老年男性骨質疏松性髖部骨折患者血清網膜素-1與骨轉換的關系

柴 瑛

(佳木斯大學附屬第一醫院骨科，黑龍江 佳木斯 154002)

髖部、腰部、腕部是老年骨質疏松(OP)性骨折的好發部位。髖部骨折尤易發生于老年男性OP患者。因骨密度(BMD)降低，骨量減少，內固定治療易松脫移位，治療效果差〔1〕。老年男性OP性髖部骨折的發病機制至今尚不完全清楚，缺乏可靠的預測診斷指標。研究發現許多細胞因子作用于成骨細胞、破骨細胞調節骨形成與骨吸收，影響骨轉換，在OP的發病過程中發揮重要作用〔2〕。新發現的由網膜脂肪血管基質細胞產生的脂肪細胞因子網膜素(Omentin)-1影響成骨、破骨細胞活性參與OP發病的病理生理過程〔3〕。本文測定了老年男性OP性髖部骨折患者血清Omentin-1及骨轉換指標核因子(NF)-κB受體活化因子配體(RANKL)、骨保護素(OPG)、Ⅰ型膠原氨基端前肽(PINP)、β-膠原降解產物(CTX)水平，探討Omentin-1與骨轉換的關系及在老年男性OP性髖部骨折發病、早期預測診斷中的可能作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 2015年6月至2017年6月佳木斯大學附屬第一醫院住院治療的老年男性OP性髖部骨折患者82例(OP骨折組)，年齡62～89歲。均為輕微外力所致，多為跌倒傷，除外暴力撞擊和病理性骨折，骨折后24 h內住院，均經CT或磁共振成像(MRI)檢查證實，股骨頸骨折39例，粗隆間骨折43例。同期體檢老年男性OP無骨折患者50例(OP組)，年齡60～87歲。同期體檢健康老年人50例(對照組)，年齡61～90歲。3組均符合1998年WHO推薦的OP診斷標準(OP組T值≤-2.5s，對照組T值≥-1.0s)，均除外肝、腎疾病、內分泌病所致的繼發性OP。3組年齡、體重指數無顯著差異。

1.2BMD測定 采用美國NORLAND XR-46 Excell-plus雙能量X線骨密度測定儀測定正位腰椎(L2～4)及左側股骨頸BMD，左髖部骨折患者測右側股骨頸BMD。

1.3血清Omentin-1及骨代謝指標的測定 均空腹禁食12 h，晨采肘靜脈血6 ml，分離血清，-70℃保存，成批待測。酶聯免疫法(ELISA)測定Omentin-1、RANKL、OPG，試劑盒購自美國RD公司。采用德國羅氏公司Cobas E-601全自動電化學發光免疫分析儀及配套試劑盒測定血清PINP、β-CTX。

1.4統計學方法 采用SPSS20.0統計軟件進行方差分析、q檢驗，Pearson直線相關分析。

2 結 果

2.13組BMD檢測結果 腰椎L2～4和股骨頸BMD，OP組和OP骨折組明顯低于對照組(均P<0.01)，OP骨折組明顯低于OP組(P<0.01)。見表1。

2.23組血清Omentin-1、PINP、β-CTX水平比較 血清Omentin-1、PINP 水平，OP組和OP骨折組明顯低于對照組(均P<0.01)，OP骨折組明顯低于OP組(P<0.01)。血清β-CTX，OP組和OP骨折組明顯高于對照組(均P<0.01)，OP骨折組明顯高于OP組(P<0.01)，見表2。

表1 3組一般資料及BMD比較

與對照組比較：1)P<0.01；與OP組比較：2)P<0.01；下表同

表2 3組血清Omentin-1、PINP、β-CTX水平、RANKL、OPG水平、RANKL/OPG比值比較

2.33組血清RANKL、OPG水平、RANKL/OPG比值比較 血清OPG水平，OP組和OP骨折組明顯低于對照組(均P<0.01)，OP骨折組明顯低于OP組(P<0.01)。血清RANLK、RANKL/OPG比值，OP組和OP骨折組明顯高于對照組(均P<0.01)，OP骨折組明顯高于OP組(P<0.01)，見表2。

