维生素K2防治绝经后骨质疏松症作用的荟萃分析

胥小琴 张丹 陶新城 张宏秀*

1.南京医科大学第一附属医院妇产科，江苏 南京 210029 2.江苏省昆山市淀山湖人民医院妇产科，江苏 昆山 215345

骨质疏松症是一种常见的骨骼疾病，其特征是骨量下降，骨骼的微结构恶化，因此骨脆性增加，容易发生骨折[1]。流行病学调查显示，50岁以上的女性中1/3可能发生骨质疏松相关性骨折[2]。绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis, PMOP)是一种常见的与女性衰老相关的疾病, 以骨密度(bone mineral density, BMD)降低和骨组织微结构改变并伴随骨质脆性增加和骨折危险性升高。PMOP并发的临床骨折中，椎体骨折最为常见[3]。对年龄达到或超过65岁女性的研究发现，在2013年、2014年和2015年期间，年龄调整后的髋部骨折发病率处于平台期，估计增加了超过11 000例髋部骨折[4]。维生素K2(menaquinone，MK)自1995年上市以来，已在日本广泛使用。据报道，维生素K2影响骨钙素(OC)的羧化作用，促进骨矿化[5]，可增加骨量，减少骨吸收；维生素K2抑制程序性细胞死亡，维持成骨细胞的数量[6-7]。国内外对维生素K2是否可以维持和改善骨质疏松症患者骨密度进行了大量的研究，有文献[8-14]报道维生素K2可以有效改善绝经女性的腰椎、股骨或前臂骨的骨密度，或预防新骨折发生。另一部分研究[15-19]则提示额外补充维生素K2对腰椎或股骨近端骨密度影响不明显，或预防椎体骨折效果不佳。鉴于发表的研究结果并不一致，因此，本文通过Meta分析来综合评估维生素K2在预防和治疗绝经后女性骨质疏松症方面的临床疗效。

1 材料和方法

1.1 资料收集方法

1.1.1文献纳入标准：①研究人群为绝经后妇女有或无骨质疏松症；②研究设计为临床随机对照试验(RCT)；③干预组：额外口服维生素K2补充剂(K2组)；对照组：未增服维生素K2或口服安慰剂；④随访时间6个月以上；⑤研究结果至少包括以下结果之一：骨密度(BMD)、骨折发生率、低羧化骨钙素(ucOC)、骨钙素(OC)以及药物不良反应。

1.1.2文献排除标准：①研究对象存在合并症或并发症，如钙与维生素D缺乏症、甲状腺功能亢进、各种骨软化症、恶性肿瘤或伴骨转移等；②研究对象正在服用华法林或强的松龙等影响骨代谢的服药者以及维生素K2使用禁忌症者。

1.2 检索策略

使用计算机在PubMed、Cochrane Library、Embase和三个中文数据库(CBM、CNKI和万方)检索2020年6月以前国内外发表的补充维生素K2与绝经后妇女有或无骨质疏松症的临床随机对照研究并获取全文。英文检索式为 (“vitamin K2” or “menatetrenonea” or “menaquinone”) and (“postmenopausal” or “osteoporosis” or “osteoporotic” and “ randomized controlled trial ”)；中文检索式为维生素K2 or甲基萘醌 and 绝经 or 骨质疏松 or 骨密度 and随机。此次检索包括已发表的中文及英文文献。

1.3 筛选文献

两名研究员参与检索并筛选文献，通过讨论解决分歧以达成共识，确定最终的研究文献，详见文献筛选流程图(图1)。

图1 文献筛选流程图Fig.1 Flow chart of the study search process

1.4 数据提取及质量评价

使用Microsoft Office Excel整理文献并提取相关数据：第一作者姓名、出版年限、国家、干预组和对照组的例数、结局指标。文献质量评价采用Cochrane协作网上的偏倚风险工具[20]，从纳入文献的随机分配方法、随机化隐藏、盲法、结果数据的完整性、选择性报告研究及其他偏倚来源6项内容评估文献偏倚的潜在风险。

1.5 研究结局

主要结局包括腰椎骨密度变化和椎体骨折发生率。次要结局包括ucOC、OC和药物不良反应。提取随访6个月和12个月的腰椎骨密度值以及ucOC、OC平均值。对于骨折发生率及药物不良反应，则以最终的随访结果。

