老年人群同型半胱氨酸水平對腰椎椎旁肌肉退變的診斷

曹 劍，牟建輝，王兆麟，孫 東，田鳳華，郭連志，劉 鵬

(吉林大學中日聯誼醫院 骨科，吉林 長春130033)

肌肉退變是人口老齡化過程的主要特征之一，是老齡化社會的一個常見問題。2010年,歐洲肌少癥工作組(EWGSOP)首先發表了肌少癥共識,定義肌少癥為一種增齡相關的肌肉量減少、肌肉力量下降和(或)軀體功能減退的老年綜合征[1]。長久以來，脊柱椎旁肌肉維持脊柱穩定性的作用一直得到認可。腰椎椎旁肌肉如多裂肌和豎脊肌的特征與多種脊柱疾病的病理過程相匹配，如下腰痛、腰椎間盤突出癥、腰椎活脫及脊柱畸形等[2-5]。同型半胱氨酸(Hcy)水平高于相關臨界值(高同型半胱氨酸血癥，HHcy)可能與多種疾病相關，包括心血管疾病、神經退行性疾病、周圍神經病、腎功能衰竭和甲狀腺功能減退[6]。此外，HHcy還會導致骨折、殘疾、虛弱、步速慢、平衡不良和身體功能不良發生率增加[7]。有研究在1例高同型半胱氨酸血癥患者中觀察到肌肉Z盤破裂，帶狀結構紊亂，基底板膠原過度沉積[8]。還有研究表明，長期服用同型半胱氨酸會降低大鼠骨骼肌細胞活力，并產生能量失衡[9]。在一項大型的橫斷面調查中發現老年人群中同型半胱氨酸水平與股四頭肌力量和步態速度呈負相關[10]。然而，高同型半胱氨酸血癥與老年人群椎旁肌肉的特征還很少有研究。因此，本研究的主要目的是為了評估老年人群中同型半胱氨酸水平與椎旁肌肉在影像學上的相關性。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取于2021年1月至2021年12月在吉林大學中日聯醫院就診的65歲或65歲以上的成年人且留取血漿樣本和腰椎MRI影像學檢查資料的107例患者作為研究對象。排除標準：1)年齡65歲以下；2)缺少血漿同型半胱氨酸檢測結果或腰椎MRI檢查等臨床資料的患者；3)近期服用影響Hcy代謝的藥物者；4)長期臥床，下肢無力行走受限時間大于兩周；5)有腰痛或腰椎疾病，如腰椎間盤突出或腰椎管狹窄癥等；6)腰椎接受過外科手術治療。排除2例嚴重高同型半胱氨酸血癥(>100 μmol/L)的受試者。

1.2 數據收集

收集患者的一般資料如性別、年齡、飲酒史、吸煙史、BMI、高血壓[收縮壓(SBP)≥140 mmHg 或舒張壓(DBP)≥90 mmHg]、血漿同型半胱氨酸、血糖、甘油三酯、鈣離子水平等一般臨床資料，見表1。

1.3 椎旁肌肉特征的測量

脊柱旁肌肉的測量數據來自患者在本院檢查的腰椎MRI圖像。使用開源軟件ImageJ(1.53版，美國國立衛生研究院，馬里蘭州貝塞斯達) 從T2加權軸位圖像獲得多裂肌和豎脊肌的定量測量(圖1)[11]。在L4、5椎間盤水平繪制肌肉筋膜邊界的輪廓，測量多裂肌和豎脊肌的橫截面積(CSA)，CSA是通過手動測量雙側多裂和豎脊的筋膜邊界來確定的[12]。通過閾值技術獲得多裂肌和豎脊肌總橫截面積(TCSA)、功能橫截面積(FnCSA)和脂肪浸潤值(FI)。根據Fortin等人描述的方法功能性CSA指的是無脂肪的椎旁肌，測量方法為總橫截面積減去脂肪面積[11]。脂肪浸潤值(FI)定義為肌肉的TCSA減去肌肉的FnCSA與TCSA之比[13]。所有的測量都是由兩名獨立調查人員進行的，所有定量測量結果均使用兩位調查者所獲得的測量結果的平均值進行分析。

圖1 用軸位T2加權磁共振成像測量椎旁肌在椎間盤水平的橫截面積和脂肪浸潤率

1.4 血液生化檢查分析

所有受試者在禁食10小時后采集血清同型半胱氨酸、甘油三酯等水平。同型半胱氨酸由Advia Centaur自動化學發光免疫分析系統(ADVIA○R，西門子，德國)分析，用標準方法測定血清鈣等離子水平。

1.5 統計學分析

對于正態分布的數據，使用具有標準差的均值描述連續變量；對于非正態分布的數據，使用中間值來描述連續變量。組間的單變量比較采用連續變量的ANOVA檢驗和分類變量的χ2檢驗。線性混合效應模型被用來估計同型半胱氨酸和肌肉FI、FnCSA的關聯。采用單因素和多因素分析評估肌肉FI、FnCSA和Hcy之間的關系。相互作用項的β系數被解釋為肌肉FI、FnCSA和同型半胱氨酸的函數的變化率。P<0.05被認為具有統計學意義。所有的統計學分析都是通過SPSS22.0(IBM，Armonk，NY，USA)進行。

