血清骨代谢指标与股骨颈骨量丢失的诊断价值△

夏 宁，蔡 云，刘 达，1*，李运明，徐 伟，盛 珺，谢庆云，郑 伟

（1.西南交通大学医学院，四川成都610031；2.西部战区总医院骨科，四川成都610083；3.西部战区总医院卫勤部医疗管理科，四川成都610083）

骨质疏松症（osteoporosis,OP）是一种以骨量减少、骨微观结构破坏、骨脆性增加、易发骨折为特征的全身代谢性疾病［1，2］。随着我国老年人口数量增加，OP发生率不断升高，OP及OP骨折带来的危害也愈加严重，已成为重要的公共健康问题［3］。然而，OP起病隐匿，早期症状不明显，当患者出现疼痛，体型变化及脆性骨折时，往往已经错过最佳的治疗时机［4］。

骨量减少是骨骼发展至OP的重要过渡阶段，早期发现骨量减少有助于OP早期预防，延缓骨质流失，降低OP及OP骨折发病率［5］。研究发现，骨代谢生化指标对OP早期诊断及OP骨折风险评估具有一定的临床价值［6，7］。但当前研究多集中于OP，骨量减少的相关研究较少，且骨代谢生化指标众多，哪些指标能更好地反映早期骨质流失情况目前尚无统一定论。本研究观察股骨颈骨质流失过程中血清骨代谢生化指标的变化规律并分析它们与股骨颈骨密度（bone mineral density,BMD）的相关性关系，发现可敏感反映股骨颈骨质流失的指标，为早期发现股骨颈骨量减少患者，预防股骨颈OP及OP骨折发生提供良好的理论依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：（1）无骨代谢基础性疾病（OP除外）；（2）无精神病病史；（3）患者知情并签署知情同意书。

排除标准：（1）患有其他影响骨代谢的疾病（糖尿病、甲状旁腺功能亢进、肿瘤、类风湿关节炎）；（2）3个月内服用过可能影响骨代谢的药物（糖皮质激素、甲状腺药物、维生素D、钙补充剂）；（3） 既往接受过抗骨松治疗；（4）合并严重脏器功能不全；（5） 测量部位存在严重畸形。

1.2 一般资料

选择2017年1月～2019年12月在西部战区总医院就诊的172例患者，记录年龄、身高及体重指数（body mass index,BMI）。本研究获得医院伦理委员会批准，所有患者知情同意。

1.3 检测指标与方法

1.3.1 BMD检测和研究对象分组

采用双能X线（dual energy X-ray absorptiome⁃try,DXA）（Lunar Prodigy,GE Medical Systems,Madi⁃son,WI,USA）测量受试者健侧股骨颈BMD。参照WHO诊断标准并结合《原发性骨质疏松症诊疗指南（2017）》［8］，将受试者分为骨量正常组 （T≥-1.0 SD）、骨量减少组 （-2.5 SD＜T＜-1.0 SD）、OP 组（T≤-2.5 SD或股骨颈脆性骨折）和重度 OP组（T≤-3.5 SD 或 T≤-2.5 SD 伴脆性骨折。SD＜T≤-3.5 SD）。

1.3.2 血清骨代谢检测

所有受试者均在次日清晨采集空腹静脉血，分离血清标本后置于-80℃保存待检。采用电化学发光法（Cobase 411,Roche Diagnostics,Mannheim,Germany）检测血清Ⅰ型原胶原N末端前肽（procollagen typeⅠ N-terminal peptide,PINP）、骨钙素（osteocalcin,OC）及 β胶原降解产物（β-collagen degradation products,β-CTX）水平。采用酶联免疫法 （IDS,Boldon,United Kingdom） 检测血清骨特异性碱性磷酸酶（bone-specific alkaline phosphatase,BALP）、抗酒石酸盐酸性磷酸酶-5b（tartrate resistant acid phospha⁃tase 5b,TRACP-5b）及25羟维生素D（25 hydroxyvi⁃tamin D,25（OH）D）水平。

1.4 统计学方法

使用SPSS 25.0软件对数据进行统计分析，对所有数据进行正态分布和方差齐性检验，正态分布数据以±s表示。满足正态分布和方差齐性的数据组间差异采用单因素方差分析和Bonferroni事后检验进行比较，不满足正态分布或方差齐性的数据采用非参数Kruskal-Wallis秩和检验进行比较。分类变量采用x2检验。采用Pearson相关系数分析股骨颈BMD与骨代谢生化指标之间的关系，多元线性回归分析股骨颈BMD的影响因素。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 四组研究对象一般资料比较

四组研究对象资料见表1。骨量由高到低的四组性别构成差异无统计学意义（P＞0.05）。骨量由高到低的四组年龄逐渐增加，差异有统计学意义（P＜0.001）。骨量由高到低的四组的BMI逐渐减少，但差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 四组一般资料与比较

2.2 四组血清骨代谢生化指标检测结果

四组研究对象血清骨代谢指标检测结果见表2。骨量由高到低的四组β-CTX显著增加（P＜0.05），重度OP组、OP组和骨量减少组β-CTX均显著高于正常组（P＜0.05），其余各组两两比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。重度OP组PINP显著高于正常组和减少组（P＜0.05），其余各组两两比较的差异均无统计学意义（P＞0.05）。重度OP组和OP组OC均显著高于正常组和骨量减少组（P＜0.05），其余各组间两两比较的差异均无统计学意义（P＞0.05）。重度OP组BALP显著高于正常组和骨量减少组（P＜0.05），OP组BALP显著高于正常组（P＜0.05），其余各组两两比较的差异均无统计学意义（P＞0.05）。重度OP组TRACP-5b显著高于正常组（P＜0.05），其余各组两两比较的差异均无统计学意义（P＞0.05）。重度OP组和OP组25（OH）D显著低于正常组和骨量减少组（P＜0.05），其余各组两两比较的差异均无统计学意义（P＞0.05）。

