老年骨質疏松患者血清瘦素、胰島素樣生長因子-Ⅰ、組織蛋白酶K和氧化應激指標的水平及意義

江孝龍 蔣國華

(浙江省榮軍醫院骨科，浙江 嘉興 314000)

骨質疏松(OP)是常見的一種骨科疾病，好發于老年人，臨床表現主要為骨小梁減少、骨質變薄、骨量減低等骨組織顯微結構受損癥狀，會造成患者骨脆性增加，很大程度上提高了骨折概率，且OP發病率不斷上升，嚴重影響患者生活質量，甚至可能威脅患者生命安全〔1～3〕。故臨床采取有效的診斷和治療方法尤為重要。骨代謝標志物主要反映內骨等形成和吸收情況，測定骨代謝標志物可用來OP的診斷及預測骨折風險〔4〕。近年研究表明，瘦素主要通過中樞機制影響人的骨代謝，胰島素樣生長因子(IGF)-Ⅰ是骨骼合成的一種生長因子，與破骨細胞和成骨細胞的功能及其耦聯密切相關〔5〕。由破骨細胞介導的骨基質重構時，組織蛋白酶(Cathe)K是最主要的蛋白水解酶，在骨代謝中扮演獨特的角色，此外認為活性氧的增加是OP發生的重要原因〔6〕。本研究探討老年OP患者骨代謝標志物、血清瘦素、IGF-I、Cathe K和氧化應激指標的水平及意義。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選擇浙江省榮軍醫院2011年9月至2014年9月收治的老年OP患者200例作為研究組。納入標準：①經雙能骨密度(BMD)儀檢測診斷為OP；②年齡≥70歲；③自愿加入研究簽訂知情同意書者。排除標準：①合并甲狀腺功能亢進、糖尿病等代謝性疾病；②精神疾病者；③繼發性OP骨折；④影響骨代謝藥物及激素服用史。研究組男72例，女128例，年齡70～86〔平均(78.39±4.57)〕歲。另選同期老年健康體檢者120例作為對照組，男46例，女74例，年齡70～89〔平均(79.92±4.56)〕歲。兩組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2主要儀器和試劑 日立7160型全自動生化分析儀，BMD-400型雙線BMD儀。人骨形成蛋白(BGP)試劑盒、人骨特異性堿性磷酸酶(B-ALP)試劑盒、人Ⅰ型前膠原N端前肽(PINP)試劑盒(上海江萊生物科技有限公司)、人瘦素試劑盒、人IGF-Ⅰ試劑盒(廈門慧嘉生物科技有限公司)，人Cathe K試劑盒、人丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒(上海江萊生物科技有限公司)。

1.3觀察指標及檢測方法

1.3.1血清標本采集 所有研究對象于清晨空腹采集3 ml外周靜脈血，分離血清，分離條件：離心半徑15 cm、轉速3 000 r/min、離心10 min，置于-70℃下保存待測。

1.3.2各指標測定 采用放射免疫法測定BGP含量，采用免疫分析法測定B-ALP含量，采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定PINP含量。采用ELISA測定瘦素和IGF-Ⅰ含量。采用酶法測定SOD和MDA含量，操作嚴格依據試劑盒說明標準進行。采用BMD儀測定腰椎L1～4和股骨頸BMD。分析骨代謝指標、瘦素、IGF-Ⅰ、Cathe K和氧化應激指標與BMD相關性。

1.4統計學方法 采用SPSS22.0軟件進行χ2及t檢驗。相關性采用Pearson分析。

2 結 果

2.1兩組血清骨代謝標志物指標比較 見表1。研究組血清BGP、B-ALP和PINP水平顯著高于對照組(P<0.05)。

表1 兩組血清骨代謝標志物指標比較

2.2兩組血清瘦素、IGF-Ⅰ和Cathe K水平比較 見表2。研究組血清瘦素和Cathe K水平顯著高于對照組而IGF-Ⅰ水平顯著低于對照組(P<0.05)。

2.3兩組氧化應激指標比較 見表3。研究組SOD顯著低于對照組而MDA水平顯著高于對照組(P<0.05)。

2.4兩組BMD比較 見表4。研究組腰椎L1～4和股骨頸BMD低于對照組(P<0.05)。

2.5BMD與各指標的相關性 見表5。BGP、B-ALP、PINP、瘦素、Cathe K和MDA與BMD呈線性負相關，IGF-Ⅰ和SOD與BMD呈線性正相關(P<0.05)。

