阿侖膦酸鈉對骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折中OPG/RANKL/RANK體系的調(diào)控作用

邱中杰，邢動

(中國人民解放軍第一〇五醫(yī)院顯微骨科，安徽 合肥　230031)

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阿侖膦酸鈉對骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折中OPG/RANKL/RANK體系的調(diào)控作用

邱中杰，邢動

(中國人民解放軍第一〇五醫(yī)院顯微骨科，安徽 合肥230031)

摘要：目的研究阿侖膦酸鈉治療骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折中OPG/RANKL/RANK體系的調(diào)控作用。方法選取骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者185例作為觀察組；另外選取體檢健康老人92例作為對照組。觀察組患者采用手術(shù)+口服阿侖膦酸鈉，鈣爾奇D治療，療程1年。檢測并分析其骨代謝指標(biāo)骨保護(hù)蛋白(OPG) 、核因子kB受體活體因子配體( RANKL)及相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)。結(jié)果治療前，觀察組OPG、RANKL、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(IFN-γ)、骨鈣素(OST)、骨型堿性磷酸酶(BAP )的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05)，白細(xì)胞介素-10(IL-10)水平降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。治療后1、2、3個月觀察組的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、OST、BAP表達(dá)顯著下降(P<0.05)，IL-10顯著升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。治療12個月后觀察組和對照組OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10、BAP、OST的表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論在阿侖膦酸鈉治療骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者的過程中OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、BAP、OST表達(dá)顯著下降和IL-10的水平明顯提高，可能是OPG/RANKL/RANK體系在骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折中的作用機(jī)制。

關(guān)鍵詞：骨質(zhì)疏松性骨折;髖骨折;阿侖膦酸鈉

骨質(zhì)疏松(Osteoporosis，OP)是目前中老年人中常見的骨科疾病，是一種以結(jié)構(gòu)退化、脆性增加、骨量減少、易骨折為特征的骨骼退化或老化等相關(guān)的代謝類全身性障礙類疾病[1]。骨質(zhì)疏松及其骨折已經(jīng)給很多國家?guī)砹顺林氐呢?fù)擔(dān)，據(jù)統(tǒng)計全球大約有超過2億的患者[2-3]。在骨骼的正常代謝活動中OPG/RANKL/RANK體系發(fā)揮著極其重要的作用，是目前在骨學(xué)科領(lǐng)域里非常重要的發(fā)現(xiàn)[4]。OPG、RANKL及相關(guān)細(xì)胞因子核因子是骨代謝的信號傳導(dǎo)的主要途徑，還有可能是骨質(zhì)疏松類骨折的分子病理生理機(jī)制，在醫(yī)學(xué)界受到了廣泛關(guān)注。研究顯示阿侖膦酸鈉可以顯著提高骨質(zhì)疏松患者的骨密度。所以本研究主要是探討阿侖膦酸鈉治療骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折中OPG/RANKL/RANK體系的調(diào)控作用，并為臨床提供依據(jù)。

1　資料與方法

1.1研究對象選取2013年2月至2014年2月間收集解放軍第一O五醫(yī)院確診為骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者200例作為觀察組。病例入選標(biāo)準(zhǔn)[5]：老年(年齡60歲以上)、男性。年齡60～79歲，平均(71.2±7.8)歲。同時選擇近期在我院體檢的健康老年人100例作為對照組，年齡60～78歲，平均(72.1±5.1)歲。入選者均排除內(nèi)分泌性疾病、糖尿病及其相關(guān)疾病、肝膽疾病、營養(yǎng)吸收不良、惡性腫瘤、慢性疾病、長期使用激素類藥物等患者。兩組基本情況均具有可比性。醫(yī)護(hù)人員要向所有的受試者告知本次研究的目的、方法以及可能具有的風(fēng)險，并在所有的患者的確切知情的情況下簽署同意書。

1.2治療方法觀察組62例患者采用常規(guī)防旋型股骨近端髓內(nèi)釘固定治療，75例采用鎖定鋼板聯(lián)合內(nèi)固定治療；63例行人工股骨頭置換手術(shù)治療?？诜鲮⑺徕c，每周1次，每次70mg，鈣爾奇D每天1次，每次600mg，療程1年。對照組在治療前，觀察組在治療前、治療后1個月、2個月、3個月和12個月分別測定骨代謝指標(biāo)OPG、RANKL及相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1BMD測量L1-4和股骨頸BMD值均采用XR-600快速掃描骨密度測量儀(美國Norland公司)測定，診斷標(biāo)準(zhǔn)按照WHO發(fā)布的骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷：BMD值低于骨量峰值2.5個標(biāo)準(zhǔn)差。