表2 四组血清骨代谢指标检测结果（±s）与比较

表2 四组血清骨代谢指标检测结果（±s）与比较

指标β-C T X（μ g/L）P I N P（μ g/L）O C（μ g/L）B A L P（m g/L）T R A C P-5 b（U/L）2 5（O H）D（n m o l/L）骨量正常组（n=3 1）0.2 0±0.1 4 4 8.3 7±2 1.9 0 1 0.3 5±3.5 4 1 5.0 8±5.2 6 3.2 2±1.0 4 5 6.2 9±3 0.6 3骨量减少组（n=4 2）0.3 8±0.1 8 4 6.5 4±2 4.4 1 1 1.7 1±4.8 5 1 7.0 9±8.1 0 3.4 5±1.0 7 3 9.9 0±1 6.7 9 O P组（n=5 6）0.3 9±0.2 0 5 7.7 6±2 1.2 4 1 5.2 7±6.1 9 2 0.4 9±9.3 6 3.6 3±1.1 6 3 4.6 6±1 7.3 0重度O P组（n=4 3）0.4 9±0.3 0 6 6.8 6±2 8.2 5 1 6.0 2±5.7 9 2 7.0 2±1 3.7 0 4.2 5±1.6 6 3 2.5 7±1 7.1 9 P值＜0.0 0 1＜0.0 0 1＜0.0 0 1＜0.0 0 1 0.0 2 8 0.0 0 2

2.3 Pearson相关性分析结果

Pearson相关分析结果见表3，股骨颈BMD与β-CTX、PINP、OC、BALP、TRACP-5b均呈显著的负相关关系（P＜0.05），与25（OH）D呈显著的正相关关系（P＜0.05）。其中，β-CTX与股骨颈的BMD相关性最强（P＜0.05）。

表3 股骨颈BMD与血清骨代谢指标Pearson相关性分析

2.4 多元线性回归分析结果

校正年龄、BMI、性别后，以股骨颈BMD为因变量，骨代谢生化指标为自变量的多元线性回归分析结果见表4。其中，β-CTX和25（OH）D均为股骨颈BMD的独立影响因素（β-CTX：β=-0.144，P=0.024；25 （OH） D：β=0.124，P=0.045）。PINP、OC、TRACP-5b和BALP与股骨颈BMD均无显著相关性（P＞0.05）。

表4 股骨颈BMD与血清骨代谢指标多元线性回归分析

3 讨 论

随着人口老龄化到来，OP全球发病率不断升高，已跃居老年慢性疾病的第3位［9］。股骨颈骨折是OP最严重的并发症，严重影响患者的健康及生活质量，给社会和患者家庭带来沉重负担［10］。由于当前尚未发现根治OP的理想方法，与OP治疗相比，有效预防具有更重要的临床意义。骨量减少为OP前期状态，早期发现股骨颈骨量减少更有利于预防股骨颈OP，降低股骨颈OP和OP骨折发病率。

DXA测量BMD是目前诊断OP的主要方法，具有辐射剂量小、操作简单、快速等优点，已在临床上得到广泛应用。但DXA存在以下缺点：（1）DXA受测量部位退行性改变（如骨质增生、硬化）影响［5，11］；（2） 结果为面积 BMD，当容积 BMD 相同时，骨骼的形状、大小不同，面积BMD也有一定差异［12］。骨代谢生化指标来源于骨、软骨、内分泌腺体等，是由成骨细胞或破骨细胞分泌的酶和激素，及骨基质的胶原蛋白代谢产物或非胶原蛋白［13］。研究发现，骨代谢生化指标在骨转换过程中发挥了重要的作用，和BMD相比，骨代谢生化指标对早期骨量变化更敏感，有助于及时发现股骨颈骨量减少患者［14，15］。本研究结果显示，与正常组相比，OP及重度 OP组 β-CTX、PINP、OC、BALP及 TRACP-5b均发生不同程度的升高，25（OH） D显著降低（P＜0.05）。该结果与Wei等［16］的研究结果类似，提示骨代谢生化指标可反映OP患者的骨代谢情况。本研究还发现，在股骨颈骨量减少时期，β-CTX已显著升高，而其他指标均未出现显著变化。提示β-CTX还能反映OP前期状态（即骨量减少），其血清检测有助于早期发现股骨颈骨量降低并及时开展相关措施，延缓股骨颈骨质流失。

机体正常生理状态下，骨吸收与骨形成处于动态平衡状态，当骨转换增强、骨吸收大于骨形成时，可发生骨质流失，最终导致OP和OP骨折。既往研究发现，骨吸收增强可促进I型胶原降解，导致β-CTX释放入血液，提示β-CTX与骨量丢失有相关性［17］。本研究结果中，和其他指标相比，β-CTX与股骨颈BMD的相关性最强，且经多元线性回归分析后，发现β-CTX为股骨颈BMD的独立影响因素，提示β-CTX检测有助于监测股骨颈骨质流失情况，及时发现股骨颈骨量减少患者。

本研究样本量有限，存在一定的分析偏倚。在接下来的研究中，将进一步扩大样本量，对研究结果进行进一步验证并进行循证医学研究以达成共识。

总之，骨代谢生化各指标均可反映股骨颈骨质流失情况。其中，β-CTX在骨量减少期即出现显著升高且与股骨颈骨质流失的相关性最强。