老年股骨頸脆性骨折血清鐵蛋白、骨元素含量與骨密度相關性

張偉 崔勝宇 劉巍 嚴春雷 徐又佳

(南通市第一人民醫院骨科，江蘇 南通 226001；2蘇州大學附屬第二醫院骨科；3南通市第一人民醫院核醫學科)

隨著社會老齡化，骨質疏松(OP)已成為全球性公共健康問題。發生脆性骨折是骨質疏松的嚴重階段，致死率和致殘率高。摔倒、增齡和低骨量是導致骨質疏松性骨折的危險因素。近年來，絕經后女性“鐵蓄積相關性骨質疏松”成為骨質疏松領域新的研究熱點。李光飛等〔1，2〕認為絕經后女性體內普遍存在鐵蓄積現象，鐵蓄積是骨密度降低導致骨質疏松的獨立危險因素。臨床上對血清鐵蛋白(SF)、骨元素含量和骨密度相關性的性別差異研究較少。本文旨在探討老年股骨頸脆性骨折患者SF、骨轉換指標、骨元素含量〔鈣(Ca)、鎂(Mg)、鐵〕和骨密度的變化趨勢及其相關性。

1 資料和方法

1.1資料 按照入組和排除標準，2014年10月至2018年8月收住南通市第一人民醫院骨科有完整臨床資料的老年股骨頸脆性骨折患者，共116例納入研究。入組標準：①年齡>60歲單一股骨頸骨折患者；②受傷機制符合脆性骨折：不高于重心高度的摔倒、滑倒或扭傷；③經患者知情同意髖關節置換手術后留取股骨頭組織。排除標準：①開放性骨折、暴力性骨折(交通傷、墜落傷等)、合并嚴重顱腦和胸腹損傷；②合并嚴重慢性肝腎病、慢性感染性疾病、糖尿病和代謝綜合征、骨代謝疾病、血液病和惡性腫瘤；③已接受糖皮質激素、雌激素、降鈣素、雙膦酸鹽及其他影響骨代謝的治療；④近3個月內發生其他部位骨折。男52例，女64例，分別按年齡分為61～70歲，71～80歲和≥81歲三組，記錄身高、體重和體重指數(BMI)等資料。本研究獲得醫院倫理委員會批準。

1.2方法 所有患者入院后8 h內留取靜脈血標本，檢測血Ca、血P、血Mg、SF、血清25-羥基維生素D(25OHD)、血清Ⅰ型原膠原氨基端延長肽(PⅠNP)和Ⅰ型膠原C端肽β降解產物(CTX)。股骨頸骨折行髖關節置換手術，術后留取股骨頭組織。取股骨頭頸交界區松質骨約1 g，使用超純水和5%乙酸浸泡除去淺層金屬離子，過氧化氫和無水酒精浸泡除去軟組織和油脂，洗凈、烘干、稱重后微波消解，使用電感耦合等離子體質譜分析儀進行骨組織元素測定〔3〕。骨密度檢測：術后采用美國Hologic公司雙能X線骨密度儀測定健側股骨頸骨密度，并記錄T值。按照世界衛生組織(WHO)骨質疏松診斷標準：T值>-1.0正常，-1.0～-2.5為骨量減低，<-2.5為骨質疏松。

1.3統計學方法 采用SPSS22.0軟件進行方差分析、Pearson相關性分析、多元線性回歸分析。

2 結 果

2.1一般資料結果 男性25OHD、骨Ca、骨Mg、骨鐵、骨密度和T值組間存在差異，隨年齡增加而下降(P<0.01,P<0.001)。PⅠNP、β-CTX和血清鐵蛋白呈逐年下降趨勢，但組間差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

女性體重、BMI、25OHD、骨Ca、骨Mg、骨密度和T值組間存在差異，隨年齡增加而下降(P<0.05,P<0.01)。骨鐵含量呈下降趨勢，但組間差異無統計學意義(P=0.072)。PⅠNP、β-CTX和血清鐵蛋白表現出先降低后上升的變化趨勢，但組間差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 不同性別不同年齡組各變量比較

2.2變量與骨密度Pearson相關性 男性組，股骨頸骨密度與身高(r=0.010，P=0.943)、PⅠNP(r=0.223，P=0.112)、β-CTX(r=-0.161，P=0.253)、血Ca(r=0.106，P=0.453)、血P(r=-0.159，P=0.261)、血Mg(r=0.001，P=0.992)和SF(r=0.086，P=0.545)無明顯相關性，與年齡呈負相關(r=-0.686，P<0.001)，與體重(r=0.406,P=0.003)、BMI(r=0.509,P<0.001)、25OHD(r=0.317,P=0.022)、骨Ca(r=0.807,P<0.001)、骨Mg(r=0.769,P<0.001)和骨鐵(r=0.334,P=0.016)含量呈正相關。

女性組股骨頸骨密度與身高(r=0.202，P=0.110)、PⅠNP(r=0.188，P=0.136)、血Ca(r=-0.028，P=0.825)、血P(r=0.078,P=0.540)、血Mg(r=0.074,P=0.559)和骨鐵(r=-0.06,P=0.638)含量無明顯相關性，與年齡(r=-0.682,P<0.001)、血清β-CT X(r=-0.748,P<0.01)和SF(r=-0.250,P=0.046)呈負相關，與體重(r=0.731,P<0.001)、BMI(r=0.836,P<0.001)、25OHD(r=0.317,P=0.011)、骨Ca(r=0.916,P<0.001)和骨Mg(r=0.831,P<0.001)呈正相關。

