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(guān)性

張偉 崔勝宇 劉巍 嚴(yán)春雷 徐又佳

(南通市第一人民醫(yī)院骨科，江蘇 南通 226001；2蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院骨科；3南通市第一人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科)

隨著社會(huì)老齡化，骨質(zhì)疏松(OP)已成為全球性公共健康問(wèn)題。發(fā)生脆性骨折是骨質(zhì)疏松的嚴(yán)重階段，致死率和致殘率高。摔倒、增齡和低骨量是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松性骨折的危險(xiǎn)因素。近年來(lái)，絕經(jīng)后女性“鐵蓄積相關(guān)性骨質(zhì)疏松”成為骨質(zhì)疏松領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。李光飛等〔1，2〕認(rèn)為絕經(jīng)后女性體內(nèi)普遍存在鐵蓄積現(xiàn)象，鐵蓄積是骨密度降低導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。臨床上對(duì)血清鐵蛋白(SF)、骨元素含量和骨密度相關(guān)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(zhuǎn)換指標(biāo)、骨元素含量〔鈣(Ca)、鎂(Mg)、鐵〕和骨密度的變化趨勢(shì)及其相關(guān)性。

1 資料和方法

1.1資料 按照入組和排除標(biāo)準(zhǔn)，2014年10月至2018年8月收住南通市第一人民醫(yī)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(biāo)準(zhǔn)：①年齡>60歲單一股骨頸骨折患者；②受傷機(jī)制符合脆性骨折：不高于重心高度的摔倒、滑倒或扭傷；③經(jīng)患者知情同意髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)后留取股骨頭組織。排除標(biāo)準(zhǔn)：①開(kāi)放性骨折、暴力性骨折(交通傷、墜落傷等)、合并嚴(yán)重顱腦和胸腹損傷；②合并嚴(yán)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(zhì)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(gè)月內(nèi)發(fā)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(shù)(BMI)等資料。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2方法 所有患者入院后8 h內(nèi)留取靜脈血標(biāo)本，檢測(cè)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(zhǎng)肽(PⅠNP)和Ⅰ型膠原C端肽β降解產(chǎn)物(CTX)。股骨頸骨折行髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，術(shù)后留取股骨頭組織。取股骨頭頸交界區(qū)松質(zhì)骨約1 g，使用超純水和5%乙酸浸泡除去淺層金屬離子，過(guò)氧化氫和無(wú)水酒精浸泡除去軟組織和油脂，洗凈、烘干、稱(chēng)重后微波消解，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜分析儀進(jìn)行骨組織元素測(cè)定〔3〕。骨密度檢測(cè)：術(shù)后采用美國(guó)Hologic公司雙能X線骨密度儀測(cè)定健側(cè)股骨頸骨密度，并記錄T值。按照世界衛(wèi)生組織(WHO)骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)：T值>-1.0正常，-1.0～-2.5為骨量減低，<-2.5為骨質(zhì)疏松。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0軟件進(jìn)行方差分析、Pearson相關(guān)性分析、多元線性回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1一般資料結(jié)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(shì)，但組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)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(shì)，但組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.072)。PⅠNP、β-CTX和血清鐵蛋白表現(xiàn)出先降低后上升的變化趨勢(shì)，但組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)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(guān)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(wú)明顯相關(guān)性，與年齡呈負(fù)相關(guān)(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(guān)。

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(wú)明顯相關(guān)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(fù)相關(guān)，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(guān)。

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(dǎo)致股骨頸骨密度下降的危險(xiǎn)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(dǎo)致股骨頸骨密度下降的危險(xiǎn)因素，見(jiàn)表2。

