孔德策 楊鐵毅 邵進(jìn)
750004 銀川, 寧夏醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院(孔德策);200135, 上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院骨科(楊鐵毅、邵進(jìn))
?
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松骨代謝標(biāo)志物研究進(jìn)展
孔德策楊鐵毅邵進(jìn)
750004銀川,寧夏醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院(孔德策);200135,上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院骨科(楊鐵毅、邵進(jìn))
摘要骨代謝標(biāo)志物包括骨吸收標(biāo)志物和骨形成標(biāo)志物,可及時(shí)反映骨轉(zhuǎn)換狀態(tài),靈敏度高、特異性強(qiáng),可用于骨質(zhì)疏松分型診斷、骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、抗骨質(zhì)疏松療效評(píng)價(jià)及代謝性骨病鑒別診斷。女性絕經(jīng)后雌激素水平下降,骨形成與骨吸收失偶聯(lián),骨重建失衡,易導(dǎo)致骨質(zhì)疏松發(fā)生。該文就絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松骨代謝標(biāo)志物研究進(jìn)展作一綜述。
關(guān)鍵詞絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松;骨代謝指標(biāo);骨形成指標(biāo);骨吸收指標(biāo)
世界衛(wèi)生組織提出,骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量降低、骨微結(jié)構(gòu)破壞、骨脆性增加、骨強(qiáng)度下降、骨折風(fēng)險(xiǎn)性增大為特征的全身性代謝性骨骼系統(tǒng)疾病。根據(jù)2010年我國(guó)第六次人口普查的結(jié)果, 中國(guó)大陸地區(qū)人口接近13.7億,預(yù)測(cè)原發(fā)性骨質(zhì)疏松人數(shù)約為1.1億,約占總?cè)丝诘?.02%,其中大于60歲患有絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松女性人數(shù)約為7 191萬(wàn)人[1]。
1絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是雌激素水平降低導(dǎo)致骨量減少和骨微結(jié)構(gòu)退變、骨骼脆性增高,從而易發(fā)生骨折的骨骼疾病。世界衛(wèi)生組織定義絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是基于雙能X 線吸收法(DXA)測(cè)量骨密度,T值≤-2.5。
女性絕經(jīng)后,由于卵巢功能衰退,體內(nèi)雌激素和孕酮水平明顯下降,從而直接或間接影響骨重建。絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松與雌、孕激素水平下降引起的骨重建動(dòng)態(tài)平衡破壞相關(guān),主要表現(xiàn)為骨密度下降及骨代謝生化指標(biāo)改變。
骨強(qiáng)度由骨量與骨質(zhì)量共同決定。測(cè)量骨密度僅是反映骨強(qiáng)度的重要方面之一,骨強(qiáng)度還取決于骨質(zhì)量,其特性由骨微細(xì)結(jié)構(gòu)、骨轉(zhuǎn)化率、微損傷積累、鈣化程度及包括膠原蛋白和其他骨特異性蛋白的骨基質(zhì)蛋白特性共同決定[2],因此可通過(guò)檢測(cè)血清或尿液中的骨代謝標(biāo)志物水平評(píng)估骨形成或骨吸收細(xì)胞活動(dòng)性,為臨床早期預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)、防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松提供依據(jù)。
2骨代謝指標(biāo)
2.1骨形成指標(biāo)
2.1.1 骨鈣素
