CD40基因rs1883832多態(tài)性與老年性骨質(zhì)疏松性骨折相關(guān)性研究

賈俊秀 王其飛 張清華 劉家?guī)?李沼 張光武 關(guān)振鵬

北京大學(xué)首鋼醫(yī)院骨科，北京 100144

老年性骨質(zhì)疏松癥是老年人群中常見的骨代謝性疾病，具有骨質(zhì)疏松癥的一般特征，即骨量降低、骨微結(jié)構(gòu)破壞、骨脆性增加和骨折風(fēng)險(xiǎn)升高[1-2]。老年性骨質(zhì)疏松主要受遺傳因素和環(huán)境因素的共同影響，其中遺傳因素在骨質(zhì)疏松發(fā)生過程占60%～80%[1-2]。目前研究證實(shí)與骨質(zhì)疏松癥相關(guān)的候選基因有維生素D 受體基因[4]、雌激素受體基因[5]、LRP5基因[6]等。最近研究表明CD40/CD40 L系統(tǒng)在骨穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用并與骨表型相關(guān)[7]，其中CD40基因上rs1 883 832位點(diǎn)可影響蛋白翻譯速率[8]；然而該位點(diǎn)與骨質(zhì)疏松性骨折的關(guān)系在國內(nèi)外尚未見相關(guān)報(bào)道。本研究探討CD40基因上rs1 883 832位點(diǎn)與老年性疏松性骨折患者骨代謝標(biāo)志物、骨密度和骨折風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 研究對象

1.1.1一般資料：選取2015年12月至2017年5月我院住院部183例老年骨質(zhì)疏松性骨折患者(骨折組)和163例老年骨質(zhì)疏松癥患者(對照組)，兩組在性別、年齡和體質(zhì)指數(shù)上差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性(表1)。

1.1.2納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥65歲；均符合世界衛(wèi)生組織的骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)(T≤-2.5 SD)；骨折組為低能量創(chuàng)傷引起的骨折，對照組各部位均未發(fā)生骨折。

1.1.3排除標(biāo)準(zhǔn)：近1年使用雙膦酸鹽類藥物者；近3個月使用2周以上類固醇類激素等影響骨代謝藥物者；有嚴(yán)重肝、腎、胃腸等重要臟器影響鈣和維生素D吸收者；患有糖尿病、甲狀旁腺功能亢進(jìn)和功能異常等影響骨代謝的疾病者；拒絕簽署知情同意書者。

1.2 方法

1.2.1骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物測定：采用骨代謝檢測試劑盒(Mannheim，德國)測定研究對象血清Ⅰ型前膠原氨基端前肽(PINP) 和Ⅰ型膠原羧基端肽β特殊序列(β-CTX) 水平。

1.2.2骨密度測定：采用雙能X線吸收儀(廠家：Hologic，型號：QDR-4500)測量腰椎(L2-4)、以及股骨近端的Neck、Troch、Total hip和Ward部位骨密度。

1.2.3單核苷酸多態(tài)性分型：①標(biāo)本采集：清晨空腹時(shí)采集2 mL肘靜脈血于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中，置于-80 ℃保存。②基因組DNA提取：采用酚/氯仿法提取外周血白細(xì)胞DNA，-20 ℃保存。③基因分型：采用SNaPshot技術(shù)進(jìn)行SNP分型。位點(diǎn)引物由上海生物工程技術(shù)有限公司合成，上游：5’-GACCGCGATTGGTCTTTGAAG- 3’，下游：5’- ACAACTCACAGCGGTCAGCAA-3’。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料組間比較采用t檢驗(yàn)或單因素方差分析，非正態(tài)分布計(jì)量資料組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料組間采用卡方檢驗(yàn)；檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0. 05。

2 結(jié)果

2.1 兩組骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物和骨密度比較

骨折組骨代謝標(biāo)志物PINP和β-CTX水平均高于對照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；骨折組各部位骨密度均低于對照組，其中L2-4和轉(zhuǎn)子區(qū)骨密度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 研究對象基本資料Table 1 Basic characteristics of the

2.2 兩組等位基因頻率和基因型頻率比較

對照組基因型頻率分布符合Hardy-weinberg平衡(P>0.05)。骨折組和對照組A、G等位基因頻率分別為30.3%、69.7%和32.2%、67.8%；兩組AA、AG和GG基因型頻率分別為11.5%、37.7%、50.8%和10.4%、43.6%、46.0%。兩組等位基因頻率和基因型頻率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

2.3 對照組各基因型骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物和骨密度比較

對照組AA基因型骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物β-CTX和PINP水平均高于AG和GG基因型，而各部位骨密度均低于其他兩種基因型，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

2.4 骨折組各基因型骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物和骨密度比較

骨折組各基因型β-CTX和PINP水平依次為GG>AG>AA和AA>AG>GG，組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；AA基因型各部位骨密度均低于AG、GG基因型，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表4。

表2 兩組等位基因頻率和基因型頻率比較[n(%)]Table 2 Distributions of allele and genotype frequencies[n(%)]

項(xiàng)目GGGAAAP值β-CTX/(ng/mL)0.46±0.3080.52±0.2320.614±0.3960.35PINP/(ng/mL)46.83±29.47857.69±39.55362.947±36.8530.36L2-4/(g/cm2)0.929±0.3460.988±0.2720.887±0.2210.609Neck/(g/cm2)0.647±0.2227.103±0.5770.607±0.3270.294Troch/(g/cm2)0.634±0.1270.615±0.0960.593±0.1320.653Total hip/(g/cm2)0.874±0.1760.824±0.1260.788±0.1430.388Ward/(g/cm2)0.527±0.1860.515±0.1520.495±0.1750.853

