免疫調控因子與骨密度評價絕經后骨質疏松癥療效的研究

尹紀偉 毛未賢 馬倩倩 高遠

吉林省一汽總醫(yī)院，吉林 長春 130011

骨質疏松癥(osteoporosis,OP)是一種以骨量降低和骨組織微結構破壞為特征、導致骨脆性增加且易于骨折的代謝性疾病[1]。有數據[2]統(tǒng)計我國40歲以上人口的OP患病率達12.6%，女性明顯高于男性，且我國女性患OP尤其是絕經后骨質疏松癥(postmenopausal osteoporosis, PMOP)的發(fā)病率遠遠高于歐美國家，與日韓等其他亞洲國家持平。由此可見，社會及個人都應重視PMOP這一公共健康問題。本研究擬探討阿侖膦酸鈉聯(lián)合骨化三醇治療PMOP患者后其免疫調控因子轉化生長因子-β( TGF-β)、白細胞介素 17 ( interleukin-17，IL-17)、腫瘤壞死因子-α( tumor necrosis factor-α，TNF-α)與骨密度(bone mineral density, BMD)的相關性，以期為臨床監(jiān)測骨質疏松癥治療效果提供更多的觀察指標。

1 資料和方法

1.1 資料

1.1.1研究對象：選取2019年5月至2020年6月在吉林省一汽總醫(yī)院就診的PMOP患者，按OP診斷標準[3]篩選入組88例，平均年齡(63.4±7.2)歲。排除繼發(fā)性OP患者，如庫欣綜合征、吸收不良綜合征與吸收不良相關的各種胃腸道疾病(如克羅恩病、慢性胰腺炎等)、類風濕關節(jié)炎、痛風等；排除甲狀腺及甲狀旁腺功能亢進或減退、成骨不全、低鈣血癥等影響骨代謝及血清鈣代謝疾病者；排除半年內應用過影響雌激素水平藥物者、接受過卵巢手術者、長期應用糖皮質激素者。

1.1.2實驗儀器與試劑：美國Hologic Discovery WA型雙能X線骨密度儀；美國Biotek公司Synergy H4全自動酶標免疫分析儀；細胞因子ELISA酶聯(lián)免疫試劑盒(聯(lián)科生物)。

1.2 方法

1.2.1骨密度測定：采用美國Hologic Discovery WA型骨密度儀檢測受試者腰椎正位(L1～4)、股骨頸及全髖BMD。檢測前應用體模校正，測量誤差< 0.5%。

1.2.2采血：抽取受試者5 mL外周靜脈血，促凝，當日離心分離血清，- 20 ℃凍存，用于檢測免疫調控因子。

1.2.3免疫調控因子檢測：采用美國Biotek公司Synergy H4全自動酶標免疫分析儀測定血清IL-17、TNF-α和TGF-β1。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 治療前后受試者各部位骨密度測量結果比較

經阿侖膦酸鈉聯(lián)合骨化三醇治療后，本研究中PMOP患者腰椎(L1～4)及股骨頸骨密度較治療前普遍升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0. 05)；全髖骨密度平均值較治療前也稍有提高，但在統(tǒng)計學上無明顯差異(P>0. 05)。見表1。

表1 治療前后受試者各部位BMD測量結果比較

2.2 治療前后受試者IL-17、TNF-α和TGF-β1檢測結果比較

經阿侖膦酸鈉和骨化三醇聯(lián)合用藥治療后，受試者IL-17、TNF-α的檢測結果較用藥前下降，差異有統(tǒng)計學意義(P<0. 05)；TGF-β1的檢測結果顯示升高，比較差異有意義統(tǒng)計學(P<0. 05)。見表2。

表2 治療前后受試者IL-17、TNF-α、TGF-β的檢測結果比較

2.3 受試者TGF-β1、IL-17、TNF-α與腰椎(L1～4)BMD的相關性分析

結果顯示，受試者TGF-β1水平與腰椎(L1～4)BMD呈正相關(P<0. 05)，IL-17、TNF-α水平與腰椎(L1～4)BMD呈負相關(P<0. 05)。見表3。

