胸腰椎骨質疏松性骨折血清網膜素-1、轉化生長因子-β1、鐵蛋白與骨轉換關系的臨床研究

黃明棣，覃兆捷，汪 慧

骨質疏松癥為全身代謝性的一種退化性骨病，可明顯增加機體骨組織骨脆性及骨折發生率[1]。其中胸腰椎骨質疏松性骨折具有病情重、愈合困難、再發率高的特點[2]，防治骨質疏松性骨折為骨質疏松癥研究的重點。既往研究[3]已證實骨質量下降為骨質疏松性骨折發生的主要因素。骨轉換指標能夠客觀反映骨代謝情況，評估骨質量，骨組織結構破壞及骨量降低和骨代謝異常相關，因此骨代謝轉換增加為骨折發生的另一潛在風險[4]。體脂在骨代謝中有重要作用，相關研究表明[5]，脂肪細胞因子可參與調控骨代謝，網膜素-1(Omentin-1)可通過刺激護骨素的分泌抑制破骨細胞生成，從而維持骨吸收及骨生成的動態平衡。轉化生長因子-β1(TGF-β1)為骨組織中含量最為豐富的細胞生長因子之一，為骨形成及骨吸收的重要調節因子[6]。近年來研究[7]發現，鐵蓄積能夠加速骨量流失，鐵蛋白(SF)是臨床反映機體鐵儲存情況的敏感指標。以上細胞因子在骨質疏松癥中的報道較多，但對胸腰椎骨質疏松性骨折骨轉換關系的研究甚少，本研究通過測定胸腰椎骨質疏松性骨折血清Omentin-1、TGF-β1、SF水平，分析其與骨轉換的關系。

資料與方法

1一般資料

筆者醫院2016年1月—2018年5月收治69例胸腰椎骨質疏松性骨折患者。納入標準[8]：經臨床表現、影像學檢查確診為胸腰椎骨折，均為平地扭傷、滑倒、摔倒等輕微小暴力所致骨質疏松性骨折；均接受經皮椎體后凸成形術；無骨折史及椎體畸形；無抽煙、酗酒等不良嗜好。排除標準：多發骨折、開放性骨折；重物壓傷、高處墜落傷、道路交通傷所致的暴力性骨折；炎癥、腫瘤和占位性病變所致的病理性骨折；椎管狹窄；近期服用對骨代謝有影響的藥物；血液系統疾病、腫瘤、慢性肝腎疾病。胸腰椎骨質疏松性骨折組：男性17例，女性52例，平均年齡(60.14±7.93)歲，平均體重(67.32±6.64)kg，平均身高(164.29±5.42)cm，平均骨密度(BMD)(0.48±0.06)g/cm2。同期選擇85例骨質疏松癥患者(骨質疏松組)，均為營養缺乏所致骨質疏松，排除其他急慢性疾病，身體狀態良好，男性17例，女性68例，平均年齡(61.05±7.12)歲，平均體重(66.17±8.03)kg，平均身高(165.77±4.61)cm，BMD(0.55±0.07)g/cm2。38例門診健康體檢者作為健康組(T值≥-1 SD)，男性4例，女性34例，平均年齡(60.77±6.41)歲，平均體重(65.29±9.11)kg，平均體重(164.69±4.61)cm，BMD(0.63±0.09)g/cm2。以上各組性別、年齡、體重、身高比較差異無統計學意義(P>0.05)。本研究均征得研究對象同意，并簽署知情同意書。

2方法

采集健康組、骨質疏松組及骨質疏松性骨折組患者入院后2mL空腹外周靜脈血，常規分離血清標本后放置在-20℃低溫箱中待檢。采用酶聯免疫法檢測血清Omentin-1、TGF-β1，I型膠原C端肽β降解產物(β-CTX)、I型原膠原氨基端延長肽(PINP)，免疫散射比濁法檢測SF水平。

3統計學分析

結 果

1各組血清Omentin-1、TGF-β1、SF及骨轉換指標比較

胸腰椎骨質疏松性骨折組血清Omentin-1、TGF-β1、BMD低于骨質疏松組和健康組，胸腰椎骨質疏松性骨折組血清SF及骨轉換指標高于骨質疏松組和健康組(P<0.05)，見表1。