2 結果

以同型半胱氨酸四分位數分層的受試者的基線特征如表1所示。受試者平均年齡為72.43±5.95歲，其中42.06%為男性，高血壓患病率為49.5%，具有吸煙史和飲酒史的比率分別為28.04%，14.02%。將受試者按同型半胱氨酸水平取四分位數：Q1(≤11.66 μ/L)；Q2(11.66-15.79) μ/L；Q3(15.79-22.52) μ/L；Q4(≥22.52) μ/L分為四組，隨著同型半胱氨酸水平的升高，發現這四組患者在吸煙史、多裂肌和豎脊肌脂肪浸潤值上存在差異(P<0.001)，其中Q3和Q4組患者的吸煙人數明顯高于Q1、Q2組，然而在年齡、性別、BMI、飲酒史、血糖、血脂及鈣離子等方面沒有顯著差異。

在Hcy和多裂肌豎脊肌脂肪浸潤值的散點擬合圖中，發現多裂肌和豎脊肌的FI隨著InHcy的升高而升高(圖2)。進行單變量和多變量分析，以評估Hcy是否與多裂肌和豎脊肌的FI相關。對于FI值，InHcy與多裂肌和豎脊肌均呈正相關(r=0.529,P<0.001,r=0.399,P<0.001)。肌肉的功能橫截面積沒有發現二者有顯著的統計學意義(P>0.05)。

圖2 同型半胱氨酸與多裂肌和豎脊肌脂肪浸潤比例的相關性

表2顯示了同型半胱氨酸與多裂肌和豎脊肌脂肪浸潤值的關聯結果。以Hcy四分位1(Q1)為參照，四分位3和4(Q3和Q4)組與多裂肌FI均呈正相關(校正后β=0.081，SE=0.017，P<0.001和校正后β=0.097，SE=0.016，P<0.001)，四分位4(Q4)組與豎脊肌FI(校正后β=0.069，SE=0.015，P<0.001)呈正相關。對于多裂肌和豎脊肌的功能橫截面積，在進行單因素和調整了年齡、性別、血脂等混雜因素后的線性回歸分析都未發現具有明顯統計學意義的結果(表3)。

表2 同型半胱氨酸與多裂肌和豎脊肌脂肪浸潤值的單因素和多因素線性回歸分析

表3 同型半胱氨酸與多裂肌和豎脊肌功能橫截面積的單因素和多因素線性回歸分析

3 討論

在臺灣地區進行的縱向老齡化研究表明，在社區居住的老年人中，血清同型半胱氨酸水平高與肌少癥有關[14]。本研究沒有發現同型半胱氨酸水平與肌少癥本身的診斷有顯著的關聯，但對于腰椎核磁共振檢查數據確實獲得了類似的結果，即在老年人群中高同型半胱氨酸水平與腰椎多裂肌和豎脊肌的脂肪浸潤值有顯著相關性。先前的動物水平研究表明，同型半胱氨酸可以誘導炎癥細胞因子的活性，而炎癥細胞因子通常會抑制肌肉組織修復，導致肌肉喪失。本研究發現血清同型半胱氨酸水平與多裂肌和豎脊肌的脂肪浸潤水平相關，而與功能橫截面積之間沒有明顯的關聯。這些結果與先前的研究部分一致，先前一項針對423名外周動脈疾病患者的研究報告稱，血清同型半胱氨酸水平高與小腿肌肉面積較小之間存在顯著關聯[15]，而荷蘭一項針對1301例65歲及以上社區老年人的縱向研究發現，同型半胱氨酸水平僅與肌肉力量有關，而與肌肉質量無關[16]。另外一項橫斷面分析顯示，HHcy 與老年人肌少癥相關，其中在老年女性中顯著相關，在男性中tHcy 最高四分位組的體脂率明顯高于最低四分位組，納入多因素后，相關性更加顯著[17]。

有多種假說被用來解釋HHcy誘導的不同器官的病理生理學：(1)減少氧化防御和增加活性氧(ROS)的產生；(2)通過涉及異常甲基化的表觀遺傳學改變而改變基因表達；(3)炎癥及其相關改變；(4)抑制一氧化氮(NO)信號轉導；(5)增強內質網(ER)應激；(6)關鍵信號通路的改變，如TGF-β、G蛋白偶聯受體信號通路[18]。當Hcy異常累積時，可能會同時產生以上多個變化，可能會對血管、神經細胞和肌細胞功能產生影響，從而導致肌肉功能受損。

在過去的十年中，在橫斷面和縱向觀察研究中[14,16,19-22]研究了Hcy與身體功能之間的關系，表明Hcy水平的升高與活動度和肌肉力量的加速下降有關，這表明HHcy與肌少癥之間存在潛在的聯系。然而，在最近的一篇綜述中，關于肌少癥和Hcy水平增加之間的關聯的數據很少且相互矛盾[23]。因此，仍需進一步研究以澄清這些問題。