表3 IL-17、TNF-α和TGF-β1與腰椎(L1～4)BMD的相關性分析

3 討論

在我國PMOP的發(fā)病率達50%，因其骨脆性增加的特性，PMOP患者較絕經后非骨質疏松人群更易發(fā)生骨折，而一旦發(fā)生骨折，其生存質量將嚴重受到影響[4]。連續(xù)監(jiān)測骨密度是臨床實踐中監(jiān)測評價療效的重要手段[3]。國際臨床骨密度測量學會、《原發(fā)性骨質疏松診療指南2017》、美國國家骨質疏松基金會都推薦將骨密度測量作為骨質疏松治療過程中的常規(guī)監(jiān)測指標[5-6]。本研究發(fā)現，接受治療的受試者腰椎、股骨頸BMD均較治療前升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

女性絕經后因雌激素水平下降，導致機體免疫系統(tǒng)處于持續(xù)低度活化的狀態(tài)，該狀態(tài)又可導致機體促炎性狀態(tài)的發(fā)生。TGF-β1、IL-17和TNF-α均通過參與調節(jié)骨骼系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)代謝，影響成骨和破骨細胞的數量和活性，最終引起PMOP[7]。TNF-α是一個極其重要的骨吸收因子，PMOP患者雌激素水平下降可導致TNF-α水平增加，從而間接激活破骨細胞，致使骨丟失加快[8]。有研究表明[9]，TNF-α可激活破骨祖細胞的分化以及破骨細胞前體細胞的有絲分裂，從而使新的破骨細胞數量增加。此外，TNF-α還可間接激活骨吸收陷窩的形成，致使破骨細胞骨吸收功能增強[10]。破骨細胞分化需要某些細胞因子的參與，而TNF-α可影響其中某些參與破骨細胞分化的細胞因子發(fā)揮其功能。IL-17通過誘導核因子-kB受體活化配體的表達，刺激破骨細胞并抑制成骨細胞，造成骨丟失，從而在破骨細胞的增殖、分化、活化過程中發(fā)揮著正向促進的作用[11]。有研究[12]發(fā)現，降低雌激素水平可誘導IL-17的產生，補充使用雌激素可降低IL-17的產生，由此推斷出雌激素缺乏誘導IL-17的產生為PMOP發(fā)生的一個發(fā)病機制。CJ等[13]的研究也發(fā)現，降低IL-17的水平或抑制IL-17的受體均可降低骨量的丟失，證明IL-17與PMOP的發(fā)病有關。TGF-β既可以激活成骨細胞，使其增殖分化，促進骨生成，也可以阻止甚至逆轉破骨細胞的凋亡[14]。鄧盎等[15]研究發(fā)現，可通過調控雌激素受體β基因表達與否來調控成骨細胞TGF-β的表達，從而發(fā)揮對骨代謝的調控作用。TGF-β還可影響膠原合成，參與調節(jié)骨和軟骨形成，促進骨修復[16]。Selvamurugan等[17]研究發(fā)現，TGF-β信號傳導途徑是促進成骨細胞分化、刺激骨形成的重要途徑。由此可見，TGF-β具有很強的成骨和修復骨組織的作用，這一生化特點可使骨密度增加。有研究[18]發(fā)現，阿侖膦酸鈉可誘導抑制骨吸收因子的產生，降低TNF-α水平，繼而抑制破骨細胞發(fā)揮破骨作用，減少骨量丟失。維生素D3的重要代謝產物為骨化三醇，可有效促進人腸道主動吸收利用鈣、磷等重要礦物質，促進未成熟破骨細胞逐漸轉化為成熟細胞，刺激破骨細胞活性，促進骨骼礦化，增加BMD[19]。

本研究探討了PMOP患者經阿侖膦酸鈉和骨化三醇治療后其免疫調控因子與骨密度的變化，并分析了二者的相關性。治療后受試者血清免疫調控因子(TNF-α、TGF-β、IL-17)較治療前變化顯著，其中TNF-α、IL-17較治療前降低，且與骨密度呈負相關，TGF-β較治療前升高，進行相關性分析發(fā)現其與骨密度呈正相關。本研究結果顯示，免疫調控因子與骨密度有相關性，可作為PMOP患者治療療效的觀察指標，對治療有效率評價具有重要的臨床意義。