項(xiàng)目GGGAAAP值β-CTX/(ng/mL)0.506±0.4060.475±0.3170.457±0.3240.314PINP/(ng/mL)52.426±27.15960.756±35.75964.735±36.7580.673L2-4/(g/cm2)0.778±0.1450.766±0.1780.753±0.1720.168Neck/(g/cm2)0.567±0.1470.561±0.1150.554±0.1620.102Troch/(g/cm2)0.518±0.1250.509±0.1180.487±0.1430.173total hip/(g/cm2)0.758±0.2930.683±0.1440.625±0.1630.707Ward/(g/cm2)0.456±0.3890.35±0.1410.323±0.1340.778

3 討論

老年性骨質(zhì)疏松癥是老年人群中常見的全身性骨代謝疾病。隨著我國老齡化發(fā)展，老年性骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率逐年上升，預(yù)計(jì)到2050 年將至少有5千萬老年性骨質(zhì)疏松癥患者[10]。老年性骨質(zhì)疏松癥患者一旦發(fā)生骨折尤其髖部骨折，其預(yù)后極差，文獻(xiàn)報(bào)道髖部骨折后患者1 年內(nèi)死亡率高達(dá)20%[11]。因此成為各國政府的高度關(guān)注的公共健康問題。

CD40/CD40 L系統(tǒng)在許多免疫系統(tǒng)活動中有至關(guān)重要作用，例如參與巨噬細(xì)胞的分化和活化，抗體同種型轉(zhuǎn)換和B細(xì)胞中免疫記憶的獲得[7]。最近研究表明CD40/CD40 L系統(tǒng)調(diào)控骨代謝過程，與骨表型相關(guān)[7, 12]。Jacobson報(bào)道CD40基因rs1 883 832位點(diǎn)影響CD40翻譯速率。在Panach的一項(xiàng)研究中，rs1 883 832位點(diǎn)TT基因型人群骨密度較低[7]。以上表明該位點(diǎn)在骨代謝中具有潛在作用，但尚未有關(guān)于該位點(diǎn)與骨質(zhì)疏松性骨折關(guān)系的報(bào)道。

在本研究中，骨折組和對照組G等位基因頻率顯著大于A等位基因，而兩組等位基因頻率差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組基因型頻率GG>AG>AA，但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。以上表明rs1 883 832位點(diǎn)對骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)無影響。本研究所有研究對象的rs1 883 832 A、G等位基因頻率和AA、AG、GG 基因型頻率分別為31.2%、68. 8% 和11. 0%、40. 5%、48. 5%。而在Pineda 研究中，A、G等位基因頻率和AA、AG、GG 基因型頻率分別為28.92%、71. 1% 和8.4%、40. 9%、50. 7%[12]。兩個研究中該位點(diǎn)的等位基因頻率和基因型頻率分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0. 05)，表明rs1 883 832位點(diǎn)分布不具有種族、區(qū)域差異。

本研究老年性骨質(zhì)疏松性骨折患者血清骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物PINP和β-CTX水平均高于老年性骨質(zhì)疏松患者(P>0. 05)，表明骨折組骨轉(zhuǎn)換過程活躍，骨形成和骨吸收過程都加強(qiáng)。血清PINP、β-CTX 水平可作為骨折風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測指標(biāo)。雖然骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物可反映骨代謝短期內(nèi)的病理生理變化，可用于早期評估骨質(zhì)疏松治療效果；但骨密度具有精確度高和穩(wěn)定性好優(yōu)點(diǎn)，是診斷骨質(zhì)疏的依據(jù)[13]。因此本研究重點(diǎn)探討CD40基因多態(tài)性與骨密度的關(guān)系。

Pineda等[14]評估了602名西班牙絕經(jīng)后婦女CD40基因rs1883832多態(tài)性與骨密度之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與具有GG + AG基因型的女性相比，具有AA基因型的女性股骨頸骨密度和腰椎骨密度分別降低6.2%和6.3%。Pineda等[12]擴(kuò)大人群后再次探討rs1883832多態(tài)性與骨密度關(guān)系，結(jié)果與之前一致；具有rs1883832(CD40)的AA基因型的女性股骨頸和腰椎骨密度較其他基因型女性低。雖然本研究中的研究對象在種族和年齡方面與Pineda報(bào)道有所不同，但結(jié)果大致相同。本研究發(fā)現(xiàn)骨折組和對照組的AA基因型各部位骨密度均低于其他兩種基因型。以上結(jié)果表明CD40基因rs1883832的A等位基因可降低骨密度增加脆性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。在我們研究中不同基因型骨密度差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，需要我們進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量、多中心研究。

綜上，本研究報(bào)道了CD40基因rs1 883 832位點(diǎn)多態(tài)性與我國老年性骨質(zhì)疏松性骨折骨代謝標(biāo)志物、骨密度和骨折風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。結(jié)果顯示在老年性骨質(zhì)疏松性骨折人群中，骨折組和對照組等位基因頻率和基因型頻率分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，各組不同基因型骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物和骨密度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但我們同時(shí)發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)等位基因頻率和基因型頻率無明顯種族和區(qū)域差異，A等位基因具有降低骨密度增加骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)。我們將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量、進(jìn)行多中心研究。