老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者血清脂联素与骨密度及骨转换生化指标的相关性

杨帆 陈铭 张强 范海泉

(成都医学院第二附属医院·核工业四一六医院脊柱骨科，四川 成都 610051)

骨质疏松性胸腰椎骨折主要发生于老年患者，由于年龄增长，体内有机物及无机物的成分发生变化导致钙离子严重流失，骨密度(BMD)降低，骨代谢生化指标发生改变，导致骨质疏松形成，极易发生骨折等突发事件，且骨折后愈合缓慢，对老年人生活造成严重影响〔1,2〕。常用的骨转换生化指标分为2类，其中代表骨形成标志物有Ⅰ型前胶原N-端前肽(PⅠNP)、骨钙素(OC)、骨性碱性磷酸酶(BAP)和骨钙素N端分子片段(N-MID)，而骨吸收标志物包括Ⅰ型胶原β降解产物(β-CTX)，反映了整个骨框架代谢活动，骨转换标志物水平尤其是骨吸收标志物，在一定程度上可预测骨折风险〔3～5〕。脂联素(APN)为脂肪细胞分泌的脂肪因子，与肥胖呈反比，有抗炎、抗动脉粥样硬化及胰岛素增敏作用，被认为与年轻成人出生队列的BMD有关〔6〕。本文主要分析老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者血清APN与BMD及骨转换生化指标的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年3月至2021年4月成都医学院第二附属医院收治的老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者134例(观察组)。纳入标准：①经X线显示椎体内裂隙或边缘硬化，动力椎体内裂隙磁共振成像(MRI)T1加权成像呈低信号，T2加权成像及脂肪抑制序列呈高信号，且和周围信号界线明显，结合CT确诊为胸腰椎骨折〔7〕，记录骨折时间，并在48 h内入院，术前评估可耐受手术；②未出现脊髓或神经受损，依从性良好；③均对本研究内容知情且签署知情同意书，本研究获得我院伦理委员会批准。排除标准：①曾接受过影响骨代谢的药物治疗，如活性维生素D或类固醇激素等；②合并畸形性骨炎、成骨不全、骨软化症等骨矿疾病或由车祸、高处跌落等严重外伤所致的胸腰椎压缩性骨折；③合并库欣综合征、甲状旁腺功能减退症或亢进症等内分泌疾病者；④合并消化系统疾病、免疫系统疾病、恶性肿瘤、糖尿病或精神性疾患者。另选择100例老年骨质疏松无骨折患者为对照组，均诊断为骨质疏松，未接受骨质疏松治疗，X线、CT、MRI证实无骨折。

1.2临床资料收集 收集所有入组患者的临床资料，包括性别、年龄、身高、体重指数(BMI)、骨质疏松病程、骨质疏松分级、血钙、血磷、甲状旁腺激素(PTH)和促甲状腺激素(TSH)等。

1.3血清APN测定 抽血前隔夜空腹8 h，在第2天清晨抽取空腹静脉血6 ml，血液凝固后3 000 r/min离心10 min分离血清，将分离得到的血清分为若干份并置于-70℃保存备用。取一份血清采用酶联免疫吸附试验〔8〕测定APN，试剂盒购自九强生物工程有限公司，仪器为贝克曼AU2700全自动生化分析仪，严格依据试剂盒说明书进行操作。

1.4BMD检测 采用美国GE公司双能X线骨密度仪以双能X线骨吸收测定法(DXA)测定股骨颈、全髋及腰椎L1～4部位的BMD。

1.5骨转换生化指标测定 取1.2中分离的余下血清。经罗氏Cobas 8000型酶标仪测定β-CTX、PⅠNP、OC、BAP和25-羟基维生素D3〔25-(OH)D3〕水平，其中β-CTX、PⅠNP、OC、25-(OH)D3测定采用邻甲酚酞络合酮法〔9〕，BAP采用酶联免疫吸附试验〔16〕，试剂盒均购自美国罗氏公司，测定时严格依据试剂盒说明书进行操作。

1.6统计学分析 采用SPSS23.0软件进行t检验、χ2检验、Pearson相关分析及多因素Logistic回归分析。

2 结 果

2.1两组血清APN、BMD和骨转换生化指标比较 观察组β-CTX、PⅠNP和BAP水平高于对照组，血清APN、股骨颈BMD、全髋BMD、腰椎BMD、OC和25(OH)D3水平低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01，P<0.001)。见表1。

表1 两组血清APN、BMD、骨转换生化指标比较

2.2血清APN与BMD、骨转换生化指标的相关性 老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者血清APN与全髋BMD、腰椎BMD、OC及25(OH)D3呈正相关(r=0.426、0.478、0.457、0.412，P=0.008、0.004、0.005、0.010)，APN与β-CTX、PⅠNP及BAP呈负相关(r=-0.542、-0.389、-0.366；P<0.001、0.012、0.015)。

2.3影响老年骨质疏松性胸腰椎骨折的单因素分析 观察组年龄、骨质疏松病程、骨质疏松分级和PTH水平明显高于对照组，TSH水平明显低于对照组(P<0.05)，两组其他资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 影响老年骨质疏松性胸腰椎骨折的单因素分析

2.4老年骨质疏松性胸腰椎骨折的多因素分析 以老年骨质疏松性胸腰椎骨折为自变量(骨折=1，无骨折=0)，将上述有统计学意义的因变量进行赋值，其中骨质疏松分级：1级=0，Ⅱ级=1，Ⅲ级=2，多因素Logistic回归分析结果显示，血清APN、全髋BMD、腰椎BMD、OC及25(OH)D3为老年骨质疏松性胸腰椎骨折的保护因素，而β-CTX、PⅠNP和BAP为危险因素(P<0.05)。见表3。