2胸腰椎骨質疏松性骨折患者血清Omentin-1、TGF-β1、SF與骨轉換指標的相關性

胸腰椎骨質疏松性骨折患者血清Omentin-1、TGF-β1與骨轉換指標呈負相關，SF與骨轉換指標呈正相關，見表2。

3骨轉換相關性多元線性回歸分析情況

分別以胸腰椎骨質疏松性骨折患者β-CTX、PINP為因變量，Omentin-1、TGF-β1、SF、年齡為自變量，進行多元線性回歸分析，結果見Omentin-1、TGF-β1、SF、年齡可作為骨轉換的獨立影響因素，見表3、4。

表1 各組血清Omentin-1、TGF-β1、SF及骨轉換指標比較

與骨質疏松性骨折組比較:#P<0.05；與骨質疏松組比較:*P<0.05；與健康組比較:△P<0.05

表2 胸腰椎骨質疏松性骨折患者血清Omentin-1、

表3 骨轉換相關性多元線性回歸分析情況

討 論

近年來，骨質疏松癥的發生率呈上升趨勢，其就診率較低，部分患者發現時已并發胸腰椎骨折，再發骨折的風險極高[9]。盡早發現、準確評估嚴重程度及預測骨折風險和進行有效干預對骨質疏松性骨折的防治有重要價值。既往臨床多通過骨密度預測骨質疏松及骨折，但其難以反映骨代謝的適時變化，骨轉換標志物能夠彌補其不足，反映骨骼代謝狀態[10-11]。相關研究報道[12]，β-CTX、PINP等骨轉換標志物具有變化程度大、變化早等特點，近年來其在骨轉換中的重要性日益突出，水平上升可反映長期骨折風險增加。

最近研究發現，脂肪細胞因子可通過調節相關信號通路間接或者直接影響骨細胞增殖、分化及活性，從而參與骨轉換過程[13-14]。Omentin-1主要來自于網膜脂肪組織，可抑制成骨分化，其在成骨破骨共同培養下能夠刺激成骨護骨素[15]。體內試驗報道[16]，Omentin-1過表達能夠抑制重塑骨強度及骨礦密度，從而對骨密度起到保護作用。本研究顯示，胸腰椎骨質疏松性骨折組血清Omentin-1水平低于胸腰椎骨質疏松組且低于健康組，說明其可能是影響胸腰椎骨質疏松性骨折患者骨形成及骨吸收的指標，從而在骨轉換中起到重要作用。相關性分析發現，血清Omentin-1水平和骨轉換β-CTX、PINP呈負相關，進一步的多元線性回歸分析可見，Omentin-1水平是骨轉換的獨立影響因子。

TGF-β1可刺激膠原合成，在調節骨和軟骨形成中有重要作用[17]。TGF-β1還可刺激骨痂鈣化及成骨細胞增殖，促進骨修復[18]。動物實驗報道[19]，骨質疏松癥大鼠成骨細胞功能TGF-β1表達水平明顯降低，影響軟骨糖蛋白及Ⅱ型膠原的合成，導致軟骨向骨轉變的延遲，促進骨轉換。以上結果說明TGF-β1為骨折愈合過程中和細胞增殖、分化及合成中的重要因子[20]。本研究發現，胸腰椎骨質疏松性骨折組血清TGF-β1水平相對較低，與骨轉換指標呈負相關，說明TGF-β1水平降低是其發病的重要因素，進一步分析TGF-β1在骨代謝方面的相互機制和作用，可能為胸腰椎骨質疏松性骨折的診治提供新方向。

近年來，動物實驗報道[21]鐵代謝和骨代謝有關，SF為細胞必需元素之一，其濃度增加可增強骨吸收。劉棟等[22]研究表明，血清SF和骨轉換有良好相關性，其表達越高，骨轉換增加越明顯，骨質疏松性骨折的危險性越大。本研究結果顯示，胸腰椎骨質疏松性骨折患者血清SF表達明顯上升，與骨轉換呈正相關，說明隨著骨轉換增強其濃度相應增加[23]。多元逐步回歸分析發現血清SF為骨轉換變化的獨立因素，提示其過度表達可能是導致骨轉換異常的因素之一，因此降低SF可能是胸腰椎骨質疏松性骨折臨床防治的有效方案之一。此外本研究結果顯示，年齡也是骨轉換的獨立影響因子，其和骨轉換呈正相關，隨著年齡增加骨轉換越大，與骨質疏松癥發病特點相符。

綜上所述，胸腰椎骨質疏松性骨折患者骨轉換水平高，血清Omentin-1、TGF-β1、SF和骨轉換有良好相關性，可能是預測胸腰椎骨質疏松性骨折風險的參考指標。