40歲以上人群血清可溶性信號素4D與骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性研究

梁胡貞

佛山市順德區(qū)倫教醫(yī)院檢驗科 528308

骨質(zhì)疏松癥包括絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、老年骨質(zhì)疏松癥和特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥［1］。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥一般發(fā)生在女性絕經(jīng)后5～10 年內(nèi)；老年骨質(zhì)疏松癥一般指70 歲以后發(fā)生的骨質(zhì)疏松；特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥主要發(fā)生在青少年，病因尚未明［2-3］。2009 年的調(diào)查顯示：我國 50 歲以上人群骨質(zhì)疏松癥患病率女性為20.7%，男性為14.4%；60 歲以上人群骨質(zhì)疏松癥患病率明顯增高［4］。因此早期的篩查與識別尤為重要，2020 年中華醫(yī)學會骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病學分會聯(lián)合中華預防醫(yī)學會健康傳播分會共同發(fā)布《“強健骨骼，遠離骨折”聯(lián)合提示》，聯(lián)合建議40 歲以上人群開始進行骨密度檢測。目前各指南均推薦將骨折風險篩查表、骨密度檢查、血清生化指標檢測等作為骨質(zhì)疏松癥的檢查項目，但各項檢查側(cè)重點不同、檢查結(jié)果單一，因此發(fā)掘更多的更為便捷的、可早期預測骨質(zhì)疏松癥及其相關(guān)骨折發(fā)生率、監(jiān)測藥物有效性的指標對骨質(zhì)疏松癥的診療具有重要意義。

信號素4D（semaphorin 4D，Sema4D）是Semaphorin 家族的跨膜同源二聚體150 kDa糖蛋白成員。Sema4D 首先在免疫細胞中被發(fā)現(xiàn)，并在免疫系統(tǒng)中得到了廣泛的研究［5］。Sema4D 在人類生物學中具有多種作用，包括調(diào)節(jié)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移、血管生成、軸突引導、骨形成、組織再生［6］。血清Sema4D 已被用作骨質(zhì)疏松癥的生化標志物，但迄今為止的研究結(jié)果相互矛盾，比如在絕經(jīng)后女性中，骨質(zhì)疏松癥患者的血清Sema4D 較高［7］。但在接受破骨細胞靶向藥物唑來膦酸或RANKL 單克隆抗體地諾單抗或骨合成藥物特立帕肽的骨質(zhì)疏松女性的研究中，特立帕肽治療3 個月后血清Sema4D 降低，而地諾單抗和唑來膦酸治療后血清Sema4D水平卻升高［8］。血清Sema4D 與骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性仍存在爭議，國內(nèi)對血清Sema4D 與骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性尚缺乏臨床研究證據(jù)。因此本研究旨在明確Sema4D 在原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥發(fā)病中的作用，分析血清Sema4D 與原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性。

對象與方法

1、研究對象

收集2021 年1 月至6 月佛山市順德區(qū)倫教醫(yī)院收治的住院患者174例。

2、納入及排除標準

2.1、納入標準 （1）年齡大于40歲；（2）性別不限，其中女性患者要求自然絕經(jīng)時間超過1 年；（3）接受了骨密度檢查且臨床資料完整。

2.2、排除標準 （1）近期急性感染者；（2）嚴重肝、腎功能損害者；（3）患有影響骨骼代謝疾病者如甲狀腺功能紊亂、腎上腺疾病、甲狀旁腺疾病、類風濕等自身免疫性疾病、卵巢切除等；（4）患有骨髓相關(guān)疾??；（5）近1 年內(nèi)運用過影響骨代謝的藥物（包括糖皮質(zhì)激素、腎上腺和甲狀旁腺藥物、雙磷酸鹽制劑、維生素D、鈣劑、抗癲癇類藥等）；（6）繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥。

3、研究方法

3.1、分組方法 將納入研究的174 例患者按照原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南［9］進行分類，首先將所有患者按照骨密度水平分為骨質(zhì)疏松組（103 例）與非骨質(zhì)疏松組（71 例）進行比較；進一步參照絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、男性骨質(zhì)疏松癥、老年性骨質(zhì)疏松癥的診斷標準將相應的患者進行歸類，將符合各種類型標準的患者按骨密度水平分為骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組進行比較。