1.6 统计学处理

使用RevMan5.3软件对数据进行统计分析。对于二分类结果，计算合并风险比(RR)和95 %置信区间(CI)。对于连续性结果，计算合并平均差值(MD)和95 %CI。使用χ2检验和I2值确定纳入研究的异质性。如果I2<50 %，P>0.1，采用固定效应模型进行合并分析；否则采用随机效应模型进行统计分析。为了寻找潜在的异质性来源，对研究人群是否患骨质疏松症进行亚组分析。为了评估合并结果的稳定性，进行敏感性分析。对于一些缺乏数值或无法采用Meta分析的结果，仅进行描述性分析。当有足够的数据时通过绘制漏斗图来评估纳入文献潜在的发表偏倚。分析结果P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 纳入文献的基本特征

通过计算机共检索中英文献281篇，经过严格筛选，最终纳入22项RCTs，共计7 154名绝经女性。10项研究[8-12,15-16,29-30,33]对象为绝经后非骨质疏松症的健康女性，年龄50～80岁，共计1 574位参与者，12项研究[13,17-18,22-28,31-32]对象患有骨质疏松症，年龄45～80岁，共计5 580位参与者。9项研究[9-11,16-17,23-24,26,33]的干预措施为维生素K2联合钙剂或维生素D，3项研究[18,29,31]为维生素K2联合双膦酸盐或甲状旁腺素，另9项研究[8,15,18,22,25,27-28,30,32]的干预措施为单用维生素K2。8项研究[8,12,15-16,27,30,32-33]使用安慰剂作为对照组，另10项[9-11,17,22-26,28]研究的对照措施使用钙剂和(或)维生素D，4项研究以单独使用双膦酸盐[18,29]、阿法骨化醇[13]及甲状旁腺素[31]作为对照组。纳入研究的基本特征见表1。

表1 纳入文献基本特征Table 1 Characteristics of the included studies

2.2 荟萃分析主要结果

2.2.1补充维生素K2 12个月后改善PMOP女性腰椎骨密度优于对照组：纳入的22项RCTs中，18项研究报告了腰椎骨密度变化。7项研究[9,18,23,26,30,32-33](包括658名绝经女性)详细记录了随访6个月时腰椎骨密度值(g/cm2)，因异质性中等(P=0.003,I2=69 %)，采用随机效应模型进行合并分析。额外补充维生素K2改善腰椎骨密度与对照组比较差异无统计学意义 (RR=0.01, 95 %CI: -0.01～0.03,P=0.35)。亚组分析，研究对象无论是否为PMOP患者，维生素K2组腰椎骨密度改善差异均无统计学意义 (P=0.19,P=0.63)，与总体效果评价一致。7项研究[10-11,18,23,26,30-31](包括646名绝经女性)报道了补充维生素K2后12个月绝经女性腰椎骨密度变化(g/cm2)，异质性低(P=0.12,I2=41 %)，采用固定效应模型，Meta分析结果表明额外补充维生素K2改善绝经后女性腰椎骨密度优于对照组(P=0.03)。其中3项研究[10-11,30]对象为非骨质疏松女性，合并分析结果显示维生素K2组与对照组比较，腰椎骨密度改善差异并无统计学意义 (P=0.94)。另4项研究[18,23,26,31]对象为PMOP患者，合并分析结果表明，补充维生素K2腰椎骨密度改善优于对照组(P=0.03)，PMOP患者亚组分析结果与总体效果评价一致(图2)。9项研究[8,12,16,22,24,27-29,33]以图表或百分比展示了补充维生素K2随访6个月或12个月时腰椎骨密度变化。其中2项研究[22,28]报道了随访6个月时腰椎骨密度变化，研究结果提示补充维生素K2，腰椎骨密度改善与对照组比较差异无统计学意义 (P>0.05)，其中1项研究[22]报道了随访12个月时维生素K2组增加腰椎骨密度优于对照组(P<0.05)，另外3项研究[12,24,27]结果同样显示随访12个月时维生素K2增加腰椎骨密度优于对照组(P<0.05)。其余4项研究[8,16,29,33]结果则显示随访12个月时干预组与对照组腰椎骨密度变化差异无统计学意义 (P>0.05)。

图2 随访12个月腰椎骨密度变化风险比森林图Fig.2 Forest plot of the 12 month follow-up of vertebral BMD changes, showing a significant improvement of vertebral BMD in osteoporosis subgroup analysis