2.4OP骨折患者血清Omentin-1與BMD及骨代謝指標的相關性 血清Omentin-1水平與腰椎(r=0.402,P=0.003)、股骨頸BMD(r=0.397,P=0.005)呈正相關,與血清OPG(r=0.389,P=0.007)、PINP水平(r=0.428,P=0.001)呈正相關，與血清β-CTX、RANKL水平、RANKL/OPG比值呈負相關(r=-0.412,P=0.002;r=-0.447,P=0.000;r=-0.528,P=0.000)。

3 討 論

脂肪組織不僅參與機體的能量代謝，還產生許多細胞因子，調節機體組織器官的生理功能，參與多種疾病發病的病理生理過程〔4〕。由內臟脂肪組織產生的Omentin是新發現的脂肪細胞因子，由296個氨基酸殘基組成，具有提高胰島素敏感性，抑制炎癥反應，舒張血管等多種生理作用〔5〕。其有Omentin-1和Omentin-2兩個同源類似物，人類血循環中存在發揮作用的主要是Omentin-1。動物實驗證明Omentin-1調節骨代謝，Omentin-1能改變大鼠體內OPG、RANLK水平，通過RANKL/OPG/RANK信號通路調整大鼠成骨細胞、破骨細胞數量與活性，影響大鼠BMD和骨強度〔6〕。本研究結果提示血清Omentin-1水平降低影響老年男性OP合并髖部骨折患者的BMD。

PINP是成骨細胞合成的Ⅰ型膠原經特異性蛋白酶分解形成骨基質后殘余的N端部分。PINP與Ⅰ型膠原以1∶1比例生成。因此PINP血中濃度標志著成骨細胞的活性和骨形成的速率〔7〕。本文結果提示合并髖部骨折老年男性OP患者成骨細胞數量減少，活性降低，骨形成減弱。β-CTX是骨吸收過程中骨特異性膠原降解殘留的C端肽鏈中天冬氨酸由ɑ型轉變成β型形成的β膠原降解產物即β-CTX。血中β-CTX水平代表破骨細胞的活性和骨吸收的程度〔8〕。本文結果提示合并髖部骨折老年男性OP患者破骨細胞活性增強，骨吸收增強。本研究結果提示血清Omentin-1水平影響老年男性OP合并髖部骨折患者成骨、破骨細胞功能，影響骨形成與骨吸收，在老年男性OP合并髖部骨折患者的骨轉換中發揮重要作用。

OPG由成骨細胞產生，對維持骨量有重要作用〔9〕。RANKL也來源于成骨細胞，是介導破骨細胞表面RANK生物活性的唯一受體，為破骨細胞活化增殖過程中必不可少的生物分子〔10〕。RANKL與破骨細胞前體細胞膜上的RANK結合，激活NF-κB誘導酶，使NF-κB復合物從胞質進入到細胞核中，引起核內c-Fox表達增加，并與活化的T細胞核因子結合，誘導破骨細胞生成基因轉錄，促進破骨細胞生成〔11〕。OPG能與RANKL競爭性與RANK結合，有效阻斷RANKL與破骨前體細胞上的RANK結合，使破骨細胞形成受阻，使骨吸收受到抑制〔12〕。因此骨組織局部微環境中RANKL/OPG比例調節破骨細胞形成的速率與活性〔13〕。本研究結果提示老年男性OP合并髖部骨折患者血清Omentin-1水平降低引起患者血清RANKL水平升高，OPG水平降低，使RANKL/OPG比值升高，對破骨細胞的抑制作用減弱，使骨吸收增加。

磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路廣泛存在人體細胞中，調節細胞的生長、增殖、分化。在成骨細胞中PI3K/Akt通過Wnt/β-連鎖蛋白(catenin)、骨形態發生蛋白(BMP)等途徑調控成骨細胞的增殖、分化、凋亡及功能〔14,15〕。有研究證明Omentin-1通過激活PI3K/Akt信號通路增加成骨細胞的增殖、活性，促進骨形成〔16〕。老年男性OP合并髖部骨折患者血清Omentin-1水平降低，PI3K/Akt信號通路減弱，使成骨細胞數量減少，活性降低，骨形成減少。

Omentin-1通過多途徑調節成骨、破骨細胞活性，影響骨形成與骨吸收，影響老年男性OP合并髖部骨折患者的骨轉換。骨轉換是影響骨質量、骨強度的重要因素〔17〕。臨床上測定老年男性血清Omentin-1及骨轉換指標OPG、RANKL、PINP、β-CTX水平，評估骨代謝和骨質量可預測老年男性發生骨折的風險〔18〕。

4 參考文獻

1Massey PA，James JR，Bonvillain J，etal.Prevalence of low bone mineral density in younger versus older women with distal radius fracture〔J〕.Am J Orthop，2015;44(12)：493-6.