骨鈣素(OC)是由成骨細(xì)胞和成牙質(zhì)細(xì)胞合成的特異性非膠原骨基質(zhì)蛋白,又稱γ-羧基谷氨酸骨蛋白,一部分在骨形成時(shí)被釋放進(jìn)入血循環(huán),另一部分被破骨細(xì)胞骨吸收后釋放進(jìn)入血循環(huán)。維生素K依賴性羧化酶對(duì)OC谷氨酸殘基進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后修飾,其羧基末端高度依賴維生素K,血清羧化OC是骨中維生素K 缺乏的敏感指標(biāo)。OC具有高度親和鈣的能力,其分子式呈α螺旋構(gòu)象,分子中γ-谷氨酸殘基被羧化酶羧化,可進(jìn)一步促進(jìn)羥基磷灰石吸收,從而促使骨礦化發(fā)生。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松女性由于鈣磷缺乏,羥基磷灰石晶體生成減少,因此導(dǎo)致OC濃度升高。OC作為一種反映成骨細(xì)胞活動(dòng)度及特異性的骨代謝指標(biāo),對(duì)預(yù)測(cè)、管理絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松具有重要作用[3-4]。研究[4]發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女OC與雌激素、骨密度呈負(fù)相關(guān),OC結(jié)合骨密度能更好地預(yù)測(cè)骨折發(fā)生。
2.1.2骨堿性磷酸酶
體內(nèi)堿性磷酸酶(ALP)包括組織特異性和組織非特異性兩類。骨ALP屬于組織非特異性ALP,臨床上主要通過(guò)測(cè)定此類ALP來(lái)評(píng)價(jià)成骨細(xì)胞活動(dòng)狀況和骨形成。骨ALP位于成骨細(xì)胞外表面,是骨基質(zhì)礦化的主要調(diào)節(jié)劑之一,產(chǎn)生羥基磷灰石合成的基質(zhì),即無(wú)機(jī)磷酸鹽,同時(shí)裂解有機(jī)磷酸鹽和焦磷酸鹽(礦化抑制劑),解除其對(duì)骨形成的抑制作用,有利于成骨[5]。血清中組織非特異性ALP約50%來(lái)自骨,其余主要來(lái)自肝臟[6-7]。研究[7]發(fā)現(xiàn),血清骨ALP隨著絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女絕經(jīng)年齡增加而增加,且這種升高主要是由于骨代謝加速造成。肝臟組織中的特異性ALP不隨年齡增加而增加,由此可推測(cè)血清ALP也可作為骨代謝標(biāo)志物。
2.1.3Ⅰ型原膠原分子N端前肽和C端前肽
骨組織中Ⅰ型膠原蛋白含量最豐富,Ⅰ型原膠原蛋白在細(xì)胞外裂解出N端前肽并釋放入血液,大多數(shù)Ⅰ型原膠原分子N端前肽(PINP)和Ⅰ型原膠原分子C端前肽(PICP)在骨形成時(shí)產(chǎn)生,其血清濃度反映成骨細(xì)胞合成骨膠原能力及骨轉(zhuǎn)換情況,是新骨形成的特異性敏感指標(biāo)[8]。PINP在室溫下穩(wěn)定,變異性低,幾乎不受食物影響,目前已將其運(yùn)用于骨折預(yù)測(cè)、骨質(zhì)疏松治療檢測(cè)及療效觀察等方面[8]。PICP分子量較大,半衰期較短,易受肝臟疾病的影響,是Ⅰ型前膠原成熟過(guò)程中形成的斷裂片段,其血清水平是檢測(cè)成骨細(xì)胞活力和骨形成的特異性指標(biāo)。研究[9]發(fā)現(xiàn),PICP升高可作為乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的漸變指標(biāo),個(gè)人連續(xù)性PICP測(cè)定有助于乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷和療效評(píng)價(jià)。它還可作為預(yù)測(cè)風(fēng)濕性心臟病的重要指標(biāo)[10]。2011年國(guó)際骨質(zhì)疏松基金會(huì)、國(guó)際臨床化學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)聯(lián)合會(huì)選擇血清PINP作為骨形成的參考指標(biāo)[6],2012年國(guó)際骨健康聯(lián)盟也推薦血清PINP作為骨形成參考指標(biāo)[11]。近年來(lái)一些研究[6]發(fā)現(xiàn),代謝性骨病(如軟骨病、Paget氏病)、內(nèi)分泌紊亂疾病(如甲狀腺毒癥、原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn))、惡性骨病(如多發(fā)性骨髓瘤)等均會(huì)引起高骨代謝,且與高濃度血清PINP密切相關(guān)。研究[12]發(fā)現(xiàn),在控制年齡、體重指數(shù)(BMI)和絕經(jīng)年限后,血清PINP與骨密度呈負(fù)相關(guān),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女血清PINP值明顯高于絕經(jīng)后骨量減少或骨量正常婦女。
2.2骨吸收指標(biāo)
2.2.1Ⅰ型膠原交聯(lián)羧基末端肽
