王俊江 王紅建 宋曉磊 丁俊青 袁偉杰 桑振飛 李玉其 張賓

胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折是臨床常見骨折類型，主要是由于骨質(zhì)疏松與外力共同作用下導(dǎo)致骨折，具有病情嚴(yán)重、愈合困難、再發(fā)風(fēng)險高等特點［1］。相關(guān)研究表明，骨密度（Bone mineral density，BMD）降低、骨代謝異常是造成骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的重要危險因素［2-3］。故明確相關(guān)因子改變對骨密度、骨代謝的影響至關(guān)重要。IGF 結(jié)合蛋白3（IGF binding protein 3，IGFBP3）是一種調(diào)節(jié)細胞生長、分化的重要分子，在骨質(zhì)疏松病程中發(fā)生相應(yīng)改變［4］。白介素-17（Interleukin-17，IL-17）屬于Th17 細胞因子，有文獻指出其在骨質(zhì)疏松中呈現(xiàn)過度活化狀態(tài)［5］。網(wǎng)膜素-1（Omentin-1）作為脂肪細胞因子之一，可調(diào)控骨代謝，維持骨生成與骨吸收動態(tài)平衡［6］。但關(guān)于三者在胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折中表達的臨床價值仍有待驗證。為此，本研究嘗試探討IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折患者BMD、骨代謝的關(guān)系?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2017年6月至2019年10月胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折患者105例作為觀察組，其中男性39例，女性66例，平均年齡（67.17±3.39）歲，體質(zhì)量指數(shù)（Body mass index，BMI）19～25 kg/m2，平均BMI（22.71±1.05）kg/m2。另選取同期胸腰椎骨質(zhì)疏松患者102例作為對照1 組，其中男性37例，女性65例，平均年齡（67.51±3.70）歲，平均BMI（22.46±1.14）kg/m2。健康體檢者102例作為對照2組，其中男性38例，女性64例，平均年齡（67.02±3.43）歲，平均BMI（22.60±1.33）kg/m2。3 組年齡、性別、BMI 等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），有可比性。本研究經(jīng)本院倫理委員會審批通過。

納入標(biāo)準(zhǔn)：觀察組、對照1 組均經(jīng)雙能X 線骨密度儀檢查確診為胸腰椎骨質(zhì)疏松；觀察組經(jīng)X線、MRI 等影像學(xué)檢查證實為胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折；對照2 組體檢各項指標(biāo)均顯示正常，且既往無骨質(zhì)疏松病史；3 組均自愿簽訂知情承諾書。排除標(biāo)準(zhǔn)：因惡性腫瘤、甲狀腺功能異常、甲狀旁腺功能異常等其他疾病而致繼發(fā)性骨質(zhì)疏松者；參與本研究前6 個月內(nèi)服用維生素D、鈣劑及抗骨質(zhì)疏松藥物者；伴有胸腰椎骨折史、椎體畸形者；因占位性病變、腫瘤、炎癥所引起的病理性骨折者；屬于開放性骨折、多發(fā)性骨折者。

1.2 方法

于所有受檢者入院后采集空腹靜脈血4 mL，離心處理，離心速率為2 500 r/min，離心半徑為13.5 cm，離心時間為15 min，取上清液，保存于-20℃恒溫冰箱內(nèi)，待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 及骨代謝指標(biāo)［骨鈣素（Bone（Gla）protein，BGP）、Ⅰ型前膠原氨基端原肽（TypeⅠprocollagen amino terminal peptide，PⅠNP）、β-膠原降解產(chǎn)物（β-isomer of C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen，β-CTX）］水平，試劑盒（批號：粵械注準(zhǔn)20152400980）均購自廣州菲康生物技術(shù)有限公司，所有操作步驟嚴(yán)格遵循試劑盒說明書。采用購自美國Hologic 公司的雙能X線骨密度測量儀檢測胸腰椎BMD。

1.3 觀察指標(biāo)

①3 組血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 水平。②血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的關(guān)系。③觀察組不同血清水平患者BMD、BGP、P ⅠNP、β-CTX 水平。④血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與BMD、骨代謝相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 22.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料以（±s）表示，t檢驗，計數(shù)資料以n（%）表示，χ2檢驗，各血清指標(biāo)與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的關(guān)系采用Logistic 回歸分析，各血清指標(biāo)與BMD、骨代謝指標(biāo)的相關(guān)性采用Pearson 分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3 組血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 水平比較