骨質(zhì)疏松癥診斷標準參照世界衛(wèi)生組織的推薦：骨密度（T 值）低于同性別、同種族健康成人的骨峰值1個標準差及以內(nèi)屬骨量正常；降低1.0～2.5 個標準差為骨量低下（或低骨量）；降低≥2.5 個標準差為骨質(zhì)疏松。骨密度用T 值（T-Score）表示。

3.2、觀察指標 （1）收集所有患者的年齡、性別等一般病例資料；（2）骨密度：采用 DXA 吸收測量儀（Lunar Prodigy，GE，USA）檢測腰椎骨密度；（3）Sema4D：采用酶聯(lián)免疫（IDS 公司，英國）試劑盒檢測血清Sema4D 水平；（4）1，25 二羥基維生素D［1，25（OH）2VD］：采用廣州菲康生物技術(shù)有限公司酶聯(lián)免疫試劑盒檢測血清維生素D 水平；（5）骨質(zhì)疏松生化指標檢測：采用廣州菲康生物技術(shù)有限公司酶聯(lián)免疫試劑盒測定，包括總I 型膠原氨基端前肽（PINP）、β-膠原降解產(chǎn)物（β-CTX）、骨鈣素。

4、統(tǒng)計學方法

運用SPSS 20.0 進行統(tǒng)計分析，對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料采用（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以例（%）表示，采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

1、所有患者臨床觀察指標比較

對骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的年齡、骨密度、Sema4D、1，25（OH）2VD、PINP、β-CTX、骨鈣素水平進行比較。結(jié)果表明：骨質(zhì)疏松組患者的年齡、β-CTX、骨鈣素顯著高于非骨質(zhì)疏松組，而1，25（OH）2VD、骨密度則低于非骨質(zhì)疏松組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），而兩組間Sema4D、PINP 比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。見表1。

表1 骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的臨床觀察指標比較（）

表1 骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的臨床觀察指標比較（）

注：Sema4D為信號素4D，1，25（OH）2VD為1，25二羥基維生素D，PINP為總I型膠原氨基端前肽，β-CTX為β-膠原降解產(chǎn)物

組別骨質(zhì)疏松組非骨質(zhì)疏松組t值P值骨鈣素（μg/L）9.756±0.904 9.290±1.425 2.638 0.009例數(shù)103 71年齡（歲）74.058±10.179 58.296±12.052 9.307<0.001骨密度（T值）-3.748±1.208-1.596±0.725-13.434<0.001 Sema4D（pmol/L）301.885±57.466 302.573±59.395-0.044 0.965 1，25（OH）2VD（nmol/L）64.348±13.310 71.014±23.960 2.348 0.020 PINP（μg/L）54.300±3.541 52.744±13.056 1.151 0.251 β-CTX（μg/L）0.459±0.042 0.339±0.026 24.403<0.001

2、絕經(jīng)后女性患者（<70歲）臨床觀察指標比較

將70 例絕經(jīng)后女性患者按骨密度分為骨質(zhì)疏松組（30 例）與非骨質(zhì)疏松組（40 例）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松組患者的年齡、PINP、β-CTX、骨鈣素顯著高于非骨質(zhì)疏松組，而骨密度則低于非骨質(zhì)疏松組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），而兩組患者Sema4D、1，25（OH）2VD 比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。見表2。

表2 絕經(jīng)后女性（<70歲）骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的臨床觀察指標比較（）

表2 絕經(jīng)后女性（<70歲）骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的臨床觀察指標比較（）

注：Sema4D為信號素4D，1，25（OH）2VD為1，25二羥基維生素D，PINP為總I型膠原氨基端前肽，β-CTX為β-膠原降解產(chǎn)物

組別骨質(zhì)疏松組非骨質(zhì)疏松組t值P值骨鈣素（μg/L）10.392±0.874 7.852±0.811 12.543<0.001例數(shù)30 40年齡（歲）63.567±6.123 56.275±10.427 3.411 0.001骨密度（T值）-3.252±0.807-1.624±0.742-8.746<0.001 Sema4D（pmol/L）298.785±71.000 320.077±123.154-0.848 0.400 1，25（OH）2VD（nmol/L）62.333±14.173 66.195±12.758 1.177 0.243 PINP（μg/L）64.490±6.952 54.090±4.772 7.421<0.001 β-CTX（μg/L）0.544±0.100 0.324±0.035 12.924<0.001