2.2.2维生素K2预防PMOP患者椎体骨折发生率明显优于对照组：8项研究[8,12-13,17-18,23,25,27]报道了维生素K2预防绝经女性的椎体骨折发生率。敏感性分析排除1项异质性中等的研究[17](P=0.05,I2=55 %)，其余研究采用固定效应模型进行Meta分析，结果表明补充维生素K2预防绝经后女性椎体骨折发生率明显优于对照组(RR=0.52, 95 %CI: 0.36～0.74，P=0.000 3)。亚组分析，对于非骨质疏松女性，组间比较骨折发生率差异无统计学意义 (RR=0.55, 95 %CI: 0.21～1.47,P=0.24)；对于PMOP患者，维生素K2预防骨折发生率明显优于对照组(RR=0.51, 95 %CI: 0.35～0.75，P=0.000 6)(图3)。

图3 骨折发生率风险比森林图Fig.3 Forest plot of the risk ratio for the incidence of fracture Note:Result of sensitivity analysis after rejecting the study by Inoue et al [17 ]

2.3 荟萃分析次要结果

2.3.1维生素K2降低ucOC优于对照组：9项研究[8-9,12-13,18,22,28-30]报告了低羧化骨钙素(ucOC)水平，其中5项研究[9,18,22,28,30]采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示补充维生素K2后，无论是6个月还是12个月，ucOC水平已明显下降，组间差异具有统计学意义(P<0.01)，见表2。另外4项研究[8,12-13,29]ucOC下降程度以百分比表示，结果显示干预组ucOC下降幅度明显大于对照组，差异具有统计学意义 (P<0.05)。

7项研究[8-9,12-13,18,22,29]报告了血清骨钙素(OC)的变化，其中3项研究[9,18,22]采用固定效应模型进行合并分析：无论随访6个月还是12个月，组间比较骨钙素变化差异均无统计学意义 (P=0.97,P=0.11)。见表2。其余4项研究[8,12-13,29]仅提供OC百分比或平均值，其中1项研究[29]结果提示干预组与对照组间OC变化差异无统计学意义，3项研究[8,12-13]结果显示维生素K2组OC升高较对照组明显(P<0.05)。

表2 维生素K2组与对照组随访6个月和12个月骨钙素及低羧化骨钙素改变

2.3.2补充维生素K2药物不良反应发生率略高于对照组：7项研究[8,13,16-17,22,28,31]报道了药物不良反应。采用固定效应模型(P=0.74,I2= 0 %)，Meta分析结果显示维生素K2组药物不良反应发生率是对照组的1.29倍(RR=1.29, 95 %CI: 1.03～1.63,P=0.03)，主要表现为轻微胃肠反应。PMOP亚组分析结果显示维生素K2组药物不良反应发生率是对照组的1.37倍(RR=1.37, 95 %CI: 1.07～1.74,P=0.01)。非骨质疏松亚组结果显示两组发生药物不良反应风险差异无统计学意义 (RR=0.76, 95 %CI: 0.35～1.64,P=0.49)。

2.4 敏感性分析

使用RevMan5.3软件进行敏感性分析，通过每次排除一个病例对照研究后再重新统计分析以确保整体的结果不受任何一项单一研究的影响。本研究在进行Meta分析时排除异质性高的文献，保证研究结果的稳定性。

2.5 发表偏倚

文献偏倚风险见图4所示，文献总体评价质量中等。利用RevMan5.3软件对各研究结果绘制漏斗图以评估研究之间是否存在潜在的发表偏倚。大部分研究处于“倒漏斗”的上部，左右基本对称，提示无明显发表偏倚。

图4 偏倚风险图Fig.4 Risk of bias map

3 讨论

随着人口老龄化，PMOP的发病率明显升高，由骨质流失、骨量减少、骨质疏松引起的临床骨折风险也相对增加，严重危害女性健康。因此，减少PMOP及其并发症骨折的发生已是当前妇幼健康领域不可忽视的重要课题。

