血清VIP水平与老年人群骨密度及肌肉减少症相关性研究

翟鑫 江帆 管频 冯光球 陈娟 符武岛 钟春荣

海南省人民医院，海南医学院附属海南医院，保健中心四区，海南 海口 570311

腰背部疼痛(lowback pain，LBP)是人们一生中最常见的疾病之一。LBP的终生患病率约为84%[1]。LBP是由许多因素引起的。Wan等[2]报道，肌肉萎缩可能导致多层次和多节段腰椎出现慢性LBP。有研究认为，背部肌肉萎缩和骨密度降低是导致LBP的一个重要因素[3]；然而，对肌肉减少症和骨密度与LBP之间的关联目前均未达成一致共识。肌肉减少症被定义为由伴随衰老的肌肉力量减少引起的病理生理学改变[4]。肌肉减少症可以由多种疾病引起，如高血压、肥胖、骨质疏松症和糖尿病[5]。肌肉减少症还会导致一些身体症状，并会进一步降低老年人的生活质量，降低骨密度[6]。血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide，VIP)最初是从猪肠中分离出的28个氨基酸的裂解产物，在许多器官和组织中证实是腺苷酸环化酶的重要激活剂[7]。近年来有研究显示VIP会影响骨代谢；研究发现VIP具有促进成骨细胞活性和抑制破骨细胞活性；通过降低破骨细胞中核因子κ-B(NF-κB)活性和RANK配体表达[8]和增加成骨细胞表达骨保护素(RANK拮抗剂)[9]来减少破骨细胞生成。鉴于上述所示，VIP可能与骨质疏松症的发病机制有关。因此，本研究的目的是观察VIP和老年人群骨密度、疼痛和肌肉减少症的相关性。

1 材料和方法

1.1 研究方案

本研究评估2018年7月至2019年8月在我院保健中心(老年医学中心)就诊的273名患者进行研究。该研究中受试者的纳入标准是：年龄大于60岁，能独立生活。排除标准：肾、肝或心脏功能障碍；骨病或继发性骨质疏松症；癌症；使用糖皮质激素、抗惊厥药或抗吸收药。由于不符合纳入和排除标准排除57名受试者。共有216名受试者(79名男性和137名女性)参加了基线评估。所有受试者均签署了书面知情同意书，该研究得到了医院伦理委员会的批准(批准号：20181254)。

记录基线特征，如年龄、性别、身高、体重、体重指数(BMI)、吸烟习惯和饮酒习惯。Oswestry残疾指数(ODI)和视觉模拟量表(VAS)用于评估与LBP相关的功能障碍。参与者根据肌肉质量、肌肉力量和身体表现进行分类。

该分类基于亚洲肌肉减少症工作组的建议[10]。亚洲肌肉减少症工作组的建议年龄>60岁且手柄力量较低(男性<26 kg，女性<18 kg)和(或)较低步行速度(<0.8 m/s)和肌肉质量低(男性<7.0 kg/m2，女性<5.7 kg/m2)，则受试者被归类为患有肌肉减少症。在这项研究中，如果他们年龄>60岁并且手柄力量较低(男性<26 kg，女性<18 kg)和(或)较低的步态速度(<0.8 m/s)，肌肉质量较低(男性<7.0 kg/m2，女性<5.7 kg/m2)，将这类受试者划分为肌肉减少症。如果受试者年龄>60岁，肌肉质量低(男性<7.0 kg/m2，女性<5.7 kg/m2)且手柄力量较低(男性<26 kg，女性<18 kg)和(或)行走速度较低(<0.8 m/s)，则被分类为肌量减少。没有低肌量或强度或低身体表现的受试者归类为正常。基于制造商的说明，使用商业酶联免疫吸附测定试剂盒(目录号CSB-E08 354 h；Cusabio，Wu Han，中国)进行血清中VIP的双盲定量测量。检测范围为15.6～1 000 pg/mL；批内变异系数(CV)<8%且实验间CV<10%。

使用TKK 5401测力计测量受试者手握力。要求受试者用每只手挤压测力计两次，左手和右手的最高分数相加。使用生物电阻抗分析方法(BIA)通过MC-780 A身体组成分析仪测量肌肉质量。BIA方法要求受试者进入平台并保持站立姿势约30 s。通过将肢体肌肉质量(kg)除以身高(m2)计算骨骼肌质量指数。使用双能X射线骨密度仪(GE Lunar Prodigy；GE Lunar Corp.，Madison，WI，USA)在参与者的腰椎(L1-L4)和右侧股骨颈(FN)上测量BMD。使用设计用于光敏步态分析的Opto Gait(Microgate Co.，Bolzano，Italy)获得步态参数。本研究准备了一条10 m长的行走线，分别设置行走部分和测量部分。受试者以“正常速度行走”的指示以自由速度完成一次试验。用特定软件(OPTO Gait分析软件，版本1.6.4.0，MicrogateS.r.L，Italy)计算行走速度。

1.2 统计学分析

所有分析均使用SPSS 19.0软件进行。连续变量使用均数±标准差，中位数和范围用于描述；而绝对和相对频率用于分类变量描述。Kolmogorov Smirnov拟合优度检验用于检查正态分布。为了评估不同组之间可能的差异，应用非参数Mann Whitney检验或Studentt检验。通过非参数Kruskal Wallis检验或单因素方差分析评估不同组之间差异的存在，然后进行Tamhan或Tukey事后分析；Pearson或Spearman相关系数用于测量VIP和其他指数之间的线性关系。P<0.05表示比较有显著统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床参数