Ⅰ型膠原交聯(lián)羧基末端肽(CTX)是Ⅰ型膠原在骨代謝過(guò)程中的降解產(chǎn)物,內(nèi)含完整的Ⅰ型膠原羧基末端肽第15~22個(gè)氨基酸。人體90%骨有機(jī)成分由Ⅰ型膠原組成,正常時(shí)Ⅰ型膠原被降解甚微,血中含量很少;當(dāng)Ⅰ型膠原結(jié)構(gòu)、含量及穩(wěn)定性出現(xiàn)異常時(shí),骨轉(zhuǎn)化加快,破骨細(xì)胞活性增強(qiáng),大量降解的Ⅰ型膠原進(jìn)入血循環(huán),并通過(guò)腎臟排出。血清CTX有兩種存在形式,即本體CTX(α-CTX)和年齡相關(guān)性CTX(β-CTX)。研究[13]發(fā)現(xiàn),攝入食物能顯著降低血清CTX含量,增加其可變性。因此,建議在清晨空腹時(shí)檢測(cè)血清CTX值。有學(xué)者[14]在一項(xiàng)6 186例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),運(yùn)用阿侖膦酸鈉能夠減少骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),但血清CTX水平無(wú)明顯變化。研究[2]發(fā)現(xiàn),高血清CTX或尿CTX水平與橈骨遠(yuǎn)端骨丟失密切相關(guān),且與股骨頸骨密度值呈負(fù)相關(guān)。橈骨遠(yuǎn)端骨折及髖部骨折常發(fā)生于老年骨質(zhì)疏松患者,由此推測(cè)血清CTX或尿CTX水平可間接反映絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松骨折情況。由于血清CTX檢測(cè)方便、可靠、低變異性,2011年國(guó)際骨質(zhì)疏松基金會(huì)、國(guó)際臨床化學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)聯(lián)合會(huì)選擇血清CTX作為骨吸收參考指標(biāo)[6],2012年國(guó)際骨健康聯(lián)盟也推薦血清CTX作為骨吸收參考指標(biāo)[11]。
2.2.2Ⅰ型膠原交聯(lián)氨基末端肽
Ⅰ型膠原交聯(lián)氨基末端肽(NTX)是含有尿吡啶啉(Pyr)和尿脫氧吡啶啉(DPyr)的低相對(duì)分子質(zhì)量多肽,是骨降解后尿中出現(xiàn)的一種穩(wěn)定的最終產(chǎn)物。在骨基質(zhì)吸收過(guò)程中,NTX隨尿Pyr和尿DPyr同時(shí)進(jìn)入血循環(huán),進(jìn)入血循環(huán)的交聯(lián)產(chǎn)物不能合成膠原而隨尿排出。研究[15]發(fā)現(xiàn),在絕經(jīng)后婦女中尿NTX/肌酐(Cr)與骨密度(尤其是腰椎骨密度)呈顯著負(fù)相關(guān),它是反映骨吸收的敏感特異性指標(biāo)。研究[16]發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女經(jīng)雙膦酸鹽類抗骨質(zhì)疏松藥物治療,NTX水平明顯降低,且骨折風(fēng)險(xiǎn)亦降低。
2.2.3抗酒石酸酸性磷酸酶
人體血液中酸性磷酸酶來(lái)源于多種組織如骨、前列腺、血小板、巨噬細(xì)胞等,共有6種同工酶,骨源性酸性磷酸酶電泳時(shí)位于第5條泳帶上,故稱為5型酸性磷酸酶,因它能抵抗酒石酸的抑制,又稱為抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)。它分為兩個(gè)亞型,即TRACP5a和TRACP5b。TRACP5a來(lái)源于炎性巨噬細(xì)胞,TRACP5b則主要來(lái)源于破骨細(xì)胞。研究[17]表明,女性絕經(jīng)后血清TRACP5b水平較絕經(jīng)前明顯增高,骨質(zhì)疏松或骨量減少者血清TRACP5b水平也明顯高于骨量正常者,且與骨密度呈負(fù)相關(guān)。因此,TRACP5b是骨質(zhì)疏松癥篩查、診斷、藥物治療效果檢測(cè)的敏感指標(biāo)。有研究[18]表明,TRACP5b不受晝夜節(jié)律變化及肝腎功能影響,是高特異性骨吸收指標(biāo)。
2.2.4Pyr和DPyr
骨膠原基質(zhì)蛋白降解產(chǎn)物包括Pyr和DPyr,它們均在骨膠原蛋白成熟時(shí)形成,在骨吸收時(shí)釋放進(jìn)入血循環(huán),不經(jīng)肝臟代謝直接隨尿液一起排出。骨Ⅰ型膠原中Pyr∶DPyr的含量比值約為3.5∶1,在軟骨中該比例約為10∶1,而DPyr只存在于骨和牙齒中,且絕大部分在骨內(nèi)。尿中Pyr∶DPyr的比值約為4∶1。DPyr和Pyr具有較高的特異性,是目前最有價(jià)值的骨吸收指標(biāo)之一[19]。研究[2]發(fā)現(xiàn),Pyr和DPyr可反映骨吸收狀態(tài),DPyr與骨密度存在顯著負(fù)相關(guān),且與髖部骨折風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女尿中Pyr和DPyr含量顯著高于絕經(jīng)前婦女。骨關(guān)節(jié)炎、Paget氏病、腫瘤、骨轉(zhuǎn)移瘤、原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)及系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者尿中Pyr和DPyr含量均高于正常人群,提示該指標(biāo)可能是晚期腫瘤的敏感指標(biāo)[19]。
2.3新發(fā)現(xiàn)的骨代謝標(biāo)志物
2.3.1骨膜蛋白