3 組中IGFBP3、Omentin-1 表達水平比較：對照2 組＞對照1 組＞觀察組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），IL-17 表達水平比較：觀察組＞對照1 組＞對照2 組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 3 組血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 水平比較（±s）Table 1 Comparison of serum IGFBP3，IL-17 and Omentin-1 levels in 3 groups（±s）

表1 3 組血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 水平比較（±s）Table 1 Comparison of serum IGFBP3，IL-17 and Omentin-1 levels in 3 groups（±s）

組別觀察組對照1 組對照2 組F 值P 值n 105 102 102 IGFBP3（pg/mL）2.73±0.76 3.95±0.81 5.42±1.04 243.647＜0.001 IL-17（pg/mL）25.68±6.07 19.47±4.92 13.39±4.11 149.813＜0.001 Omentin-1（ng/mL）30.12±6.29 47.03±8.35 62.18±10.40 369.073＜0.001

2.2 血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的關(guān)系

Logistic 回歸分析，血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生顯著相關(guān)（P＜0.05），見表2。

表2 血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的關(guān)系Table 2 Relationship between serum IGFBP3，IL-17，Omentin-1 and occurrence of thoracolumbar osteoporotic fracture

2.3 觀察組不同血清水平患者BMD 水平比較

觀察組血清IGFBP3、Omentin-1 高表達患者BMD 高于低表達患者，IL-17 高表達患者BMD 低于低表達患者，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見圖1。

2.4 觀察組不同血清水平患者骨代謝指標(biāo)

圖1 觀察組不同血清水平患者BMDFigure 1 BMD of patients with different serum levels in the observation group

觀察組血清IGFBP3、Omentin-1 高表達患者BGP 高于低表達患者，PⅠNP、β-CTX 低于低表達患者，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；IL-17 高表達患者BGP 低于低表達患者，PⅠNP、β-CTX 高于低表達患者，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 觀察組不同血清水平患者骨代謝指標(biāo)比較（±s）Table 3 Comparison of bone metabolism indexes of patients with different serum levels in the observation group（±s）

表3 觀察組不同血清水平患者骨代謝指標(biāo)比較（±s）Table 3 Comparison of bone metabolism indexes of patients with different serum levels in the observation group（±s）

時間IGFBP3組別高表達患者低表達患者t 值P 值高表達患者低表達患者t 值P 值高表達患者低表達患者t 值P 值n 40 65 Omentin-1 43 62 IL-17 68 37 BGP 4.33±1.05 2.63±0.56 10.811＜0.001 4.18±0.94 2.66±0.51 10.680＜0.001 2.74±0.53 4.27±1.02 10.132＜0.001 PⅠNP 60.15±10.26 73.86±14.29 5.283＜0.001 60.59±9.97 74.22±13.74 5.565＜0.001 73.32±12.80 60.04±10.05 5.458＜0.001 β-CTX 0.56±0.11 0.67±0.15 4.018＜0.001 0.52±0.13 0.71±0.20 5.475＜0.001 0.68±0.16 0.54±0.12 4.654＜0.001

2.5 血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1與BMD相關(guān)性

Pearson 相關(guān)性分析，血清IGFBP3、Omentin-1與BMD 呈正相關(guān)，IL-17 與BMD 呈負相關(guān)（r=0.602、0.655、-0.396，P＜0.05），見圖2。

圖2 血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與BMD 相關(guān)性Figure 2 correlation between serum IGFBP3，IL-17，Omentin-1 and BMD

2.6 血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與骨代謝相關(guān)性

Pearson 相關(guān)性分析，血清IGFBP3（r=0.565、-6.40、-0.600）、Omentin-1（r=0.490、-0.585、-0.567）與BGP 呈正相關(guān)，與PⅠNP、β-CTX 呈負相關(guān)，IL-17（r=-0.466、0.764、0.503）與BGP 呈負相關(guān)，與PⅠNP、β-CTX 呈正相關(guān)（P＜0.05），見圖3。

圖3 血清IGFBP3、IL-17、Omentin-1 與骨代謝相關(guān)性Figure 3 correlation between serum IGFBP3，IL-17，Omentin-1 and bone metabolism