表2 骨密度多元線性回歸分析結(jié)果

3 討 論

脆性骨折是骨質(zhì)疏松發(fā)展的嚴(yán)重階段，也是最嚴(yán)重的并發(fā)癥。據(jù)報(bào)道，全球每3 s就有1例骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生，初次骨質(zhì)疏松性骨折患者有一半會(huì)發(fā)生再次骨折〔4〕。骨質(zhì)疏松患者發(fā)生脆性骨折后，因局部骨量差、骨折愈合緩慢、內(nèi)固定容易松動(dòng)失效及再骨折發(fā)生率高，臨床治療頗為棘手。骨質(zhì)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(guó)髖部骨折發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，如何有效地防治髖部脆性骨折迫在眉睫。

骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)與骨丟失率密切相關(guān)，可獨(dú)立于骨密度提示骨質(zhì)疏松類(lèi)型，預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)〔5〕。絕經(jīng)后女性由于雌激素缺乏，骨重建平衡遭到破壞，是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的主要原因。女性絕經(jīng)后早期(5～10年)會(huì)進(jìn)入一個(gè)快速骨量丟失階段，骨代謝以高骨轉(zhuǎn)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(dá)2%～5%〔6〕。隨著年齡增加，骨轉(zhuǎn)換水平逐漸減低。與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松相比，增齡是老年男性骨質(zhì)疏松的主要原因，其骨量丟失速度比較緩慢，表現(xiàn)出低骨轉(zhuǎn)換的代謝特點(diǎn)。血清β-CTX和PⅠNP是國(guó)際骨質(zhì)疏松基金會(huì)(IOF)推薦的骨吸收和骨形成標(biāo)志物，兩者具有較高的穩(wěn)定性和敏感性，臨床應(yīng)用最多〔7，8〕。本研究中，隨著年齡增加，骨密度顯著下降，骨質(zhì)疏松發(fā)生率明顯增加，與年齡呈顯著負(fù)相關(guān)。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(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì)，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(xiàn)快速骨量丟失有關(guān)，一方面也與高齡女性腎功能下降造成骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物清除速率降低有關(guān)〔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(zhì)疏松。近年研究發(fā)現(xiàn)，鐵元素與骨質(zhì)疏松的發(fā)生密切相關(guān)。鐵蓄積可促進(jìn)破骨細(xì)胞分化，抑制成骨細(xì)胞活性，最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生〔10〕。在健康人群和骨折患者中，體內(nèi)高鐵蛋白水平均是骨密度下降的獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔3，11〕。SF隨年齡變化存在性別差異：老年男性體內(nèi)SF逐年下降，女性在絕經(jīng)后SF急劇升高至絕經(jīng)前的3倍，在70歲達(dá)到峰值，70歲之后維持穩(wěn)定或呈輕微下降趨勢(shì)〔12〕。本研究說(shuō)明機(jī)體血Ca、血P和血Mg有其自身穩(wěn)恒機(jī)制，血清學(xué)指標(biāo)并不能真實(shí)反映體內(nèi)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(shì)；與此相對(duì)應(yīng)的骨鐵同樣表現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)。而老年女性體內(nèi)SF表現(xiàn)出“雙峰”的變化特點(diǎn)：即絕經(jīng)后SF升高至70歲達(dá)到第一個(gè)峰值，爾后輕微下降，80歲后再次升高出現(xiàn)第二個(gè)峰值。有趣的是，老年女性SF的這種變化趨勢(shì)與血清β-CTX和PⅠNP的變化趨勢(shì)相似，SF與股骨頸骨密度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.25，P=0.046)，而男性SF則無(wú)此變化趨勢(shì)和負(fù)相關(guān)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(jī)體對(duì)高SF潛在危害的保護(hù)機(jī)制〔13〕共同作用的結(jié)果。本研究說(shuō)明老年女性高血清鐵蛋白水平會(huì)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(huì)導(dǎo)致骨密度的下降，如增齡、低BMI、主要礦物元素的丟失、高骨轉(zhuǎn)換和高SF水平等。因此，在骨質(zhì)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(dāng)改善老年女性體內(nèi)高骨轉(zhuǎn)換和鐵蓄積狀態(tài)。