表2 兩組血清瘦素、IGF-Ⅰ和Cathe K水平比較

表3 兩組氧化應激指標比較

表4 兩組BMD比較

表5 BMD與各指標的相關性

3 討 論

原發性OP主要分為Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型又為絕經后OP，Ⅱ型又為老年性OP，臨床特點主要為脆性增加、骨強度下降、骨的結構退化及骨量減少〔7，8〕。BMD檢查可明確診斷OP，檢測BMD可作為診斷OP主要手段〔9〕。本研究表明，老年OP患者BMD明顯下降。 隨著近年來醫學水平的不斷發展，骨代謝標志物在OP診斷中具有重要作用，且隨著老齡化的不斷增加，老年患者骨丟失速度加快，特別是絕經期老年婦女基于體內激素和年齡雙重變化的影響，造成骨轉換失去平衡，引起每個骨轉換部位的骨量丟失嚴重，同時骨轉換部位的骨量丟失嚴重，增加骨折風險〔10～12〕。BGP在骨吸收和骨細胞分化過程中發揮作用，能夠通過檢測血清中BGP含量，快速靈敏地反映骨形成和股轉化率〔13〕；B-ALP主要是成骨細胞成熟的一種標志物，能夠反映成骨細胞的活動，其代謝不受肝腸等影響，能夠特異性、穩定性代表成骨細胞的活性，主要作為反映骨轉換率的一種敏感標志物〔14〕；血中PINP的含量能夠反映合成骨轉換和Ⅰ型膠原的速率情況，PINP含量高，骨轉換活躍。本研究結果表明，老年OP患者骨代謝標志物明顯異常。瘦素是一種多肽類激素，腎臟是瘦素的主要清除器官，以原形從腎小球濾過，繼而腎小管攝取原尿中的瘦素且降解后隨尿排出。近年來越來越多研究關注中樞神經系統在骨代謝中的作用〔15〕。瘦素的中樞作用認為可能主要是通過其對下丘腦神經肽通路影響而實現，瘦素在下丘腦與受體結合，直接抑制神經肽Y mRNA表達，使神經肽Y的產生降低，通過與下丘腦受體結合而阻止骨形成。有研究報道顯示，瘦素水平上升可抑制骨形成，而認為這一過程主要是通過改變下丘腦釋放能量的中樞途徑使骨的形成受抑制〔16〕。此外，由于老年OP患者大部分患高血壓、糖尿病等代謝綜合征，存在內分泌功能代謝紊亂，而認為內分泌功能紊亂可導致甲狀腺功能低下、腎上腺皮質功能低下及骨量減少等一系列癥狀，而伴瘦素代謝異常增高情況下會致使自主神經張力下降，故老年OP患者骨丟失認為可能是經這一途徑作用的結果〔17〕。IGF-Ⅰ是骨骼合成的一種生長因子，能夠直接作用于成骨細胞的分化功能，參與骨重建，且受雌激素調節。有研究顯示，老年OP患者血清IGF-Ⅰ水平明顯下降〔18〕。本研究表明，老年OP患者血清瘦素水平升高而IGF-I水平下降。Cathe K主要存在于破骨細胞皺褶緣處，且為骨吸收的一種關鍵酶，雖該指標成為近年來骨病學術界的研究熱點，但臨床上目前仍未進行大規模的檢測和研究〔19〕。本研究表明，老年OP患者血清Cathe K水平明顯升高。OP本身被認為與年齡密切相關的一種骨量丟失，而氧化應激則被認為是年齡相關性疾病的一種最主要致病因素，故而氧化應激與OP相關性值得探討〔20〕。SOD作為人體清除自由基的一種重要物質，可對抗氧自由基且能夠阻斷其對機體細胞引起的損傷。MDA會誘發過氧化作用，形成脂質過氧化物，引發細胞代謝功能障礙的物質。二者共同維持氧化應激平衡。本研究表明，老年OP患者明顯存在氧化應激失衡。