骨质疏松症患者血清骨代谢标志物分析与相关性研究

蒋文艳 吕静 闫玉珠 赵和平 唐招平 王冀邯*

1.西安交通大学附属红会医院，陕西 西安 710054 2.西北妇女儿童医院，陕西 西安 710061

骨质疏松症(osteoporosis, OP)是一种以骨量减低、骨组织微结构损坏、骨脆性增加、易发生骨折为特征的全身性骨病。OP随着年龄增长发病风险显著增加，主要发生在45岁以上的绝经女性及60岁以上的老年人群。我国是世界上老年人口数目最多的国家，60岁以上人口已超过2.1亿人，约占国家人口总数的15.5%。流行病学调查[1]显示，我国50岁以上女性OP患病率为20.7%，男性为14.4%，且发病率呈增长趋势。

骨重建是由成骨细胞参与的骨形成和破骨细胞主导的骨吸收紧密偶连维持的动态平衡，骨代谢紊乱、失衡是导致中老年骨质疏松的根本原因[2]。骨代谢标志物包含：一般生化标志物如血尿钙(Ca)、磷(P)等;调控骨代谢的激素如维生素D及其代谢产物、甲状旁腺素(PTH)等;骨转换标志物如I型前胶原N端肽(P1NP，骨形成标志物)、β-胶原特殊序列(β-Cross，骨吸收标志物)等。本研究对原发性骨质疏松症患者血清中的一般生化标志物、骨代谢调控激素及骨转换标志物进行了分析，探讨OP患者血清Ca、P、ALP(碱性磷酸酶)、维生素D、PTH、P1NP、β-Cross之间的相关性，为更好地理解骨质疏松症骨代谢异常机制提供参考。

1 材料和方法

1.1研究对象

研究对象为2018年4月至2019年3月经西安市红会医院诊治的原发性骨质疏松症患者295例。其中女性255例，包括绝经前女性26例，年龄26～49岁，平均年龄(41.15±7.18)岁，绝经后女性229例，年龄48～86岁，平均年龄(64.21±10.46)岁；男性40例，年龄26～87岁，平均年龄(57.23±18.62)岁。

1.2指标检测

空腹无菌采集每位受试者肘部正中静脉血5 mL。水平离心机室温下2500g离心10 min，取上层血清进行指标检测。血清Ca、P、ALP检测所用仪器及试剂为罗氏cobas c 501全自动生化分析仪及相应配套试剂，血清25-羟基维生素D、PTH、P1NP、β-Cross检测所用仪器及试剂为罗氏cobas e 601电化学发光免疫分析仪及相应配套试剂。

1.3统计学处理

运用R 3.4.3软件对各项检测指标进行统计分析，用PerformanceAnalytics包中的chart.Correlation函数进行Pearson相关性分析。

2 结果

2.1一般资料及检测指标统计

本次研究中，共纳入原发性骨质疏松症受试者295例。患者一般信息及血清Ca、P、ALP、维生素D [本研究中检测的为25-羟基维生素D，25(OH)D]、PTH、P1NP、β-Cross统计结果见表1(女性)、表2(男性)。可以看出，血清Ca、P在大多数骨质疏松症患者中是正常的；ALP在20%～30%患者中升高；25(OH)D在绝大多数患者中降低，且主要表现为维生素D缺乏；PTH异常者以升高为主，少数女性患者PTH降低；P1NP、β-Cross在大多数绝经前女性中正常，在少数绝经前女性及1/3男性中升高，在小部分绝经后女性中下降，在小部分绝经后女性中升高。

表1 女性骨质疏松症患者检测指标统计结果Table 1 Statistical analysis of serum biochemical index in female patients with osteoporosis

注：维生素D3参考范围，缺乏：< 20；不足：21～29；正常：30～100。在225例维生素D降低者中，包含179例维生素缺乏、46例维生素不足。

表2 男性骨质疏松症患者检测指标统计结果Table 2 Statistical analysis of serum biochemical index in male patients with osteoporosis

注：维生素D3参考范围，缺乏：<20；不足：21～29；正常：30～100。在39例维生素D降低者中，包含32例维生素缺乏、7例维生素不足。

2.2血清各检测指标的相关性分析

运用R统计语言对骨质疏松症患者血清Ca、P、ALP、维生素D、PTH、P1NP、β-Cross进行Pearson相关性分析，结果见图1(女性)、图2(男性)。可以看出，女性骨质疏松症患者中，血清ALP与P1NP、ALP与PTH、维生素D与β-Cross呈正相关，血清Ca与β-Cross、P与ALP、P与β-Cross、P与PTH、ALP与维生素D、ALP与β-Cross、维生素D与P1NP、维生素D与PTH、P1NP与β-Cross呈负相关。男性骨质疏松症患者中，血清维生素D与β-Cross呈正相关，血清Ca与PTH、ALP与维生素D、维生素D与P1NP、维生素D与PTH、P1NP与β-Cross呈负相关。以上相关性分析均有统计学意义(P<0.05)。