2AI-Daghri NM，Yakout S，AI-Shehri E，etal.Inflammatory and bone turnover markers in relation to PTH and Vitamin D status among Saudi postmenopausol women with and without osteoporosis〔J〕.Int J Clin Exp Med，2014;7(10)：3528-35.

3Yang L，Zhao XL，Liao B，etal.Relationship between serum Omentin-1 levels and bone mineral density in older men with osteoporosis 〔J〕.Chronic Dis Transt Med，2016;2(1)：48-54.

4Mc Gown C，Birerdinc A，Younossi ZM.Adipose tissue as an endocrine organ 〔J〕.Clin Liver Dis，2014;18(1)：1-58.

5Uemura Y，Shibata R，Kanemura N，etal.Adipose-derived protein omentin prevents neointimal formation after arterial injury 〔J〕.FASEB J，2015;29(1)：141-51.

6Xie H，Xie PL，Luo XH，etal.Omentin-1 exerts bone-spparing effect in ovariectomized mice 〔J〕.Osteoporos Int，2012;23(4)：1425-36.

7Koivula MK，Risteli L，Risteli J.Measurement of aminoterminal propeptide of type I procollagen(PINP) in serum〔J〕.Clin Biochem，2012;45(12)：920-7.

8Chopin F，Biver E，Funck-Brentano T，etal.Prognostic interest of bone turnover markers in the management of postmenopausal osteoporosis 〔J〕.Joint Bone Spine，2012;79(1)：26-31.

9朱海星，杜玉英，周曉輝.老年人血清骨保護素與骨密度的關系〔J〕.中國骨質疏松雜志，2015;21(9)：1048-55.

10Honma M，Ikebuchi Y，Kariya Y，etal.Regulatory mechanism of RANKL presentation to osteoclast precursors〔J〕.Curr Osteoporos Rep，2014;12(1)：115-20.

11Wongdee K，Charoenphandhu N.Osteoporosis in diabetes mellitus:possible cellular and molecular mechanisms 〔J〕.World J Diab，2011;2(3)：41-8.

12Siar CH，Tsujigiwa H，Ishak I，etal.RANK，RANKL，and OPG in recurrent solid/multicystic ameloblastoms:their distribution patterns and biologic significance 〔J〕.Oral Surg Oral Med Orall Pathol Oral Radiol，2015;119(1)：83-91.

13Xu S，Zhang Y，Liu B，etal.Activation of mTORC1 in B lymphocytes promotes osteoclast formation via regulation of β-catenin and RANKL/OPG〔J〕.J Bone Miner Res，2016;31(7)：1320-33.

14Bhukhai K，Suksen K，Bhummaphan N，etal.A phytoestrogen diarylheptanoid mediates estrogen receptor/Akt/glycogen synthase kinase 3beta protein-dependent activation of the Want/beta-catenin signating pathway〔J〕.J Biol Chem，2012;287(43)：36168-78.

15陳亞輝，龔忠勤，崔 燎.PI3K/Akt 信號通路在骨質疏松病理過程中的作用〔J〕.中國骨質疏松雜志，2015;21(3)：356-60.

16Wu SS，Liang QH，LIU Y，etal.Omentin-1 stimulates human osteoblast proliferation through PI3K/Akt signal pathway〔J〕.Int Endocrinol，2013;20(1)：121-30.

17李國新，袁忠治，溫 健，等.椎體骨質疏松骨折患者骨轉換生化標志物的臨床研究〔J〕.中國骨質疏松雜志，2015;21(11)：1357-9.

18唐頌軍，宋力軼，朱文峰，等.骨轉換標志物PINP 和β-CTX 的測定在預測骨質疏松骨折中的價值〔J〕.實用臨床醫學雜志，2015;19(21)：17-9.