3 討論

目前，臨床普遍認為，骨基質(zhì)與骨礦成分丟失、BMD 下降、骨微結(jié)構(gòu)破壞是骨質(zhì)疏松性骨折的病理基礎(chǔ)，骨代謝過程中骨形成與骨吸收紊亂亦是其重要發(fā)病機制［7］。研究表明，BGP、PⅠNP、β-CTX等骨代謝標(biāo)志物在骨質(zhì)疏松性骨折中具有變化早、變化程度大等特點，水平改變可反映骨折風(fēng)險［8］。因此，積極探索相關(guān)因子表達改變與BMD 及上述骨代謝標(biāo)志物的關(guān)系成為臨床重要研究方向。

有文獻指出，IGFBP3 的生物學(xué)作用是通過結(jié)合IGF-1，延長其半衰期，使其發(fā)揮廣泛促生長、促分化效應(yīng)，可直接促進骨質(zhì)礦化、增強成骨細胞活性，加快骨小梁結(jié)構(gòu)形成，還能間接抑制破骨細胞活性，延緩骨吸收過程，從而發(fā)揮保護BMD 及骨代謝作用［9］。有研究認為，IGFBP3 分泌不足與骨質(zhì)疏松發(fā)生及向壓縮性骨折進展密切相關(guān)［10］。在此基礎(chǔ)上，本研究數(shù)據(jù)顯示，血清IGFBP3 在胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折中水平較低，與BMD 具有正相關(guān)關(guān)系，與骨代謝指標(biāo)BGP 呈正相關(guān)，與PⅠNP、β-CTX 呈負相關(guān)。可能是由于IGFBP3 減少表達影響成骨細胞介導(dǎo)的骨形成及破骨細胞介導(dǎo)的骨吸收過程，導(dǎo)致BMD 下降，骨代謝紊亂。因此，臨床可通過采取相關(guān)措施上調(diào)IGFBP3 表達，為防治胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折提供新方向。

Omentin-1 主要來源于網(wǎng)膜脂肪血管基質(zhì)細胞，具有舒張血管、抑制成骨分化及炎癥反應(yīng)等作用，能在成骨破骨共同培養(yǎng)下刺激成骨護骨素生成、分泌。本研究發(fā)現(xiàn)，血清Omentin-1 與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生密切相關(guān)。相關(guān)研究表明，Omentin-1 具有保護BMD 作用，可通過低表達途徑抑制骨礦密度與重塑骨強度，從而促使BMD 降低，提高骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險［11］。故血清Omentin-1 與BMD 呈正相關(guān)關(guān)系。同時，Pearson 相關(guān)性分析，血清Omentin-1 與骨代謝指標(biāo)顯著相關(guān)，可能是由于其表達水平越低，對成骨細胞保護作用越弱，最終影響骨代謝過程。且一項研究顯示，Omentin-1可通過調(diào)節(jié)RANKL/OPG/RANK 信號通路調(diào)整破骨細胞、成骨細胞數(shù)量與活性，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)骨代謝作用［12］。這提示上調(diào)血清Omentin-1 水平可能是防治老年群體胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折的重要環(huán)節(jié)。

Th17 細胞屬于CD4+T 細胞亞群，可大量分泌細胞因子IL-17，與多種疾病發(fā)生與進展相關(guān)。李春亮等［13］報道中指出，IL-17 在骨質(zhì)疏松合并壓縮性骨折患者中呈過多表達。本研究證實，IL-17參與胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生過程，且與BMD負相關(guān)。同時，IL-17 作為具有顯著促炎活性的細胞因子，能激活、介導(dǎo)炎癥級聯(lián)反應(yīng)，造成炎癥反應(yīng)過度激活，促使多種炎性細胞因子大量分泌，影響骨代謝過程［14］。故血清IL-17 與與BGP 呈負相關(guān)，與PⅠNP、β-CTX 呈正相關(guān)，從多個方面對骨代謝產(chǎn)生影響，可見臨床及時檢測血清IL-17 水平，采取針對性措施抑制Th17 細胞分泌IL-17，有利于降低胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險。

綜上可知，IGFBP3、IL-17、Omentin-1 可作為反映胸腰椎骨質(zhì)疏松性骨折患者骨密度、骨代謝情況的重要因子，為臨床評估病情、制定治療方案提供更多途徑。但本研究樣本量較少，需作進一步分析與探究。