不同程度肌少症老年男性骨密度与血清25羟维生素D、鸢尾素的关系

邓嘉杰 阳琰 蔡玉兰 吴旻 万玲 杨嘉

遵义医科大学附属医院内分泌与代谢病科（贵州遵义563000）

肌少症是一种进行性和广泛性骨骼肌疾病，包括肌肉质量和功能的加速丧失，骨质疏松（osteoporosis，OP）是一种以骨量降低，骨组织微结构损坏，导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病，国内外研究［1］已证实，肌量是重要的影响骨密度、骨强度及骨质疏松发病的因素；二者常相伴出现，导致老年人群发生骨折的相关风险随之升高，生存质量无法得到稳定的保障［2-5］。鸢尾素（Irisin）是一种新型肌肉因子，主要由骨骼肌分泌，受运动的影响，能够消耗更多的能量，可促进肌肉细胞增殖；同时，Irisin 还可通过调节成骨细胞和破骨细胞活动改善骨代谢［6-8］。维生素D 是一种脂溶性维生素，不仅可通过增加钙吸收调节骨代谢，也可调节肌肉系统的病理生理过程［9-10］。Irisin 和维生素D 均与骨骼、肌肉系统病理生理过程有关。因此，本研究拟通过比较不同程度肌少症老年男性人群中骨密度、骨肌量及血清中Irisin、25（OH）D 水平的变化，分析其相互作用关系，以初步探讨老年男性肌量、骨量流失的可能机制，为早期预防老年男性人群发生肌量减少及骨质疏松提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2017年1月至2022年1月我院门诊及住院60～70 岁男性肌少症人群225 例，根据肌少症严重程度分为3 组：肌少症前期组（A 组，75 例），年龄（65.1 ± 2.5）岁；肌少症期组（B 组，75 例），年龄（64.3 ± 2.7）岁；严重肌少症期组（C 组，75 例），年龄（66.8 ± 2.2）岁；收集同期我院体检中心年龄、性别相匹配的健康体检者为对照组（NC 组，75 例），年龄（65.8 ± 2.4）岁。3 组间年龄差异无统计学意义（P＞0.05）；所有受试者均接受双能X 射线骨密度仪（Dual-energy X-ray Absorptiometry test，DXA）行骨密度、骨肌量测定。肌少症诊断标准符合2016年中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会《肌少症共识》。本研究所有受试者均签署同意书并经过本院伦理委员会批准（批号：KLL-2022-606）。

纳入标准：（1）60～70 岁老年男性患者，有日常生活自理能力，巴氏量表评分90 分以上；（2）每天有＞30 min 的规律活动；排除标准：（1）已有肌肉疾病，影响正常运动患者；（2）存在相关手术影响骨密度检测结果者；（3）肝肾功能严重受损者；（4）患有甲状腺疾病；（5）近3 个月内服用了影响骨代谢的药物及骨折病史者；（6）长期大量吸烟及饮酒者，长期卧床、局部制动、偏瘫的患者；（7）糖尿病及合并急、慢性并发症；（8）合并其他内分泌系统疾病者；（9）因其他原因不能配合检查者。

1.2 研究方法

1.2.1 一般资料的收集采集所有研究对象相关病史资料，由专业人员计算体质指数（BMI）=体质量/（身高）2。

1.2.2 血指标检测所有研究对象试验前须禁食10 h，空腹状态下抽取肘静脉血静置1 h 后，3 000 r/min 离心10 min 分离血清，标记后于-80 ℃低温冰箱保存。采用ELISA 法检测25（OH）D、Irisin（试剂盒上海慧颖公司DECO 品牌）。日立全自动分析仪检测血脂（试剂为德国罗氏诊断配套试剂；LDL-C 批号：AUZ5638；HDL-C 批号：AUZ5523；TC批号：AUZ5085；TG 批号：AUZ5132）。