骨膜蛋白有可能作為骨膜代謝的候選標(biāo)志物。研究[20]證實(shí),它在骨膜表面充分表達(dá),且在一些膠原豐富組織如牙周韌帶、肌腱、心臟瓣膜等中表達(dá)。Bonnet等[21-23]研究發(fā)現(xiàn),骨膜蛋白缺失小鼠骨密度降低,骨微結(jié)構(gòu)改變,骨骼強(qiáng)度降低,從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松;進(jìn)一步研究證實(shí),骨膜蛋白是甲狀旁腺激素通過(guò)Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路下調(diào)骨硬化蛋白表達(dá)的重要中介;進(jìn)行同種動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),骨膜蛋白不僅改變骨的特性,還對(duì)損傷組織的修復(fù)重建起重要作用。由此可見(jiàn),骨膜蛋白在骨代謝調(diào)節(jié)中起重要作用。研究[24]發(fā)現(xiàn),骨膜蛋白與骨膜骨形成密切相關(guān),且能通過(guò)調(diào)節(jié)膠原交聯(lián)(Pyr、DPyr)影響骨強(qiáng)度。一項(xiàng)大樣本前瞻性研究[25]發(fā)現(xiàn),骨膜蛋白水平增加者發(fā)生骨折,尤其是脆性骨折的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。總之,血清骨膜蛋白作為一種骨膜代謝的標(biāo)志物應(yīng)用于臨床是可行的,但由于血清骨膜蛋白的形式多樣,具體哪種形式的骨膜蛋白對(duì)骨組織有特異性,尚未完全清楚。
2.3.2組織蛋白酶K
組織蛋白酶K主要由破骨細(xì)胞催化酶表達(dá)和分泌。它在骨Ⅰ型膠原蛋白降解中起主要作用,是骨吸收過(guò)程中降解破骨細(xì)胞Ⅰ型膠原蛋白最主要的蛋白水解酶,成為骨質(zhì)疏松癥藥物治療的靶點(diǎn)[26]。研究[27]發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松、Paget氏病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和強(qiáng)直性脊柱炎患者血清組織蛋白酶K水平增高。近期有研究[28]發(fā)現(xiàn),組織蛋白酶K用于鑒別絕經(jīng)前后婦女骨量減少和骨質(zhì)疏松并不合適。其原因?yàn)椋褐两窠M織蛋白酶K的活性形式尚未明確;血清組織蛋白酶K含量很低,能被包括組織蛋白酶S在內(nèi)的多種酶類分解;絕經(jīng)后婦女經(jīng)正規(guī)雌激素及磷酸鹽類藥物治療,血清組織蛋白酶K無(wú)明顯改變[29]。有學(xué)者假設(shè)尿組織蛋白酶K較血清組織蛋白酶K更敏感,但目前尚未有結(jié)論[30]。
2.3.3核因子-κB受體活化因子配體和骨保護(hù)素
核因子-κB受體活化因子配體(RANKL)/核因子-κB受體活化因子(RANK)/骨保護(hù)素(OPG)系統(tǒng)是破骨細(xì)胞形成和功能的主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)。RANKL主要由成骨細(xì)胞/骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌,可與破骨細(xì)胞前體細(xì)胞膜表達(dá)的RANK結(jié)合,并在成骨細(xì)胞/骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌的巨噬細(xì)胞集落刺激因子的協(xié)同作用下激活相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化成熟。OPG是一種較新的反映骨形成的生化標(biāo)志物,它和RANK是腫瘤壞死因子受體超家族成員,由成骨細(xì)胞產(chǎn)生。它是一種可溶性糖蛋白,能特異性地抑制破骨細(xì)胞形成與分化,增加骨密度。它可通過(guò)抑制破骨細(xì)胞前體細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化和生長(zhǎng),并促進(jìn)破骨細(xì)胞調(diào)亡,在骨質(zhì)疏松發(fā)病早期即發(fā)揮有效的抗骨質(zhì)疏松作用。RANKL與RANKL的誘餌受體OPG結(jié)合,可阻礙RANKL與RANK的相互作用,從而抑制破骨細(xì)胞分化和功能[31-32]。若體內(nèi)RANKL與OPG比率失衡,則可能產(chǎn)生骨質(zhì)疏松癥等疾患[33]。外周循環(huán)中OPG和RANKL水平在檢測(cè)成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞分化及其活動(dòng)性,評(píng)估骨質(zhì)疏松癥、骨關(guān)節(jié)炎及骨轉(zhuǎn)移性疾病中有重要作用[34]。由于OPG能早期調(diào)控骨代謝變化,檢測(cè)血清OPG即可較早反映全身骨代謝水平,其敏感性和特異性較傳統(tǒng)的骨密度及骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)高,因此血清OPG水平有望成為早期預(yù)測(cè)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的新一代生化標(biāo)志物[35]。研究[36]表明,血清OPG和RANKL水平與骨密度呈負(fù)相關(guān),在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女中OPG與RANKL比率升高,且OPG和RANKL可促進(jìn)絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松發(fā)生。