图1 女性骨质疏松症患者血清各项检测指标的相关性分析注：对角线给出了变量自身的分布，对角线的左下方三角形给出了两个变量的散点图，对角线的右上方三角形中数字表示两个变量的相关性值。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。Fig.1 Correlation analysis of serum biochemical index in female patients with osteoporosis

图2 男性骨质疏松症患者血清各项检测指标的相关性分析注：对角线给出了变量自身的分布，对角线的左下方三角形给出了两个变量的散点图，对角线的右上方三角形中数字表示两个变量的相关性值。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。Fig.2 Correlation analysis of serum biochemical index in male patients with osteoporosis

3 讨论

绝经与增龄是和骨质疏松症发病直接相关的两大因素[3]。随着我国老年人口的增加，骨质疏松症发病率持续上升，成为我国以及全球备受关注的健康问题。其所导致的骨质疏松性骨折(osteoporotic fracture, OF)危险严重，OF是老年人致残和致死的主要原因之一。骨质疏松症发病女性多于男性，在本次研究选取的295例原发性骨质疏松症受试者中，女性人群占比86.44%，且绝经后女性OP在所有女性患者中占到了89.80%。

通过分析受试者血清各项骨代谢相关标志物发现，大多数受试者一般生化标志物血清钙、磷的检测值在正常参考范围内，而维生素D缺乏或不足的现象十分显著。维生素D是人体必需维生素，对调节钙磷代谢、免疫功能、改善心血管系统、保护神经等发挥着重要作用。我国不同地区人群维生素D水平不一致，但整体表现出显著的缺乏或不足。以25(OH)D<30 ng/mL定义为维生素不足，朱汉民等[4]的调查显示97.7%的上海居民维生素D不足；Ning等[5]统计的北京郊区维生素D<30 ng/mL者也达97.1%；蒋黎纯等[6]发现浙江嘉兴地区有4.42%人群维生素D水平在正常范围内；曾玉红等[7]在2014年调查了西安地区骨质疏松症患者血清维生素D情况，发现冬春季男性、女性维生素D充足者分别为0%、4.8%，夏秋季男性、女性维生素D充足者分别为4.8%、4.3%。本研究统计显示男性、女性OP患者维生素D在正常范围者分别为2.50%、7.79%，在总的受检人群中正常率为7.04%。以上数据提示我国人群维生素D缺乏或不足情况普遍存在，维生素D缺乏是骨质疏松发生的重要危险因素。因此在日常生活中要做到增加户外活动，多进行日光照射增加内源性维生素，同时也可以增加外源性维生素D的摄入，定期检测血清维生素D水平，改善缺乏的同时也要避免中毒事件的发生，使维生素D维持在合适的水平。

此次研究分析了骨质疏松症患者检测指标的相关性，女性OP患者各项指标之间有统计学意义相关性的指标较多，这可能与研究纳入的女性患者例数多、男性患者例数少有一定关系。血清维生素D

与β-Cross在男性OP、女性OP中均呈正相关，血清ALP与维生素D、维生素D与P1NP、维生素D与PTH、P1NP与β-Cross在男性OP、女性OP中均呈负相关。成骨细胞可以分泌骨特异性碱性磷酸酶(BALP)，当BALP升高时总ALP也相应升高，因此血清ALP也可以部分反映骨形成状态[8]。男性OP患者中，血清ALP、PTH、P1NP及β-Cross未发现降低，部分患者表现为升高。女性OP患者中，P1NP及β-Cross在绝经前女性未见降低，在小部分绝经后女性降低，在小部分绝经前及绝经后女性中升高。P1NP及β-Cross分别为国际上推荐的首选骨形成标志物及骨吸收标志物[9-10]。目前关于P1NP与β-Cross相关性的直接报道较少。刘永菊等[11]的研究显示绝经后2型糖尿病患者骨密度与25(OH)D、P1NP呈正相关，与β-Cross、年龄呈负相关。相似研究也显示绝经女性2型糖尿病患者转铁蛋白与P1NP、25(OH)D呈正相关，与β-Cross呈负相关[12]。以上研究可间接提示P1NP与β-Cross是呈负相关的。

综上，本研究对西安地区部分原发性骨质疏松症患者血清学检测的骨代谢标志物进行了统计分析，为骨质疏松症诊断及预后标志物研究提供了一定依据。本研究的局限性在于纳入的男性OP患者数量较少，在进行数据统计分析时难免因为样本量较小而影响结果的准确性及指导性，这也是在以后的研究及临床数据分析时需要注意的。