绝经后骨质疏松性椎体压缩性骨折患者血清雌激素、前脂肪因子-1水平与骨代谢和骨密度相关性研究

方文焕 麦伟 颜志坚 黄晓魏 尉新建

湛江中心人民医院，广东 湛江 524037

骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)在年龄较大人群中较为多发，很多中老年人都会存在由骨质疏松所引发的一系列急慢性疾病，椎体压缩作为该病的并发症之一在高龄患者中也是发病率较高的一种类型，并且在大龄女性群体中更加常见，导致患者在颠簸、跌伤以及无意地扭伤这种类似轻伤时也会发生OVCF。患者在未遭受暴力或者重度外伤的情况下，身体相关部位的椎体也可能由于骨质疏松基础疾病而被压缩变形，患者会出现骨质降低以及骨强度下调等生理病态，并且OVCF也会导致患者发生髋关节或者脊柱骨折的风险加大[1-3]。数据统计发现，高龄女性发生骨质疏松症的概率明显高于大龄男性，由于OVCF严重影响了公众健康，如今已进行了多项针对OVCF人群的相关血清生物学因子试验。在传统的临床检测中，多使用骨密度指标判断骨质疏松的程度配合骨代谢水平进行骨质变化的动态情况的监测[4-6]。多项研究[7-9]发现，雌激素水平对于骨质疏松疾病有确切的影响，其与OVCF患者的椎体压缩指数之间可能存在某种相关性。前脂肪因子-1(preadipose factor-1，Pref-1)对于骨髓充质干细胞向成骨细胞的分化过程存在抑制作用，相关基础性试验[10]发现，促进Pref-1的表达会导致大鼠的软骨、成骨发育不良。因此本研究拟探讨机体雌激素水平以及Pref-1对于OVCF的相关影响机制，为医疗检验提供更多方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入2019年1月至2020年11月期间于湛江中心人民医院确诊的64例绝经后OVCF患者为OVCF组，同时纳入绝经后的健康女性45名为对照组。OVCF组患者的平均年龄为(65.42±8.71)岁，对照组平均年龄为(64.98±8.90)岁，两组间一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。OVCF组的纳入标准：①患者年龄均超过60周岁；②均为绝经女性；③经X光检查确定患有OVCF。排除标准：①近期有过雌激素治疗史；②近期有摔伤；③并发其他骨代谢障碍疾病；④患有肝、肾疾病、肿瘤疾病或者糖尿病；⑤患有先天椎体畸形；⑥做过子宫或卵巢切除手术；⑦有长期服药治疗骨质疏松症史。本次研究受试者均签署知情同意书，且通过伦理委员会批准。

1.2 患者骨代谢、骨密度值检测

检测患者骨代谢、骨密度指标的表达，使用Prodigy Advance型双能X射线骨密度仪(购自美国通用电气医疗系统)进行患者的腰椎骨密度以及髋部骨密度指标测量。清晨抽取受试者肘静脉血，离心取上清后使用酶联免疫试剂盒进行骨代谢指标25-羟维生素D[25-(OH)VitD]、骨钙素N端片段分子(N-MID)、I型氨基端延长肽(PINP)、β-Ⅰ型羧基端肽(β -CTX)等的检测，所用的试剂盒均购自上海博湖生物科技有限公司，并由速率法检测血清钙离子(Ca2+)的水平。

1.3 血清中雌激素、Pref-1水平检测

清晨抽取受试者肘静脉血，离心取上清后，运用放射免疫法进行血清雌二醇的检测。运用人Pref-1/DLK-1/FA1 ELISA试剂盒 (购自青岛三凯医学科技有限公司) 进行Pref-1含量的检测，最小平均检测水准为0.013 ng/mL，所用ELISA试剂盒的内部差异为3.4%，盒间的差异为5.9%。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两组间血清雌激素、Pref-1水平比较

OVCF组患者血清中雌二醇水平较对照组显著降低(t=13.275,P<0.05)；OVCF组患者血清中Pref-1水平较对照组显著上升(t=10.360,P<0.05)。见表1。

表1 两组间血清雌激素、Pref-1水平比较

2.2 不同雌激素水平的OVCF患者骨代谢、骨密度指标比较

将OVCF患者中雌二醇水平≤19.97 pg/mL的分为雌二醇低表达组，将OVCF患者中雌二醇水平>19.97 pg/mL的分为雌二醇高表达组。结果表明：与雌二醇低表达组比较，雌二醇高表达组患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均显著上升(t=7.378,5.472,P<0.05)，PINP、β-CTX水平均显著降低(t=6.447,9.103,P<0.05)，Ca2+水平无显著性差异(t=0.645,P>0.05)。与雌二醇低表达组比较，雌二醇高表达组患者的腰椎、髋部骨密度均显著上调(t=10.290,9.774,P<0.05)。见表2。

表2 不同雌激素水平OVCF患者骨代谢指标与骨密度比较Table 2 Comparison of bone metabolic indicators and bone mineral density in patients with different estrogen levels of

2.3 不同Pref-1水平OVCF患者骨代谢、骨密度指标比较

将OVCF患者中Pref-1水平≤0.61 ng/mL的分为Pref-1低表达组，将OVCF患者中Pref-1水平>0.61 ng/mL分为Pref-1高表达组。结果表明：与Pref-1低表达组比较，Pref-1高表达组患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均显著下降(t=8.350,7.426,P<0.05)，PINP、β-CTX水平均显著升高(t=8.266,11.205,P<0.05)，Ca2+水平无显著性差异(t=0.779,P>0.05)。与Pref-1低表达组比较，Pref-1高表达组患者的腰椎、髋部骨密度均显著下调(t=12.376,10.450,P<0.05)。见表3。