2.3.4硬化蛋白和成纖維生長(zhǎng)因子-23
骨硬化蛋白是一種骨形成的負(fù)調(diào)控因子,為“胱氨酸結(jié)”結(jié)構(gòu)的分泌型糖蛋白,僅在骨細(xì)胞、被礦化的肥厚性軟骨細(xì)胞和牙骨質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。許多體內(nèi)外試驗(yàn)[37]發(fā)現(xiàn),硬化蛋白可影響骨形成。研究[38]發(fā)現(xiàn),高水平血清硬化蛋白能獨(dú)立預(yù)測(cè)絕經(jīng)后女性發(fā)生骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。2型糖尿病絕經(jīng)婦女血清硬化蛋白水平明顯增高,且與骨密度呈正相關(guān),表明硬化蛋白可能參與2型糖尿病骨丟失的病理過(guò)程。Mirza等[39]研究發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)后婦女血清硬化蛋白水平較絕經(jīng)前婦女明顯增高。這表明硬化蛋白可能在與年齡相關(guān)的骨形成中起作用。然而,一些研究報(bào)道血清硬化蛋白水平在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥婦女[40]或神經(jīng)性厭食[41]患者中無(wú)變化。因此,硬化蛋白是否可作為骨代謝指標(biāo)評(píng)價(jià)婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松,有待進(jìn)一步研究。
成纖維生長(zhǎng)因子(FGF)-23是主要在骨細(xì)胞表達(dá)的一種因子,它反向調(diào)節(jié)血清無(wú)機(jī)磷和1,25二羥維生素D3的水平。一項(xiàng)2 868名平均年齡75歲的老年女性研究(隨訪超過(guò)3年)[42]發(fā)現(xiàn),所有骨折患者血清FGF-23升高;因此認(rèn)為,血清FGF-23可預(yù)測(cè)絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松骨折。研究[43]發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女血清PINP與FGF-23呈正相關(guān),血清FGF-23升高可能與甲狀旁腺激素刺激有關(guān)。因此,血清FGF-23可作為骨代謝標(biāo)志物,但它與其他骨代謝標(biāo)志物的關(guān)系尚需深入研究。
2.3.5胰島素樣生長(zhǎng)因子-1和瘦素
胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)-1是能反映骨轉(zhuǎn)換的生化指標(biāo),它是骨組織中含量最豐富的生長(zhǎng)因子之一,不僅可以促進(jìn)成骨細(xì)胞骨形成,也可以促進(jìn)破骨細(xì)胞骨吸收,從而促進(jìn)骨轉(zhuǎn)換[44]。體外實(shí)驗(yàn)[45]發(fā)現(xiàn),IGF-1可促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化成熟。伴有2型糖尿病的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者血清IGF-1缺乏可導(dǎo)致骨形成減少、骨密度下降,增加骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[38]。因此,血清IGF-1 水平與骨含量有良好的相關(guān)性,可能可作為骨代謝疾病的篩查指標(biāo)。