3、男性患者臨床觀察指標比較

將45 例男性患者按照骨密度分為骨質(zhì)疏松組（24 例）與非骨質(zhì)疏松組（21 例）。結(jié)果表明：骨質(zhì)疏松組患者的年齡、β-CTX 顯著高于非骨質(zhì)疏松組，而骨密度、1，25（OH）2VD、PINP 則低于非骨質(zhì)疏松組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），而Sema4D、骨鈣素之間差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。見表3。

表3 男性骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的臨床觀察指標比較（）

表3 男性骨質(zhì)疏松組與非骨質(zhì)疏松組患者的臨床觀察指標比較（）

注：Sema4D為信號素4D，1，25（OH）2VD為1，25二羥基維生素D，PINP為總I型膠原氨基端前肽，β-CTX為β-膠原降解產(chǎn)物

組別骨質(zhì)疏松組非骨質(zhì)疏松組t值P值骨鈣素（μg/L）10.137±3.225 12.206±4.447 1.802 0.079例數(shù)24 21年齡（歲）74.292±9.323 53.238±8.282 7.958<0.001骨密度（T值）-3.415±0.698-1.281±0.700-10.211<0.001 Sema4D（pmol/L）283.000±88.762 290.433±84.054-0.287 0.775 1，25（OH）2VD（nmol/L）66.970±13.009 83.514±8.196 5.018<0.001 PINP（μg/L）42.270±4.548 53.070±16.923 3.009 0.004 β-CTX（μg/L）0.418±0.091 0.354±0.054 2.816 0.007

4、老年患者（>70歲）臨床觀察指標比較

將83 例老年患者（>70 歲）按照骨密度分為骨質(zhì)疏松組（70 例）與非骨質(zhì)疏松組（13 例）。結(jié)果表明：骨質(zhì)疏松組的PINP、β-CTX、骨鈣素顯著高于非骨質(zhì)疏松組，骨密度則低于非骨質(zhì)疏松組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），而年齡、Sema4D、1，25（OH）2VD 在兩組間差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。見表4。

表4 兩組老年（>70歲）患者的臨床觀察指標比較（）

表4 兩組老年（>70歲）患者的臨床觀察指標比較（）

注：Sema4D為信號素4D，1，25（OH）2VD為1，25二羥基維生素D，PINP為總I型膠原氨基端前肽，β-CTX為β-膠原降解產(chǎn)物

組別骨質(zhì)疏松組非骨質(zhì)疏松組t值P值骨鈣素（μg/L）9.802±1.260 7.870±1.922 4.641<0.001例數(shù)70 13年齡（歲）79.243±7.051 76.615±6.036 1.259 0.212骨密度（T值）-4.006±1.288-2.118±0.213-5.246<0.001 Sema4D（pmol/L）298.985±105.338 257.785±83.863 1.332 0.187 1，25（OH）2VD（nmol/L）68.014±11.295 71.631±20.409 0.522 0.603 PINP（μg/L）51.021±14.196 42.965±5.876 2.006 0.048 β-CTX（μg/L）0.433±0.044 0.380±0.067 3.648<0.001

討 論

Sema4D 的結(jié)晶及其結(jié)構(gòu)引發(fā)了對Sema4D 同二聚體和αVβ3 整合素異二聚體之間同源性的認識，這是Sema4D 在骨生物學中作用的第 1 個啟示［10］。αVβ3 整合素是一種破骨細胞調(diào)節(jié)劑，αVβ3整合素基因敲除小鼠會隨著年齡的增長而逐漸發(fā)生骨硬化，主要是由于破骨細胞功能失調(diào)無法正確極化并出現(xiàn)異常皺褶膜［11］。2項研究都報道了Sema4D基因敲除動物的骨量增加以及Sema4D 在破骨細胞中的表達［12-13］。Sema4D 及其受體 plexin-B1 都是參與骨代謝的重要成員。研究發(fā)現(xiàn)破骨細胞上表達的Sema4D 具有抑制骨形成作用，從而參與骨質(zhì)疏松癥或骨硬化的發(fā)生［14］。研究觀察了眾多破骨細胞和成骨細胞的表達分子，包括ephrin、netrin、semaphorin 和slot基因家族的成員，發(fā)現(xiàn)只有Sema4D在RANKL 激活的破骨細胞中高表達。該研究利用可溶性Fc受體Sema4D融合蛋白評估Sema4D細胞外結(jié)構(gòu)域?qū)Τ晒羌毎挠绊?，發(fā)現(xiàn)Fc-Sema4D 抑制成骨細胞分化標志物堿性磷酸酶和骨鈣素，以及培養(yǎng)物中礦化結(jié)節(jié)的形成，但沒有改變成骨細胞增殖［13］。Negishi-Koga 等［13］認為，表達于破骨細胞上的Sema4D 結(jié)合于成骨細胞上的plexin-B1，抑制胰島素樣生長因子信號通路及調(diào)節(jié)成骨細胞的遷移，從而抑制骨形成。Sema4D 及Plexin-B1 基因敲除小鼠都表現(xiàn)出骨形成過度而發(fā)生的骨硬化現(xiàn)象。在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥動物模型中，采用Sema4D特異性抗體干預可防止骨量丟失。