本研究对纳入的22篇独立开展RCTs的中英文文献进行Meta分析后发现，补充维生素K2改善绝经后女性腰椎骨密度优于对照组：随访6个月时，研究对象无论是否为PMOP患者，腰椎BMD变化均无明显差异。随访12个月时，PMOP亚组腰椎BMD变化优于对照组(P=0.03)，而非骨质疏松亚组却没有这样的结果显示。由于地域及生活习惯的不同，各研究之间存在异质性。例如，Iwamoto等[24]的研究表明联合口服维生素K2及钙剂增加腰椎骨密度，优于单一服用维生素K2或钙剂；Binkley等[16]对381名绝经女性开展的随机对照研究发现，额外补充维生素K2对腰椎、股骨近端骨密度、股骨近端几何参数均无影响，其结论并不支持维生素K2预防已接受钙剂和维生素D的健康绝经妇女的骨质疏松。Huang等[21]曾经用Meta分析的方法研究维生素K2对绝经后妇女骨质疏松症的预防和治疗作用，其结果显示，对于绝经后骨质疏松症患者，在中期及长期随访中发现补充维生素K2对椎体BMD有显著改善(P<0.001和P=0.005)，骨折发生率与对照组比较有显著差异(P=0.005)，但对于非骨质疏松女性，椎体骨密度变化及骨折发生率没有显著差异。这一观点也被本次研究结论进一步证实。

在预防椎体骨折方面，本次荟萃分析结果显示，维生素K2预防绝经后女性椎体骨折发生率明显优于对照组，在PMOP亚组分析中，组间比较差异有统计学意义 (P=0.006)，而在非骨质疏松亚组中，组间比较差异无统计学意义 (P=0.24)。不同的研究者针对的研究对象不同，可能得出不一样的结果。Jiang等[13]对236名中国绝经女性开展的随机对照试验中比较了补充维生素K2与补充阿法骨化醇新发骨折的风险，结果证明维生素K2组新发骨折及跌倒风险与阿法骨化醇组比较，差异无统计学意义 (P>0.05)。Shiraki等[23]对日本241名绝经后骨质疏松症患者进行的研究后指出，维生素K2的补充对腰椎骨密度的改善并无显著影响，却对新发骨折有预防作用。对于维生素K2可以预防脆性骨折需持谨慎态度，对提供骨折数据的7项RCTs中，干预组与对照组方案并不完全一致。

关于ucOC及OC变化，Je等[9]对韩国60岁以上的绝经女性展开研究后发现，在口服钙剂和维生素D的基础上额外补充维生素K2 6个月后，维生素K2组ucOC明显降低，与对照组比较差异有统计学意义 (P=0.008)，OC增加，但组间比较差异无统计学意义 (P=0.136)。Kasukawa等[18]发现，维生素K2与利塞膦酸钠联合应用并不能预防老年患者骨质疏松性椎体骨折，但显著降低ucOC水平和ucOC/OC比值，而OC水平无改变，与单用药一致。本次Meta分析结果显示，补充维生素K2显著降低ucOC (P<0.001)，这与维生素K2改善骨质量相关。

此次纳入的Meta分析结果显示，额外补充维生素K2增加了药物不良反应。PMOP亚组，维生素K2组药物不良反应的风险是对照组的1.37倍，主要以轻微的胃肠症状为主，包括恶心、腹泻或腹痛等。这一结论与Huang等[21]的Meta分析一致。本研究显示药物不良反应相对较轻，采取对症治疗后可以得到解决。

本研究严格遵循Meta分析的要求，全面地搜索了国内外现有的关于维生素K2预防和治疗绝经后女性骨质疏松症的随机对照试验，该研究是第一篇中文报道维生素K2预防和治疗PMOP的Meta分析。尽管在2015年，Huang等[21]的英文Meta分析支持了维生素K2在维持和改善椎体骨密度以及预防PMOP患者骨折的假设，然而，该研究结论也有一定的局限性：一方面由于部分结局数据缺失，合并分析时采用了数据转化或借用，故研究的异质性偏高(I2> 50 %)；另一方面，纳入的RCT并未包括中国人群。与Huang等的研究相比，本次不仅增加了后期发表的研究，且纳入了中国绝经女性，减少了异质性。而且，本次采用有完整数据的临床研究进行合并分析，进一步降低了研究的异质性和统计偏倚。

本研究结论仍然存在局限性。首先，Meta分析属于二次分析，因此选取文献的异质性、变量的研究设计、不同的判断标准及统计方法等都有可能影响到Meta分析的结果。其次，在搜集文献阶段，虽然尽可能全面地检索所有文献，但仍可能因部分阴性结果未能公开发表而具有潜在的发表偏倚。因此，本研究结论仍然需要后期继续开展更大样本的临床对照试验来进一步证明。

综上所述，口服维生素K2虽然存在胃肠道轻微不良反应，但总体是安全的。补充维生素K2 12个月后有效改善绝经后女性腰椎骨密度，预防椎体骨折，降低ucOC，患有骨质疏松症的绝经女性可能获益更大。