瘦素(LP)是新近發(fā)現(xiàn)的一種由脂肪細(xì)胞分泌的基因產(chǎn)物,可表達(dá)于骨組織中,通過(guò)直接或間接作用參與骨代謝。研究[46]發(fā)現(xiàn),LP可促進(jìn)人骨髓間質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化,抑制其向脂肪細(xì)胞分化;在外周可作用于多種骨細(xì)胞促進(jìn)成骨,在中樞系統(tǒng)則抑制骨形成。研究[47]發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的肥胖婦女雌激素對(duì)于骨改建的作用與LP相似,因此在某些方面也許可用LP代替雌激素。研究[48]發(fā)現(xiàn),一組平均年齡53.45歲的絕經(jīng)期女性群體,無(wú)論是否伴有骨質(zhì)疏松,血清LP水平與骨密度均呈正相關(guān),建議將LP作為骨密度的預(yù)測(cè)因子。但近期有研究[49]報(bào)道,絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女與絕經(jīng)后正常婦女血清LP水平無(wú)顯著性差異,血清LP水平僅與BMI、肥胖有關(guān),且與骨密度也不相關(guān)。因此,LP是否能作為骨代謝指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)骨代謝,尚存有爭(zhēng)議,需大量實(shí)驗(yàn)重復(fù)研究。
3 結(jié)語(yǔ)
目前臨床上診斷骨質(zhì)疏松通常僅依靠骨密度的檢測(cè),而骨密度無(wú)法從各個(gè)方面評(píng)價(jià)骨強(qiáng)度。骨代謝指標(biāo)能充分反映骨重建的成骨細(xì)胞活性等,為充分了解人體骨質(zhì)情況及檢測(cè)骨質(zhì)疏松、預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)和抗骨質(zhì)疏松治療療效觀察提供良好依據(jù)。因此,測(cè)量骨密度和骨代謝指標(biāo)是從兩個(gè)方面觀察骨質(zhì)情況的手段。目前尚無(wú)一種或兩種骨代謝指標(biāo)可精確評(píng)價(jià)骨代謝,測(cè)量骨代謝指標(biāo)也存在許多不確定性,如變異性、有些指標(biāo)需要空腹測(cè)量、受某些疾病和藥物影響等??傊?,將骨代謝指標(biāo)運(yùn)用于臨床實(shí)踐,尚需大樣本臨床試驗(yàn)研究。
參考文獻(xiàn)
[1]張智海,劉忠厚,石少輝,等. 中國(guó)大陸地區(qū)以-2.5SD為診斷的骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率文獻(xiàn)回顧性研究[J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志, 2015, 21(1):1-7.
[2]Chopin F, Biver E, Funck-Brentano T, et al. Prognostic interest of bone turnover markers in the management of postmenopausal osteoporosis[J]. Joint Bone Spine, 2012, 79(1):26-31.
[3]Jagtap VR, Ganu JV, Nagane NS. BMD and serum intact osteocalcin in postmenopausal osteoporosis women[J]. Ind J Clin Biochem, 2011, 26(1):70-73.
[4]Vs K, Ramesh M, Venkatesan V, et al. The association of serum osteocalcin with the bone mineral density in post menopausal women[J]. J Clin Diagn Res, 2013, 7(5):814-816.
[5]Orimo H. The mechanism of mineralization and the role of alkaline phosphatase in health and disease[J]. J Nihon Med Sch, 2010, 77(1):4-12.
[6]Vasikaran S, Eastell R, Bruyere O, et al. Markers of bone turnover for the prediction of fracture risk and monitoring of osteoporosis treatment: a need for international reference standards[J]. Osteoporos Int, 2011, 22(2):391-420.
[7]Mukaiyama K, Kamimura M, Uchiyama S, et al. Elevation of serum alkaline phosphatase (ALP) level in postmenopausal women is caused by high bone turnover[J]. Aging Clin Exp Res, 2015, 27(4):413-418.
[8]Krege JH, Lane NE, Harris JM, et al. PINP as a biological response marker during teriparatide treatment for osteoporosis[J]. Osteoporos Int, 2014, 25(9):2159-2171.
