)的患病率为25.6%。对整个人群的视黄醇水平和其他变量进行Spearman相关系数分析，显示患者视黄醇水平与腰椎BMD (r=-0.161，P<0.05)、股骨颈BMD (r=-0.181，P<0.05)、碱性磷酸酶 (r=0.109;P<0.05)、磷 (r=-0.109;P<0.05)及生育时限(r=0.157；P<0.05)呈正相关。视黄醇与骨钙素或其他骨生化标志物水平之间没有发现相关性。

经过多变量调整后，仍然发现血清视黄醇与腰椎 (r=-0.209;P<0.05)和股骨颈 (r=-0.324，P<0.05) 的BMD呈负相关。年龄和体重作为输入包含在模型中。在第1位 (-2.44±0.33)、第4位(-3.20±0.11)和第5位(-3.44±0.37)视黄醇五分位数之间运行Bonferroni’s检验，发现腰椎骨密度的差异具有统计学意义(P<0.05)。进行Bonferroni检验时发现第2位 (-2.18±0.18)、第4位 (-2.46±0.15)和第5位 (-2.94±0.33)股骨颈的BMD比第1位 (-1.21±0.29)的五分位数更低。见图1。

3 讨论

本研究旨在探讨维生素A对绝经后妇女腰椎和髋部骨密度的影响。正如先前其他作者的研究报道[11]，在绝经后妇女中血清视黄醇水平较高的人群其骨质疏松症的患病率也较高。尽管笔者尚未进行关于维生素A摄入量的调查研究，但根据BMD与血清维生素A和视网膜色素变性相关的文献[9]，表明绝经后骨质疏松妇女血清视黄醇较高与腰椎和髋部BMD较低密切相关，与此次研究结果一致；然而，高β-胡萝卜素摄入量与骨密度降低或骨折风险增加无关[9]。可能是因为前维生素A类胡萝卜素(β-胡萝卜素)向维生素A的生物转化是反馈调节的，并且在血清水平存在足够的维生素A时反馈性下降；相反，摄入预先形成的维生素A可以直接吸收到血液中。此后，维生素A的生物活性产物如维甲酸可刺激破骨细胞的形成，进一步抑制成骨细胞活性[11]。虽然维生素A似乎也对骨形成有着不利的影响，但这样的观点也存在着争议[12]。因此，根据对骨密度的潜在机制，高β-胡萝卜素摄入量与维生素A之间的潜在差异，应该是血清维生素A对骨健康的作用显著(特别是关于骨折风险方面)[13]。

表1 受试者的一般特征Table 1 General characteristics of the study population

图1 未治疗的骨质疏松妇女血清视黄醇五分位数与T值之间的相关性 (A:腰椎；B:股骨颈)Fig.1 Associations between serum-retinol quintiles and BMD T-score in non-treated osteoporotic women (A: Lumbar spine; B: Femoral neck)

本研究将维生素A对骨组织的不良影响与其对维生素D的拮抗作用联系起来，这是由于核转录因子(RXR)是维生素D受体(VDR)和视黄醇受体(RAR)。1, 25(OH)2D和视黄醇的VDR配体分别使用相同的异源二聚体配偶体(RXR)与靶基因的应答元件结合。因此，高浓度的视黄醇或1, 25(OH)2D可能降低RXR的可用性并可能拮抗对其他化合物的作用。在动物模型和人体临床数据中报道的证据[14]支持这一结论。当较高的维生素A摄入量与较低的维生素D摄入量相关时，当更高的血清维生素A与维生素D缺乏相关时，会显著增加骨量减少和骨质疏松性骨折的风险[15]。然而，其他作者并没有找到这种关系，他们认为超重人群存在高维生素A摄入量和骨折风险之间的关联。因此，维生素A和BMD之间的关联可以通过BMI来解释。

本研究使用多变量分析研究了BMI和维生素A之间的相关性，但没有证明其可能的影响。可能是因为此次研究不包括男性，且平均绝经时间为10年。此外，尽管此次研究没有评估维生素A的摄入量，但只要血清25(OH)D浓度维持在50～75 nmol/L的中等水平[16]，摄入维生素A就不会影响骨密度。此次研究的局限性是缺乏对膳食谱中维生素A摄入的相关调查和血清25-羟基维生素D水平的测量；维生素D营养状况在骨骼对视黄醇血清水平生物学反应中有一定的影响。然而，健康指南中建议减少不合理的大量摄入维生素A，特别是对于维生素D水平下降的老年人，因为这会进一步影响其骨骼健康状况。

总之，血清视黄醇水平的增加与骨密度降低和骨质疏松性骨折的风险增加有关。因此，对于骨质疏松症的风险评估应包括视黄醇量化，最好合并检测维生素D状态。存在骨质疏松症的风险较高，被认为可能是对抗吸收剂的反应不足，也可能与较高的血清视黄醇水平有关。因此，需要长期的前瞻性研究来确定其因果关联。