表3 老年骨质疏松性胸腰椎骨折的多因素分析

3 讨 论

近年来骨质疏松所导致的病理性骨折不断增多，尤其是老年骨质疏松性胸腰椎骨折等椎体压缩性骨折，有较高致残率与病死率〔8〕。正常人群的不同年龄阶段或患有代谢性骨病时，骨转换标志物在血液循环或尿液中会出现不同水平变化，可用于反映全身骨骼的动态变化，骨代谢相关指标β-CTX、PⅠNP、BAP和OC等可更敏感地反映绝经后2型糖尿病(T2DM)患者骨代谢情况〔9,10〕。内脏脂肪增多比皮下脂肪多更易加剧心脑血管疾病风险，而APN属于脂肪细胞分泌的内源性生物活性多肽或蛋白质〔11〕，有研究〔12〕发现，APN降低参与骨质疏松，对于老年骨质疏松性骨折患者，调节APN水平可改善骨质疏松骨折风险，但目前关于APN与老年骨质疏松性胸腰椎骨折的关系研究较少。

细胞因子可通过自分泌和旁分泌形式作用于骨组织中成骨细胞、破骨细胞和髓腔未分化间充质细胞，以调节骨形成与骨吸收，APN为新近发现的由脂肪细胞特异性分泌的细胞因子，APN受体(AdipoRs)广泛存在于全身多种组织，其中AdipoR1分布广泛，在骨骼肌中含量最多，而AdipoR2则以肝脏中分布为主。王景等〔13〕发现，绝经后老年骨质疏松患者(实验组)各部位BMD与绝经后健康老年妇女(对照组)比较差异有统计学意义，且实验组APN和BAP高于对照组，25(OH)D3低于对照组，本研究与上述研究不一致，可能与疾病类型、地域、遗传因素、年龄和个体差异等因素有关，APN可直接作用于骨，诱导人成骨细胞增殖分化和直接刺激细胞核因子κB受体活化因子配体(RANKL)而抑制骨保护素(OPG)生成〔14〕，其具体机制有待进一步研究。

骨质疏松的诊断以BMD为基础，但由于其无法反映短期内骨改变的局限性，完全依赖BMD预测骨折绝对风险会有失偏颇，相比于BMD，骨转换标志物可较敏感地反映短期内患者体内骨代谢情况，因骨组织一直处于不断新陈代谢中，经监测骨形成与骨吸收的动态平衡是否发生变化而提高预测骨折的敏感度与特异度。其中β-CTX为Ⅰ型胶原降解的特异性产物，在破骨细胞活性增强情况下，会明显促进Ⅰ胶原降解，β-CTX增高；PⅠNP是骨形成的特异性标志物，由成骨细胞合成分泌，在造骨细胞功能减弱时，PⅠNP水平就下降，因此PⅠNP能较特异、敏感地反映骨形成〔15〕。OC是由成骨细胞产生和分泌的γ-羧谷氨酸包含蛋白类激素，可反映新形成的成骨细胞活动状态，维持骨正常矿化速度，是较敏感的骨形成指标；BAP为重要的标志性酶类，标志着细胞向成骨细胞分化过程，为成骨活性重要指标〔16〕；维生素D为固醇类衍生物，其主要功能为调节体内钙磷代谢，维持血浆钙磷水平，对促进牙齿、骨骼发育及维持正常生理功能有重要作用，且可减少骨质疏松骨折发生风险〔17〕。本研究结果表明老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者骨转换生化指标发生改变，对其进行监测有重要意义。

APN被认为可通过刺激RANKL及抑制OPG产生诱导破骨细胞形成，此外其APN也被证明可诱导成骨细胞增殖与分化，并经破骨细胞生成抑制和成骨细胞生成激活而增加骨量〔18,19〕。本次相关分析结果与王文怡等〔20〕的研究有相似之处，因此血清APN可能在老年骨质疏松性骨折发病中发挥重要作用，血清APN与骨转换生化指标密切相关。APN为由脂肪细胞分泌的内源性生物活性多肽或蛋白质，其受体存在两种异构体，即AdipoR1和AdipoR2，AdipoR1主要在骨骼肌表达，APN可作用于骨组织AdipoR1，继而对骨代谢进行调节，研究〔21〕表明成骨细胞中受体均有表达，APN通过AdipoR1/p38MAPK-STAT5路径诱导人类成骨细胞RANKL，抑制护骨素的表达，以诱导破骨细胞分化；另一方面APN可增加MC3T 3-E1成骨细胞碱性磷酸酶mRNA表达水平和骨基质矿化。

姚颖等〔22〕发现，BAP、PINP和25(OH)D3与绝经后骨质疏松性腰椎骨折发生关联密切，其中BALP和PINP为危险因素，25(OH)D3为保护因素。屈晓龙等〔23〕发现，高β-CTX的骨质疏松老年女性更易发生骨折，β-CTX较BMD预测骨质疏松性骨折的能力更强，可适时对高危人群进行相关干预管理。本研究结果表明APN与BMD、骨转换生化指标可同时作为老年骨质疏松性胸腰椎骨折的标志物，其中APN可通过促进成骨细胞增殖及活性，抑制破骨细胞，促进骨形成，可作为反映骨代谢状态的新型预测因子〔24〕。既往Stojanovic等〔25〕也发现APN可作为代谢综合征绝经后妇女低BMD的潜在生物标志物。

综上，老年骨质疏松性胸腰椎骨折患者血清APN、BMD及骨转化生化指标发生明显改变，且APN与BMD、骨转换生化指标有一定关系，可作为骨质疏松性骨折的新型预测因子。