[9]Aktas B, Kasimir-Bauer S, Lehmann N, et al. Validity of bone marker measurements for monitoring response to bisphosphonate therapy with zoledronic acid in metastatic breast cancer[J]. Oncol Rep, 2013, 30(1):441-447.
[10]Banerjee T, Mukherjee S, Biswas M, et al. Circulating carboxy-terminal propeptide of type Ⅰ procollagen is increased in rheumatic heart disease[J]. Int J Cardiol, 2012, 156(1):117-119.
[11]Bauer D, Krege J, Lane N, et al. National Bone Health Alliance Bone Turnover Marker Project: current practices and the need for US harmonization, standardization, and common reference ranges[J]. Osteoporos Int, 2012, 23(10):2425-2433.
[12]Kucukalic-Selimovic E, Valjevac A, Hadzovic-Dzuvo A. The utility of procollagen type 1 N-terminal propeptide for the bone status assessment in postmenopausal women[J]. Bosn J Basic Med Sci, 2013, 13 (4):259-265.
[13]Qvist P, Christgau S, Pedersen BJ, et al. Circadian variation in the serum concentration of C-terminal telopeptide of type Ⅰ collagen (serum CTx): effects of gender, age, menopausal status, posture, daylight, serum cortisol, and fasting[J]. Bone, 2002, 31(1):57-61.
[14]Funck-Brentano T, Biver E, Chopin F, et al. Clinical utility of serum bone turnover markers in postmenopausal osteoporosis therapy monitoring: a systematic review[J]. Semin Arthritis Rheum, 2011, 41(2):157-169.
[15]Biver E, Chopin F, Coiffier G, et al. Bone turnover markers for osteoporotic status assessment: a systematic review of their diagnosis value atbaseline in osteoporosis[J]. Joint Bone Spine, 2012, 79(1):20-25.
[16]Eastell R, Vrijens B, Cahall DL, et al. Bone turnover markers and bone mineral density response with risedronate therapy: relationship with fracture risk and patient adherence[J]. J Bone Miner Res, 2011, 26(7):1662-1669.
[17]Qin Y,Zhang Z,Zhang H, et al. Age-related changes of serum tartrate-resistant acid phosphatase 5b and the relationship with bone mineral density in Chinese women[J]. Acta Pharmacol Sin, 2008, 29(12):1493-1498.
[18]Shidara K, Inaba M. Bone metabolic marker for osteoporosis[J]. Nihon Rinsho, 2009, 67(5):927-931.
[19]張萌萌. 中國(guó)老年學(xué)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松委員會(huì)骨代謝生化指標(biāo)臨床應(yīng)用專家共識(shí)[J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志, 2014, 20(11):1263-1272.
[20]Merle B, Garnero P. The multiple facets of periostin in bone metabolism[J]. Osteoporos Int, 2012, 23(4):1199-1212.
[21]Bonnet N, Standley KN, Bianchi EN, et al. The matricellular protein periostin is required for sost inhibition and the anabolic response to mechanical loading and physical activity[J]. J Biol Chem, 2009, 284(51):35939-35950.
[22]Bonnet N, Conway SJ, Ferrari SL. Regulation of beta catenin signaling and parathyroid hormone anabolic effects in bone by the matricellular protein periostin[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2012, 109(37):15048-15053.
[23]Bonnet N, Lesclous P, Saffar JL, et al. Zoledronate effects on systemic and jaw osteopenias in ovariectomized periostin-deficient mice[J]. PLoS One, 2013, 8(3):e58726.
[24]Kii I, Nishiyama T, Li M, et al. Incorporation of tenascin-C into the extracellular matrix by periostin underlies an extracellular meshwork architecture[J]. J Biol Chem, 2010, 285(3):2028-2039.
[25]Rousseau JC, Sornay-Rendu E, Bertholon C, et al. Serum periostin is associated with fracture risk in postmenopausal women: a 7-year prospective analysis of the OFELY study[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2014, 99(7):2533-2539.
[26]Helali AM, Iti FM, Mohamed IN. Cathepsin K inhibitors: a novel target but promising approach in the treatment of osteoporosis[J]. Curr Drug Targets, 2013, 14(3):1591-1600.
[27]Garnero P. New developments in biological markers of bone metabolism in osteoporosis[J]. Bone, 2014, 66(1):46-55.