表3 不同Pref-1水平OVCF患者骨代谢指标、骨密度比较Table 3 Comparison of bone metabolic indicators and bone mineral density in patients with OVCF at different Pref-1

2.4 OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平与骨代谢、骨密度的相关性分析

对OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平与骨代谢、骨密度指标进行Preason相关性分析，结果表明：OVCF患者血清中的雌二醇水平与Ca2+水平未见存在相关性(P>0.05)，与25-(OH)VitD、N-MID的水平及腰椎、髋部骨密度均呈正相关(r=0.673,0.552,0.520,0.576,P<0.05)，与PINP、β-CTX水平呈负相关(r=-0.529,-0.544,P<0.05)；OVCF患者血清中的Pref-1水平与Ca2+水平未见存在相关性(P>0.05)，与25-(OH)VitD、N-MID的水平及腰椎、髋部骨密度均呈负相关(r=-0.529,-0.775,-0.622,-0.614,P<0.05)，与PINP、β-CTX水平呈正相关(r=0.489,0.610,P<0.05)。见表4。

表4 OVCF患者血清雌激素、Pref-1水平与骨代谢、骨密度的相关性分析

3 讨论

机体脊椎是由松质骨为主要组成部分，如若脊椎在垂直方向受到重力，那么骨质疏松患者的骨小梁数量下降，日常无意伤害或轻伤便能够让骨小梁发生折断，由此，OVCF是日常发病率较高的由骨质疏松症导致的骨折类型[11]。OVCF在绝经后的女性中频发，数据[12]表明其在男性中的发病率显著低于女性。随着年龄的推移，女性卵巢分泌雌激素的功能也在衰退，特别在绝经之后，机体雌激素水平极低，导致骨代谢出现失衡[13]。雌激素对于成骨以及骨量代谢吸收过程均存在一定的影响，其主要体现在雌激素不足时骨吸收被抑制的程度削减，导致骨形成的过程受阻，最后外在表现为骨质疏松[14]。一般状态下，机体骨形成与骨吸收保持在动态的相对平衡，而女性绝经后OVCF的主要出现原因与雌激素含量减少、增强了骨吸收的过程有关[15]。机体骨量和脂肪的形成存在关联，Pref-1能够对成骨细胞的转化过程进行抑制，在Pref-1高表达大鼠模型中，敲除大鼠Pref-1对于雌性大鼠经过卵巢切除术所致骨量丢失的状态具有明显的保护效果，Pref-1不足会对骨量丢失生物学行为抑制，此外Pref-1基因突变患者临床会表现出骨代谢失控现象[16]。

部分研究者[17]从临床试验中发现，尽管患者的骨密度水平十分接近，但是骨质疏松的发病风险还是会因为个体的差异而产生不同，并且大龄人群发生骨质疏松的风险更高。只运用骨密度水平的改变进行该病的风险预警显然不够可靠和全面，存在潜在的偏差。因此在本研究中，对于雌激素以及Pref-1对于OVCF的影响从二者与骨密度及骨代谢两个方面来进行分析。首先结果表明，OVCF患者中雌二醇较对照组显著降低，Pref-1显著上升，证实OVCF患者中确实存在雌激素、Pref-1水平的异常，二者与该病存在一定的联系。与骨密度指标相比，骨代谢指标更能敏感地体现骨质的短期波动情况，临床上通过对骨吸收和形成血清指标变化的检测，来反映骨质形成以及吸收的过程是否处于动态相平衡的变化关系。PINP在血清中的水平能够反映骨转换和胶原合成的情况，PINP水平上升表明骨转换过程加速、胶原合成也变快。相关研究[18]证明，PINP与OVCF发病之间存在一定相关性，PINP 的含量越高预警OVCF发生的风险越大。β-CTX也属于机体胶原降解的特异产物之一，破骨细胞激活其水平也随之上升，β-CTX是骨吸收的特异血清标志物，β-CTX含量与OVCF发生的风险具有正向相关性[19]。本研究中，雌二醇高表达组较低表达组患者血清中PINP、β-CTX水平均显著降低；Pref-1高表达组较低表达组患者血清中PINP、β-CTX水平均显著升高，OVCF患者血清雌二醇水平与PINP、β-CTX水平呈负相关。提示雌激素水平低、Pref-1水平高可能均是加大OVCF发生风险的危险因素。25-(OH)Vit D属于维生素D在机体外周血清中存在的主要形式，能够加大机体钙吸收以及利用的程度，促进骨形成，也是常用骨代谢指标。N-MID是成骨细胞结构蛋白转化成的骨钙素片段，能够在一定程度上反映骨形成情况[20-21]。本次研究中雌二醇高表达组较低表达组患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均显著上升；Pref-1高表达组较低表达组患者血清中25-(OH)VitD、N-MID的水平均显著下降；OVCF患者血清雌二醇水平与25-(OH)VitD、N-MID均呈正相关，Pref-1与25-(OH)VitD、N-MID的水平呈负相关。进一步证明了雌激素的缺失以及Pref-1水平的异常高表达对于OVCF的发生具有一定的促进作用。

综上所述，绝经后OVCF患者血清雌激素水平显著下调，Pref-1水平明显上调，且二者与骨代谢和骨密度指标之间存在密切相关性，对二者水平的医学干预或能为OVCF的临床治疗带来新的契机。