1.3.2骨代謝指標(biāo)測定對所有患者的身高、體重均進(jìn)行測定，并計算其BMI值。告知患者于早晨空腹時進(jìn)行抽血，抽取5mL，并在2 000G下離心10min后，使用移液槍取得血清后，血磷(P) 、血鈣(Ca)、OST、BAP的含量測定均使用日立7100全自動生化儀測定。將余下的血清儲存在-80℃冰箱中留用待測。采用ELLSA方法( 酶聯(lián)免疫吸附反應(yīng))測定OPG、RANKL、RANK、TNF-α、IFN-γ、IL-10的值，所有的試劑盒均購自美國Introvigen生物技術(shù)公司，所有的操作步驟均遵守觀察室專業(yè)操作管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行。

2　結(jié)果

2.1治療前觀察組患者與對照組相比較200例觀察組患者經(jīng)過隨訪后有185例納入研究，另15例患者由于數(shù)據(jù)資料收集不全等因素未被納入本研究中，所有骨折患者均手術(shù)術(shù)后愈合，未出現(xiàn)術(shù)后骨折不愈合等情況。對照組92例健康老年人被納入研究。結(jié)果表明觀察組OPG、RANKL、TNF-α、IFN-γ的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05)，IL-10水平降低(P<0.05)。與對照組相比較，OST、BAP表達(dá)也升高(P<0.05)；P、Ca水平表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。如表1，2。

2.2治療中觀察組不同時期的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10的表達(dá)與骨質(zhì)疏松骨代謝指標(biāo)分析治療后1、2、3個月觀察組的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α表達(dá)顯著下降(P<0.05)，IL-10升高(P<0.05)。隨著治療OST、BAP水平顯著降低(P<0.05)；P、Ca表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。如表3，4。

表1　治療前兩組OPG、RANKL、IFN-γ、TNF-α、IL-10 表達(dá)比較

表2　治療前骨質(zhì)疏松骨相關(guān)的代謝指標(biāo)分析±s

2.3治療12個月后觀察組與對照組的OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10的表達(dá)與骨質(zhì)疏松骨代謝指標(biāo)分析治療12個月后觀察組和對照組OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、IL-10、BAP、OST、P、Ca的表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表5，6。

表3　治療期間觀察組OPG、RANKL、IFN-γ、TNF-α、IL-10表達(dá)比較

注：與治療后1個月比較，aP<0.05。

表4　骨質(zhì)疏松骨代謝指標(biāo)分析±s

注：與治療1個月比較，aP<0.05。

表5　治療12個月后兩組OPG、RANKL、IFN-γ、TNF-α、IL-10表達(dá)比較

表6　治療12個月后骨質(zhì)疏松骨代謝指標(biāo)分析±s

3　討論

骨質(zhì)疏松是在中老年人中普遍存在的一種退行性疾病，已經(jīng)成為一個比較受關(guān)注的社會問題，其造成的多種并發(fā)癥也嚴(yán)重影響了中老年人的生活質(zhì)量，股骨轉(zhuǎn)子骨折是其并發(fā)癥之一，給社會和家庭帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和心理負(fù)擔(dān)[6]。骨是一個一直處于代謝狀態(tài)的器官，其形態(tài)的發(fā)生與重建主要由兩個系統(tǒng)控制：由破骨細(xì)胞參與的骨吸過程和成骨細(xì)胞所參與的骨基質(zhì)合成過程。骨骼形態(tài)結(jié)構(gòu)異常或者骨折的易發(fā)生都是由破骨細(xì)胞和骨吸過程間的功能失衡導(dǎo)致。骨代謝指標(biāo)骨保護(hù)蛋白(OPG) 、核因子kB受體活體因子配體(RANKL)及相關(guān)細(xì)胞因子、腫瘤壞死因子等能夠參與而且調(diào)節(jié)這一動態(tài)平衡。許多骨代謝疾病如廢用性骨質(zhì)疏松、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等均伴隨骨質(zhì)疏松癥，其發(fā)生與骨的重建失衡而引起的骨喪失密切相關(guān)[7-8]。在股骨轉(zhuǎn)子間骨折狀態(tài)下，骨的吸收率在增加，骨的形成率卻相對減少，因此導(dǎo)致了骨的丟失[9]。因此，如何更好的抑制骨吸收已是一個抗骨質(zhì)疏松治療的重要策略。阿倫磷酸鈉是骨代謝調(diào)節(jié)劑，阿侖膦酸鈉可抑制破骨過程、維持骨結(jié)構(gòu)、改善礦化程度、增加皮質(zhì)厚度和骨密度從而提高骨強(qiáng)度，減輕和預(yù)防骨質(zhì)疏松，從而有效降低椎體、髖骨和其他部位骨折的發(fā)生危險[10]。

