唐颂军, 宋力轶, 朱文峰, 郑良军

(上海邮电医院, 上海, 200040)

骨转换标志物PINP和β-CTX的测定在预测骨质疏松性骨折中的价值

唐颂军, 宋力轶, 朱文峰, 郑良军

(上海邮电医院, 上海, 200040)

摘要:目的探讨血清Ⅰ型前胶原氨基端前肽(PINP)和β-胶原降解产物(β-CTX)的测定在预测骨质疏松性骨折中的价值。方法110例骨质疏松患者分为骨质疏松组和骨质疏松伴骨折组。另选取55例健康体检者作为正常对照组。用双能X线骨密度仪对患者进行BMD测定，采用酶联免疫法测定骨转换标志物PINP和β-CTX水平。对比3组受试者BMD、PINP和β-CTX水平的变化，并分析骨质疏松伴骨折组PINP、β-CTX和 BMD的相关性。结果骨质疏松伴骨折组的BMD显著低于骨质疏松组(P<0.05)，骨质疏松组的BMD显著低于对照组(P<0.05)。骨质疏松伴骨折组的PINP和β-CTX水平显著高于骨质疏松组(P<0.05), 骨质疏松组的PINP和β-CTX水平显著高于对照组(P<0.05)。骨质疏松伴骨折组BMD与PINP、β-CTX均呈显著负相关关系(r=-0.627, -0.593,P<0.05)。结论骨质疏松症伴骨折患者的骨折发生与骨转换标志物PINP和β-CTX的升高具有一定相关性。

关键词:骨质疏松; 骨折; 骨转换标志物; PINP; β-CTX

骨质疏松症会引起骨质丢失，增大骨折的发生率，严重影响患者的生活质量。骨质疏松患者体内骨代谢水平可能出现紊乱。近年来，骨转换标志物作为新兴指标，在骨质疏松症的诊疗中的重要作用日益凸显。骨转换标志物是骨组织本身的代谢产物，包括骨形成标志物和骨重吸收标志物。I型前胶原氨基端前肽(PINP)和β-胶原降解产物(β-CTX)是目前敏感性较好的骨转换标志物，通过监测PINP和β-CTX能够反映机体骨质破坏和修复的状态[1]。但目前对于骨转换标志物PINP和β-CTX与骨折的相互关系尚未完全阐明，本研究拟通过检测骨质疏松患者体内骨转换标志物PINP和β-CTX水平的变化，明确骨质疏松症性骨折与骨转换标志物水平的相互关系，为其应用于预测骨质疏松症性骨折提供临床依据。

1资料与方法

1.1　一般资料

收集本院2014年3月—2015年3月收治的骨质疏松患者110例。其中男 68 例，女42例，年龄43～81岁，平均年龄(59.6±10.5)岁。按是否存在骨质疏松性骨折，将患者分为骨质疏松组55例，骨质疏松伴骨折组55例。另选取55例健康体检者作为正常对照组。所有受试者均经骨密度(BMD)测定和PINP、β-CTX水平测定。入选标准：肝肾功能正常，近3个月未服用相关影响骨代谢的药物。排除标准：长期服用抗氧化相关药物，长期服用激素替代治疗，合并其他内分泌及代谢性疾病，伴有严重器官病变。本研究经伦理委员会的批准，所有受试者均签署知情同意书。3组受试者的性别、年龄、身高、体质量、体质量指数(BMI)等一般资料均无显著差异(P>0.05), 具有可比性。

1.2　处理方法

① BMD测定：用双能X线骨密度仪(DEXA PIXImus，美国)对患者进行腰椎(L2～4)、桡骨全部和股骨的骨密度检查，参数以骨矿面密度(g/cm2)表示。根据国际骨质疏松基金会的骨质疏松症诊断标准分组[2], 按骨矿物盐密度Z值大小将被检测者分为骨质疏松组(Z≤-2.0)、骨量减少组(-2. 0

2结果

2.1　3组基本资料和骨密度指标的比较

对照组，骨质疏松组和骨质疏松伴骨折组的基本资料和骨密度指标的比较如表1所示，由结果中可以看出年龄、身高、体质量和BMI相比均无显著差异(P>0.05)。3组的BMD值相比有显著差异(P<0.05), 骨质疏松伴骨折组的BMD水平显著低于骨质疏松组，骨质疏松组的BMD水平显著低于对照组。

表1　3组基本资料和骨密度指标的比较

与对照组比较，*P<0.05; 与骨质疏松组比较，#P<0.05。

2.2　3组骨转换标志物PINP和β-CTX的比较

对3组受试者外周血清中骨转换标志物PINP和β-CTX水平进行比较后发现，骨质疏松伴骨折组中患者PINP和β-CTX水平最高，骨质疏松伴骨折组的PINP和β-CTX水平显著高于骨质疏松组(P<0.05)，骨质疏松组的PINP和β-CTX水平显著高于对照组(P<0.05), 见表2。

表2　3组骨转换标志物PINP和β-CTX的比较　ng/mL

与对照组比较, *P<0.05; 与骨质疏松组比较, #P<0.05。

2.3　骨转换标志物PINP、β-CTX和BMD的相关性分析

通过对骨质疏松伴骨折组PINP、β-CTX和 BMD的相关性分析，结果显示BMD与PINP、β-CTX均呈显著负相关关系。见表3。

表3　PINP、β-CTX和 BMD的相关性分析

3讨论

骨质疏松症的主要特征是骨量降低、骨组织微结构受损，易导致骨骼脆性增加，因而骨折的危险性大为增加[3]。骨质疏松症是由多种因素共同作用所致的一种慢性疾病，在其导致骨折发生之前，常无特殊的临床表现，因此容易被患者忽视，错过较好的治疗时期。当前临床诊断骨质疏松症，主要依靠患者的临床症状和骨密度检查，灵敏度较低，而骨转换标志物PINP和β-CTX，相比骨密度特异性高，稳定性好，对评估和治疗骨质疏松症具有重要意义，为骨质疏松症的早期诊断提供参考[4]。