1.2.3 肌力检测受试者肌力采用握力测试方法进行评估：运用JAMAR 握力计，计量单位为千克（kg）。在测试握力前将握距调整在合适的范围内，受试者测试时端坐位，臂稍外展，但外展角度不超过30°，上臂与前臂成90°夹角，用最大力握住仪器的握柄，双手各握2 次，取最大值进行统计分析。

1.2.4 躯体功能评估采用6 m 步行测试法进行评估：用记号笔在平地上画出一条12 m 直线距离，分别标记出起点、3 m 点、9 m 点和终点。受试者从起点开始行走，行至3 m 线时开始计时，行至9 m 时计时结束。测试3 次，取其中最快一次的步速纳入统计。低躯体功能定义为步速＜0.8 m/s。

1.2.5 骨密度、骨肌量测定采取法国MEDILINK公司生产的Medix90 DMS 测定腰椎（L1-4）正位、左右股骨近端包括股骨颈（Neck）的BMD，单位以g/cm2表示。同时测定SMI表示骨肌量，单位以kg/㎡表示。根据肌少症的严重程度，又将试验组分为肌少症前期、肌少症期和严重肌少症期3 组。肌少症前期：仅有肌量减少，无低握力或低步速；肌少症期：肌量减少同时合并低握力或低步速；严重肌少症期：肌量减少同时合并低握力和低步速。（标准：低步速指步行速度≤0.8 m/s；低握力指男性握力＜26 kg，女性握力＜18 kg；肌量减少指：男性SMI ≤7.0 kg/㎡，女性SMI ≤5.4 kg/㎡）。

1.3 统计学方法采用SPSS 21.0 软件进行分析，所有符合正态分布的计量资料用（）描述，非正态分布资料进行对数转换后进行分析。各分组间对照采取单因素方差分析。两个因素之间相关性采用Pearson 相关性分析，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组的一般资料及生化指标的比较（1）4 组间相比较，年龄、BMI、TG、TC 差异无统计学意义（P＞0.05）；（2）与NC 组比较，A、B、C 三组TC、LDL-C 水平升高，BMD（Neck）、BMD（L1-4）、SMI、握力、步速、HDL-C、25（OH）D、Irisin 水平降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；（3）与B 组比较，A 组SMI、握力、步速、HDL-C、25（OH）D、Irisin 水平明显升高，LDL-C 水平降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；BMD（Neck）、BMD（L1-4）、TC、TG 差异无统计学意义（P＞0.05）；（4）与C 组比较，A 组BMD（Neck）、BMD（L1-4）、SMI、握力、步速、HDL-C、25（OH）D、Irisin 水平明显升高，LDL-C 水平降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；TC、TG 差异无统计学意义（P＞0.05）；（5）与C 组比较，B 组BMD（Neck）、BMD（L1-4）、SMI、握力、步速、HDL-C、25（OH）D、Irisin 水平明显升高，LDL-C 水平降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；TC、TG 差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 四组间一般临床资料水平的比较Tab.1 Comparison of general data and serum 25（OH）D、Irisin levels among±s

表1 四组间一般临床资料水平的比较Tab.1 Comparison of general data and serum 25（OH）D、Irisin levels among±s