2.3股骨頸骨密度多元線性回歸分析 將單因素分析中P<0.1的變量行骨密度的多元線性回歸分析。男性組年齡、體重、BMI、25OHD、骨Ca、骨Mg和骨鐵作為自變量行骨密度多元線性回歸分析，年齡、BMI、骨Ca和骨Mg是導致股骨頸骨密度下降的危險因素。女性組年齡、體重、BMI、β-CTX、25OHD、SF、骨Ca和骨Mg作為自變量行骨密度多元線性回歸分析，年齡、BMI、SF、β-CTX、骨Ca和骨Mg含量是導致股骨頸骨密度下降的危險因素，見表2。

表2 骨密度多元線性回歸分析結果

3 討 論

脆性骨折是骨質疏松發展的嚴重階段，也是最嚴重的并發癥。據報道，全球每3 s就有1例骨質疏松性骨折發生，初次骨質疏松性骨折患者有一半會發生再次骨折〔4〕。骨質疏松患者發生脆性骨折后，因局部骨量差、骨折愈合緩慢、內固定容易松動失效及再骨折發生率高，臨床治療頗為棘手。骨質疏松性骨折中以髖部骨折(股骨頸和股骨粗隆間骨折)致死率和致殘率高，不幸的是，在我國髖部骨折發病率呈逐年上升趨勢，如何有效地防治髖部脆性骨折迫在眉睫。

骨轉換指標與骨丟失率密切相關，可獨立于骨密度提示骨質疏松類型，預測骨折風險〔5〕。絕經后女性由于雌激素缺乏，骨重建平衡遭到破壞，是絕經后骨質疏松的主要原因。女性絕經后早期(5～10年)會進入一個快速骨量丟失階段，骨代謝以高骨轉換為特征，骨吸收和骨形成速率均增加，骨吸收大于骨形成，每年骨量丟失達2%～5%〔6〕。隨著年齡增加，骨轉換水平逐漸減低。與絕經后骨質疏松相比，增齡是老年男性骨質疏松的主要原因，其骨量丟失速度比較緩慢，表現出低骨轉換的代謝特點。血清β-CTX和PⅠNP是國際骨質疏松基金會(IOF)推薦的骨吸收和骨形成標志物，兩者具有較高的穩定性和敏感性，臨床應用最多〔7，8〕。本研究中，隨著年齡增加，骨密度顯著下降，骨質疏松發生率明顯增加，與年齡呈顯著負相關。老年男性血清β-CTX和PⅠNP隨年齡增加而下降，而老年女性血清β-CTX和PⅠNP總體水平高于老年男性，所不同的是，兩者均表現出先下降后上升的趨勢，即60～80歲逐年下降，≥81歲血清β-CTX和PⅠNP均有不同程度的上升，一方面與高齡女性再次出現快速骨量丟失有關，一方面也與高齡女性腎功能下降造成骨轉換標志物清除速率降低有關〔9〕。

Ca和Mg是影響骨礦物密度重要的常量元素，Ca Mg的缺乏容易引起骨質疏松。近年研究發現，鐵元素與骨質疏松的發生密切相關。鐵蓄積可促進破骨細胞分化，抑制成骨細胞活性，最終導致骨質疏松的發生〔10〕。在健康人群和骨折患者中，體內高鐵蛋白水平均是骨密度下降的獨立危險因素〔3，11〕。SF隨年齡變化存在性別差異：老年男性體內SF逐年下降，女性在絕經后SF急劇升高至絕經前的3倍，在70歲達到峰值，70歲之后維持穩定或呈輕微下降趨勢〔12〕。本研究說明機體血Ca、血P和血Mg有其自身穩恒機制，血清學指標并不能真實反映體內Ca、P、Mg的代謝情況。老年男性SF濃度一直保持較高水平，高于同齡老年女性，呈逐年下降的變化趨勢；與此相對應的骨鐵同樣表現出逐年下降的趨勢。而老年女性體內SF表現出“雙峰”的變化特點：即絕經后SF升高至70歲達到第一個峰值，爾后輕微下降，80歲后再次升高出現第二個峰值。有趣的是，老年女性SF的這種變化趨勢與血清β-CTX和PⅠNP的變化趨勢相似，SF與股骨頸骨密度呈負相關(r=-0.25，P=0.046)，而男性SF則無此變化趨勢和負相關性，這可能是鐵攝入量減少〔13〕、激素水平存在性別差異〔14〕及機體對高SF潛在危害的保護機制〔13〕共同作用的結果。本研究說明老年女性高血清鐵蛋白水平會影響正常骨代謝，加快骨量丟失。

綜上，臨床上存在諸多因素會導致骨密度的下降，如增齡、低BMI、主要礦物元素的丟失、高骨轉換和高SF水平等。因此，在骨質疏松的防治上，不僅需要增加Ca、Mg和維生素D的攝入，還需適當改善老年女性體內高骨轉換和鐵蓄積狀態。