本研究选取110例骨质疏松患者和55例健康者作为对照研究，测定BMD和PINP、β-CTX水平在3组受试者中的变化。研究发现，3组的BMD值相比有显著差异(P<0.05)，骨质疏松伴骨折组的BMD显著低于骨质疏松组，骨质疏松组的BMD显著低于对照组，显示骨折组患者骨量明显减少，骨量快速丢失。

在本研究结果中，通过比较3组受试者血清中PINP和β-CTX水平后发现，骨质疏松伴骨折组的PINP和β-CTX水平显著高于骨质疏松组(P<0.05)，骨质疏松组的PINP和β-CTX水平显著高于对照组(P<0.05), 差异均有统计学意义。提示PINP和β-CTX检测值越高，越容易骨折。骨基质90%的成分是由Ⅰ型胶原构成，Ⅰ型前胶原分子的羧基末端和氨基末端均含有延伸的多肽，在胶原细胞的代谢过程中延伸的多肽被蛋白酶分解，生成两种前肽，即Ⅰ型胶原氨基端前肽(PINP)和Ⅰ型胶原羧基端前肽(PICP)，二者均能反映Ⅰ型胶原的合成和转化[5]。但相比PICP，PINP水平受饮食、昼夜节律、环境温度和激素等外在因素的影响较小[6-7]。基于以上PINP的诸多优点，国际骨质疏松研讨会[8]建议将PINP作为一项特异且敏感的反映骨形成的参照指标，因此本研究中选用PINP作为反映骨形成的骨转换标志物。

β-CTX是含有特异性表位的多肽片段，是Ⅰ型胶原的进一步分解产物，近年来β-CTX作为反映骨吸收指标的重要性日益凸显[9]。Lou H等[10]研究显示，髋关节脆性骨折的患者血清中β-CTX水平显著高于正常组，在髋关节骨折患者组和正常组中, β-CTX浓度和双髋关节BMD均成反比。因此β-CTX可以用来监控骨质疏松症患者治疗时的时效性和疗效[11]。随着年龄的增长，机体破骨细胞活性增加，骨密度降低，骨转换率增加，骨量加速丢失，使得骨形成和骨吸收间的平衡作用破坏，骨吸收作用显著强于骨形成作用，导致骨质疏松症的发生[12]。因此，检测血清β-CTX的含量对了解骨代谢的变化，早期诊断骨质疏松症，评估骨量减少程度具有重要意义。另一方面，骨吸收标志物的水平与骨转换速率成正比，其水平升高提示骨转换速率加快，提示骨量的丢失，能进一步预测骨质疏松患者的骨折风险。Garnero等[13]研究显示，髋关节BMD较低且CTX水平显著偏高的女性患者，其髋关节骨折的风险增加4.2倍，而仅伴有髋关节BMD较低，CTX水平正常的患者，其髋关节骨折的风险增加2.8倍，提示在检测BMD的同时，联合检测骨转换生化标志物能协助预测骨折风险。

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Clinical value of serum PINP and β-CTX detection in evaluationof fragile hip fracture in patients with osteoporosis

TANG Songjun, SONG Liyi, ZHU Wenfeng, ZHENG Liangjun

(ShanghaiPostandTelecommunicationsHospital,Shanghai, 200040)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the clinical value of serum N-terminal propeptide of type I procollagen (PINP) and cross-linked C-terminal telopeptide of type I collagen (β-CTX) detection in evaluation of fragile hip fracture in patients with osteoporosis. Methods A total of 110 patients with osteoporosis were divided into osteoporosis group and osteoporosis with fracture group. 55 healthy people were selected as normal control group. The level of BMD was measured by dual energy X-ray bone density instrument, and the levels of PINP and β-CTX were measured by enzyme linked immunosorbent assay. The changes of BMD, PINP and β-CTX levels in the three groups were compared. The correlation between BMD, β-CTX and PINP in osteoporosis with fracture group was analyzed. ResultsThe level of BMD in the osteoporosis with fracture group was significantly lower than that in the osteoporosis group (P<0.05), and the level of BMD in the osteoporosis group was significantly lower than that in the control group (P<0.05). The levels of PINP and β-CTX in osteoporosis with fracture group were significantly higher than those in osteoporosis group (P<0.05), and the levels of PINP and β-CTX in osteoporosis group were significantly higher than those in control group (P<0.05). There was a significant negative correlation between PINP, β-CTX and BMD in the osteoporotic with fracture group (r=-0.627, -0.593,P<0.05). ConclusionIncreasing of PINP and β-CTX levels may be relevant to the incidence of fracture in the patients with osteoporosis.

KEYWORDS:osteoporosis; fragile hip fracture; bone turnover markers; PINP; β-CTX

通信作者:宋力轶, E-mail: song0210628@sohu.com

收稿日期:2015-06-03

中图分类号:R 683

文献标志码:A

文章编号:1672-2353(2015)21-017-03DOI: 10.7619/jcmp.201521005