肌肉减少症的患病率约为5.5%(12名受试者，5名男性和7名女性)。肌肉减少症组的血清VIP水平和BMI显著低于正常组。肌量减少组的BMI在其他组中显著降低；同时发现受试者腰椎和股骨颈骨密度越低，而肌肉减少症和腰痛发病率越高，比较有统计学意义(P<0.05)；男性和女性的患病率为72.2%(52/79受试者)和65.0%(88/137受试者)。性别没有显著差异(卡方检验，P=0.89)。平均VAS评分在肌肉减少症组中最高，尽管各组之间没有显著差异。肌肉减少症组的平均ODI评分为24.3%。肌肉减少症组的得分显著高于其他组。肌肉减少症组的平均步行速度显著低于其他组。肌肉减少症组和肌量减少组的握力显著低于正常组。肌量减少组和肌肉减少症组的SMI显著低于正常组(肌量减少组为6.9 kg/m2，肌肉减少症组为6.5 kg/m2，正常组为6.9 kg/m2，P<0.05)。见表1。

表1 受试者的特征和人口统计学资料

2.2 腰痛患者肌肉减少症和骨质疏松症的患病率比较

男性和女性肌肉减少症的患病率男性为8.4%，女性为4.3%。性别没有显著差异(卡方检验，P=0.32)。在216例受试者中，有140例患有LBP。出现LBP的总体患病率为64.8%(140/216名受试者)。每组中超过60%的受试者患有LBP，虽然LBP的患病率在肌肉减少症和骨质疏松症三组之间没有显著差异，但是患有肌肉减少症或骨质疏松症组受试者发病率更高。见表2。

2.3 VIP和肌肉减少症和骨密度的相关性

进一步研究VIP与肌肉减少症(肌肉减少症的步行速度、肌肉质量和握力的决定因素)及疼痛评分ODI和BMD之间的相关性。VIP和腰椎和股骨颈BMD及ODI、步行速度呈正相关(P<0.001)，见表3。

表2 腰痛患者肌肉减少症和骨质疏松症的患病情况

表3 血清VIP水平与肌肉减少症、骨密度和Oswestry残疾指数(ODI)的相关性

3 讨论

本研究调查了在我院保健中心(老年医学中心)住院的患者肌肉减少症和腰痛、骨密度与VIP之间的关系。肌肉减少症定义为“与年龄相关的肌肉质量和功能丧失”[4]。肌肉骨骼疾病受肌肉减少症的影响很大。有学者报道，80岁以上人群的肌肉减少症患病率超过50%，肌肉减少症患者的身体残疾人数更多[11]。Janssen等[12]报道，50岁开始出现肌肉量减少，骨骼肌质量指数降低的人在60岁人群普遍存在。出于这个原因，本研究选取的都是超过60岁以上的受试者。在这项研究中，肌肉减少症的患病率仅为12%，这低于其他研究。本研究受试者的入选标准：独立生活且年龄大于60岁。该标准可能会影响本研究中肌肉减少症的低患病率。

LBP是老年患者中常见的症状之一。尽管本研究显示LBP的患病率在三组之间没有显著差异，但肌肉减少症组ODI评分明显高于其他研究组。肌肉减少症组VAS评分在三组中最高，尽管各组之间没有发现显著差异。LBP的总患病率为64.8%。有学者对日本的3 048名男性和1 885名女性进行了一项大调查，以调查LBP的患病率，他们报告LBP的患病率为26.5%，这种患病率低于本研究[13]。在本研究中，大多数受试者都是70岁患者，这种情况可能会导致LBP的高患病率。

众所周知，破骨细胞在骨质疏松症中具有高度活性，骨癌疼痛与破骨细胞活性之间的关系密切[14-15]。老年人骨感觉神经纤维的密度增加；通过较低pH敏感的感觉神经纤维和骨感觉神经纤维的病理改变来刺激伤害感受器。骨膜比骨骼的任何其他部分接受更多的感觉神经支配[16]。破骨细胞中NF-kB信号传导的激活对于它们的分化和激活是至关重要的，而成骨细胞中的激活抑制骨形成[17]，这对于导致骨形成是决定性的。据报道，VIP在许多方面抑制NF-κB的活化[18]。值得注意的是，本研究结果显示血清VIP水平与腰背部疼痛及腰椎及髋部BMD呈正相关。虽然没有研究骨质疏松症诱导的LBP的机制，由于大多数受试者是老年妇女，骨质疏松症的存在不容忽视，本研究发现LBP患者中骨密度相对较低，骨质疏松症患病率较高。因此认为血清VIP水平降低导致破骨细胞活性增加，因此出现骨密度降低，导致骨痛，特别是老年妇女。本研究还观察了VIP与肌肉减少症步行速度、肌肉质量和握力的决定因素和ODI、骨密度之间的相关性，发现VIP与ODI、步行速度和腰椎及股骨颈骨密度有关。

本研究有一些局限性。首先，作为一项横断面研究，它没有揭示肌肉减少症及骨密度、LBP和VIP之间的因果关系。没有调查LBP患有或不患有肌肉减少症的原因，例如腰椎间盘突出、腰椎管狭窄和脊柱畸形。其次，该研究可能有一个受试者选择偏倚，笔者在我院进行了这项研究，招募的大部分人都是我院老年医学中心就诊且大部分超过了60岁。入选标准是独立生活，能够走到调查的地方。这些因素影响本研究结果作为选择偏差，特别是这种偏倚可能与本研究中肌肉减少症的低患病率有关。第三，样本量小会影响研究结果应用于其它他情况，有一定的局限性。总的来说，本研究表明血清VIP水平与腰痛、骨质疏松症及肌肉减少症密切相关。