注：与NC 组比较，*P ＜0.05；与A 组比较，#P ＜0.05；与B 组比较，△P ＜0.05

项目例数（n）年龄（岁）BMI（kg/m2）TC（mmol/L）TG（mmol/L）LDL-C（mmol/L）HDL-C（mmol/L）L1-4（g/cm2）Neck（g/cm2）SMI（kg/m2）握力（kg）步速（m/s）Irisin（ng/mL）25（OH）D（ng/mL）A 组75 65.1 ± 2.5 21.23 ± 2.49 5.23 ± 1.44 2.08 ± 0.45 2.68 ± 0.87*1.65 ± 0.77*0.635 ± 0.121*0.646 ± 0.121*6.1 ± 0.5*30.51 ± 2.43*0.97 ± 0.10*197.36 ± 17.93*17.12 ± 3.57*B 组75 64.3 ± 2.7 20.62 ± 3.07 5.18 ± 1.51 2.15 ± 0.37 3.86 ± 0.64*#1.41 ± 0.63*#0.617 ± 0.113*0.622 ± 0.103*4.8 ± 0.8*#25.82 ± 2.78*#0.76 ± 0.12*#153.62 ± 10.55*#13.35 ± 4.23*#C 组75 66.8 ± 2.2 21.73 ± 2.19 5.31 ± 0.98 2.11 ± 0.41 4.53 ± 0.53*#△1.27 ± 0.59*#△0.504 ± 0.124*#△0.514 ± 0.131*#△3.7 ± 0.4*#△17.87 ± 1.66*#△0.65 ± 0.08*#△122.58 ± 12.75*#△10.71 ± 2.38*#△NC 组75 65.8 ± 2.4 21.54 ± 2.62 4.67 ± 1.07 2.13 ± 0.41 2.24 ± 0.59 1.62 ± 0.49 0.810 ± 0.106 0.776 ± 0.118 8.8 ± 1.3 33.25 ± 3.24 1.07 ± 0.11 284.24 ± 34.78 22.49 ± 5.32

2.2 Irisin、25（OH）D 与各指标的相关性Pearson相关性分析显示：血清Irisin 水平与BMD（L1-4、Neck）、SMI、握力、步速、25（OH）D 呈正相关（r分别为0.463、0.623、0.514、0.523、0.385，P＜0.05），与年龄、BMI、LDL-C 呈负相关（r分别为-0.314、-0.323、-0.433，P＜0.05）；血清25（OH）D 水平与BMD（L1-4、Neck）、SMI、握力、步速、Irisin 呈正相关（r分别为0.512、0.521、0.389、0.366、0.385，P＜0.05），与年龄、BMI、TG 呈负相关（r分别为-0.423、-0.419、-0.324，P＜0.05）。见表2。

表2 Irisin、25（OH）D 与其他变量的相关分析Tab.2 Correlations between Irisin，25（OH）D and other variable

3 讨论

肌少症和骨质疏松症是与衰老有关的两大慢性代谢性疾病，发病率随年龄的增加而上升，而老年人群机体功能减退，运动量大大减少，是两大慢病的发病主体，患病后会引起如跌倒、骨折、运动功能丧失以及病死率增加等严重后果。国内外研究指出与增龄相关的肌少症发病机制包括肌肉退化和脂肪浸润［11］。2009年“肌少-骨质疏松症”、“肌少-骨量减少症”的概念被提出，前者指在骨质疏松症诊断明确伴肌肉质量和（或）功能减退，后者指骨量减少伴肌肉质量和（或）功能减退［12］。肌肉通过肌腱附着于骨表面，二者共同完成人们的基本运动。同时证实骨骼肌系统和骨骼系统之间密不可分［13］。相关研究［14-15］已表明，Irisin 与维生素D 在一定程度上参与了两大慢病的发生发展。深入研究能够为早期预防老年男性人群发生肌量减少及骨质疏松提供新的思路。

肌肉所分泌的“肌源性因子”以及维生素D 是肌量减少和骨量流失的机制之一［16］。Irisin 是一种新发现的肌源性因子，主要由骨骼肌和脂肪分泌，其可加快脂肪组织能量的消耗［17］。近年研究［18］发现，人体血清中Irisin 水平随运动训练的增加而增加，这意味着Irisin 的分泌取决于肌肉状况，且与肌肉质量、力量及功能状态呈正相关。故Irisin 水平降低会加重肌少症严重程度。而维生素D 缺乏会通过激活泛素蛋白酶、泛素连接酶等信号传导通路，增加肌肉细胞的丢失，加重肌肉萎缩，影响肌肉力量、质量及功能状态［19］。肌肉通过肌腱附着于骨表面，二者共同完成人们的基本运动。本研究结果中肌少症患者25（OH）D、Irisin 水平明显降低，且其下降程度与疾病严重程度相关，这与上述研究结果相一致。