本研究主要觀察血清Sema4D 水平與骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性，并對骨質(zhì)疏松癥進行了分層比較，分析Sema4D 與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、男性骨質(zhì)疏松癥、老年骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性。原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥是與增齡相關(guān)的一種代謝性骨病，本研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松組、男性骨質(zhì)疏松組、老年骨質(zhì)疏松組患者的年齡均高于相應的非骨質(zhì)疏松組，這與國內(nèi)外眾多的研究結(jié)果相一致［15-16］，表明增齡是骨質(zhì)疏松癥患者骨量降低的重要因素。在骨組織中，1，25（OH）2VD 直接作用于骨的礦物質(zhì)代謝，促進骨基質(zhì)形成及類骨質(zhì)礦化。血清 1，25（OH）2VD 是反映機體維生素D 代謝最好、最重要的指標，臨床上一般通過監(jiān)測血清1，25（OH）2VD 的含量來反映血液維生素D3 的水平［17］。本研究發(fā)現(xiàn)原發(fā)性骨質(zhì)疏松組及男性骨質(zhì)疏松癥組患者的1，25（OH）2VD 水平顯著低于非骨質(zhì)疏松組，說明骨質(zhì)疏松癥患者的骨基質(zhì)形成水平較差。國際骨質(zhì)疏松基金會（IOF）和國際臨床化學聯(lián)合會建議將血清β-CTX（骨吸收標志物）和PINP（骨形成標志物）作為評估骨代謝的生化指標［18］。血清PINP 主要起源于骨骼，其晝夜節(jié)律變化較小，主要反映骨形成的水平。β-CTX是Ⅰ型膠原蛋白的分解產(chǎn)物，主要反映骨吸收水平。N-MID 是骨基質(zhì)礦化的必需物質(zhì)，也是反映骨形成的水平［17］。本研究發(fā)現(xiàn)原發(fā)性骨質(zhì)疏松組及男性骨質(zhì)疏松組患者血清β-CTX 水平均高于相應的非骨質(zhì)疏松組，說明骨質(zhì)疏松患者的破骨細胞活性增強，骨吸收狀態(tài)活躍。而絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松組患者及老年骨質(zhì)疏松組患者的血清PINP、β-CTX、N-MID 水平均高于相應的非骨質(zhì)疏松組，這與女性絕經(jīng)后及老年女性（本研究納入的老年患者以女性為主）骨轉(zhuǎn)換率高的骨代謝狀態(tài)有關(guān)［19］。

既往有研究對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者血清Sema4D 水平與腰椎骨密度和骨轉(zhuǎn)換標志物的關(guān)系進行了分析，發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比，女性骨質(zhì)疏松癥患者的Sema4D 水平顯著升高，Sema4D 水平與血清 TRACP-5b、NTX 水平呈正相關(guān)，與腰椎骨密度、血清BAP、BGP 水平呈負相關(guān)［7］。本研究未發(fā)現(xiàn)血清Sema4D 水平與原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性，血清Sema4D 水平在所有類別的骨質(zhì)疏松癥患者與非骨質(zhì)疏松癥患者中均未見明顯差異，考慮骨質(zhì)疏松癥患者的病程相對較長，雖然在分析時盡量控制了一些混雜因素，但可能存在部分混雜因素仍未被調(diào)整。并且對研究對象進行分層后樣本量有限，可能是樣本量、不同病程、不同的檢測時間造成了陰性結(jié)果。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)血清Sema4D 水平與原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥無明顯的相關(guān)性，對原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥進行進一步的分層分析也未發(fā)現(xiàn)血清Sema4D 水平與骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性，今后可考慮擴大樣本量，同時在納入病例時對相關(guān)因素進行控制，盡可能減少混雜因素的影響，以期更為客觀地反映Sema4D水平與原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系。

利益沖突 作者聲明不存在利益沖突