OPG/RANKL/RANK體系在近年來被發(fā)現(xiàn)是與骨質(zhì)疏松的發(fā)生具有密切相關(guān)的一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其可以影響破骨細(xì)胞的功能以及其比率的改變也可以直接性的影響破骨細(xì)胞的增殖和分化，進(jìn)而影響骨的代謝[11]。OPG是一種生長因子受體，其主要作用是可以抑制破骨細(xì)胞的活性和形成。OPG治療可預(yù)防骨質(zhì)疏松和血管鈣化及逆轉(zhuǎn)骨質(zhì)疏松。在骨骼中RANKL的主要作用是激活破骨細(xì)胞的活性和分化從而抑制破骨細(xì)胞的凋亡[12]。OPG/RANKL/RANK體系參與了前成骨細(xì)胞控制破骨細(xì)胞分化成熟的機(jī)制。TNF-α是非常重要的一種炎性因子，其能夠促進(jìn)骨基質(zhì)膠原合成和骨吸收從而減弱成骨細(xì)胞對維生素D的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)性。TNF-α還可以使鈣、磷的代謝失去平衡而有可能導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生。IFN-γ可以使骨組織對破骨細(xì)胞的分化起到促進(jìn)的作用，它可以對T細(xì)胞的增殖、活化起到促進(jìn)作用，能夠使其產(chǎn)生大量的RANKL、TNF-α而導(dǎo)致破骨細(xì)胞的形成從而誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松[13]。

本研究檢測了阿侖膦酸鈉治療的骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者的骨代謝指標(biāo)，結(jié)果表明OPG/RANKL/RANK體系在治療過程中相應(yīng)的因子表達(dá)發(fā)生了變化，OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α表達(dá)隨著治療而顯著下降(P<0.05)，IL-10在治療過程中顯著升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。隨著治療BAP、OST水平顯著降低(P<0.05)；血鈣、血磷表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。在治療骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者的過程中OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α表達(dá)顯著下降和IL-10的水平明顯提高，BAP、OST水平顯著降低，可能是OPG/RANKL/RANK體系在骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折中的作用機(jī)制。本組研究結(jié)果表明在阿侖膦酸鈉治療骨質(zhì)疏松股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者的過程中OPG/RANKL/RANK體系的相關(guān)因子OPG、RANKL、RANK、IFN-γ、TNF-α、BAP、OST均表達(dá)顯著下降和IL-10的水平明顯提高，這些因子的表達(dá)改變可能是阿侖膦酸鈉有效降低椎體、髖骨和其他部位骨折的發(fā)生危險的相關(guān)因素。

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doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.07.051

(收稿日期：2016-02-28，修回日期：2016-04-06)

RegulationofOPG/RANKL/RANKsysteminthetreatmentofosteoporoticintertrochantericfractureswithosteoporosisbyalendronate

QIUZhongjie,XINGDong

(Department of Microscopic Orthopedics,The 105th Hospital of Chinese PLA,Hefei,Anhui230031,China)

Abstract:ObjectiveTo study the regulation of OPG/RANKL/RANK system in the treatment of osteoporotic intertrochanteric fracture with osteoporosis by alendronate.MethodsWeassigned185 cases of osteoporotic intertrochanteric fracture with osteoporosis patients treated between February 2013 to February 2014 in the experimental group and selected 92elderlyhealthy subjectsas control group.The experimental group was treated by surgery plus oral alendronate,and Caltrate D treatmentfor 1 year.Then we detected bone metabolism osteoprotegerin (OPG),nuclear factor kB factor receptor expression in vivo ligand (RANKL) and related cytokines.ResultsBefore treatment,the expression levels of OPG,RANKL,tumor necrosis factor-α (TNF-α),interferon-γ (IFN -γ),osteocalcin (OST) and bone alkaline phosphatase (BAP) in the experimental group were increased significantly (P<0.05) and interleukin-10 (IL-10) level was decreased significantly (P< 0.05).1,2,3 months after treatment,the expressions of OPG,RANKL,RANK，TNF-α,IFN -γ,OST and BAP in the experimental group were significantly decreased (P<0.05),while IL-10 was increased statistically significant (P<0.05).There was no significant difference betweenthe two groups in the expressions ofOPG,RANKL,RANK,TNF-α,IFN-γ,OST,BAPafter 12 months of treatment(P>0.05).ConclusionsIn the treatment of osteoporotic femoral intertrochanteric fracture with alendronate,OPG,RANKL,RANK,TNF-α,IFN-γ,OST,BAP expressions significantly decreased and IL-10 levelsignificantly increased,whichmay indicatethe operating mechanism of OPG/RANKL/RANK system in osteoporotic intertrochanteric fractures.

Key words:Osteoporotic Fractures;Hip Fractures;Alendronate