血清Irisin、维生素D 水平也在一定程度上影响着骨量的变化。一方面，Irisin 上调成骨细胞基因如骨桥蛋白及硬化蛋白的表达；并增加体外骨形成细胞的分泌和活性而作用于成骨细胞［20］，有研究［21］显示、Irisin 能够通过P38/MAPK/ERK 信号通路增强碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）活性，并促进钙沉积，促进成骨细胞的增殖分化及矿化；Irisin 还可抑制NF-κB 通路从而减少破骨细胞的分化［22］。两种机制共同调节成骨细胞与破骨细胞活动，改善骨代谢平衡防止骨量流失。与此同时，Irisin 可通过降低LDL-C、升高HDL-C 影响脂代谢，抑制骨骼脂肪化、调节骨细胞中成骨细胞与成脂细胞平衡，一定程度上也起到了保护骨量、减少骨量流失的作用［23］。另一方面，25（OH）D 与维生素D 受体结合激活VDR 信号通路，该信号通路在破骨细胞形成过程中具有显著的抑制作用，其机制主要与抑制巨噬细胞中炎性转录因子NF-κB的活性相关，可通过去磷酸化作用抑制破骨细胞的分化与活性［24］。维生素D 缺乏不仅可使骨转换加快，使骨细胞吸收速度大于骨形成速度，还可减少血钙吸收从而使PTH 水平代偿性升高，进一步加大骨细胞的吸收，干扰骨的代谢平衡。随着肌肉质量、力量及功能减退，血清Irisin、25（OH）D 水平随之降低，一方面是由于成骨细胞增殖分化及矿化不足所致破骨细胞活动增强，进而发生骨量流失。另一方面引起脂代谢紊乱，破坏成骨及成脂细胞平衡，诱发骨骼脂肪化，进一步加速骨量流失进程。反之，随着骨量流失，可能进一步降低血清Irisin、25（OH）D 水平，加剧肌量流失，形成恶性循环。本研究结果显示：正常对照组、肌少症前期组、肌少症期组、重度肌少症期四组中血清Irisin、HDL-C 水平逐渐下降，而血清LDL-C 水平升高，血清BMD（L1-4）、BMD（Neck）也随之降低，与上述研究结果相符合。

为了进一步明确不同程度肌少症老年男性患者BMD 及血清中Irisin、25（OH）D 水平变化及其相互关系，本研究证明：肌少症患者血清Irisin 水平与BMD（L1-4、Neck）、HDL-C、SMI、握力、步速、25（OH）D 呈正相关，与年龄、BMI、LDL-C 呈负相关；而25（OH）D 与BMD（L1-4、Neck）、SMI、握力、步速、Irisin 呈正相关，与LDL-C 呈负相关。

不足之处：本研究选取了腰椎和股骨颈两处骨密度值，通过多方面评估量化肌量水平，这在一定程度上减少了单一部位检测所造成的误差，但本研究病例数较少，且未对相关骨代谢指标与血清Irisin、25（OH）D 水平的关系进行深入研究；因此，还需进一步行多中心、大样本的研究加以验证。

综上所述，Irisin、25（OH）D 均与肌量减少、骨量流失有关；因此，积极关注并补充Irisin、25（OH）D，并加强肌肉收缩可能不仅改善肌量减少，还可能对减少骨量流失起到一定的作用。通过上述研究初步验证Irisin 及25（OH）D 在肌少症的发病中具有一定相关性，其作用机制可能与共同作用的NF-κB 信号通路有关，但其具体的分子机制有待于进一步研究和探索。

【Author contributions】DENG Jiajie performed the experiments and wrote the article.WAN Ling and YANG Jia performed the experiments.CAI Yulan and WU Min revised the article.YANG Yan designed the study and reviewed the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.