[28]Adolf D, Wex T, Jahn O, et al. Serum cathepsin K levels are not suitable to differentiate women with chronic bone disorders such as osteopenia and osteoporosis from healthy pre-and postmenopausal women[J]. Maturitas, 2012, 71(2):169-172.
[29]Sun S, Karsdal MA, Bay-Jensen AC, et al. The development and characterization of an ELISA specifically detecting the active form of cathepsin K[J]. Clin Biochem, 2013, 46(15):1601-1606.
[30]Kassahun K, McIntosh I, Koeplinger K, et al. Disposition and metabolism of the cathepsin K inhibitor odanacatib in humans[J]. Drug Metab Dispos, 2014, 42(5):818-827.
[31]Khosla S. Minireview: the OPG/RANKL/RANK system[J]. Endocrinology, 2001, 142(12):5050-5055.
[32]Matsuo K, Irie N. Osteoclast-osteoblast communication[J]. Arch Biochem Biophys, 2008, 473(2):201-209.
[33]邵進(jìn),張巖,王治,等. 低氧誘導(dǎo)因子-1α參與骨發(fā)育及骨代謝調(diào)控的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志, 2015, 21(3):349-355.
[34]Kearns AE, Khosla S, Kostenuik P. Receptor activator of nuclear factor kappaB ligand and osteoprotegerin regulation of bone remodeling in health and disease[J]. Endocr Rev, 2008, 29(2):155-192.
[35]丁仁,尹宏,錢衛(wèi)慶,等. 骨保護(hù)素在預(yù)測(cè)和治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥中的應(yīng)用[J]. 國(guó)際骨科學(xué)雜志, 2011, 32(1):24-26.
[36]Jabbar S, Drury J, Fordham JN, et al. Osteoprotegerin, RANKL and bone turnover in postmenopausal osteoporosis[J]. J Clin Pathol, 2011, 64(4):354-357.
[37]Ardawi MS, Rouzi AA, Al-Sibiani SA, et al. High serum sclerostin predicts the occurrence of osteoporotic fractures in postmenopausal women: the Center of Excellence for Osteoporosis Research Study[J]. J Bone Miner Res, 2012, 27(12):2592-2602.
[38]Ardawi MS, Akhbar DH, Alshaikh A, et al. Increased serum sclerostin and decreased serum IGF-1 are associated with vertebral fractures among postmenopausal women with type-2 diabetes[J]. Bone, 2013, 56(2):355-362.
[39]Mirza FS, Padhi ID, Raisz LG, et al. Serum sclerostin levels negatively correlate with parathyroid hormone levels and free estrogen index in postmenopausal women[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2010, 95(4):1991-1997.
[40]Polyzos SA, Anastasilakis AD, Bratengeier C, et al. Serum sclerostin levels positively correlate with lumbar spinal bone mineral density in postmenopausal women: the six-month effect of risedronate and teriparatide[J]. Osteoporos Int, 2012, 23(3):1171-1176.
[41]Fazeli PK, Wang IS, Miller KK, et al. Teriparatide increases bone formation and bone mineral density in adult women with anorexia nervosa[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2014, 99(4):1322-1329.
[42]Mirza MA, Karlsson MK, Mellstrom D, et al. Serum fibroblast growth factor-23 (FGF-23) and fracture risk in elderly men[J]. J Bone Miner Res, 2011, 26(4):857-864.
[43]Sridharan M, Cheung J, Moore AE, et al. Circulating fibroblast growth factor-23 increases following intermittent parathyroid hormone (1-34) in postmenopausal osteoporosis: association with biomarker of bone formation[J]. Calcif Tissue Int, 2010, 87(5):398-405.
[44]Jiang J, Lichtler AC, Gronowicz GA, et al. Transgenic mice with osteoblast-targeted insulin-like growth factor-Ⅰ show increased bone remodeling[J]. Bone, 2006, 39(3):494-504.
[45]Fini M, Carpi A, Borsari V, et al. Bone remodeling, humoral networks and smart biomaterial technology for osteoporosis[J]. Front Biosci (Schol Ed), 2010, 2:468-482.
[46]汪雷,韋永中,曹曉建,等. 瘦素對(duì)骨代謝影響研究進(jìn)展[J]. 國(guó)際骨科學(xué)雜志, 2006, 27(6):337-339.
[47]Legiran S, Brandi ML. Bone mass regulation of leptin and postmenopausal osteoporosis with obesity[J]. Clin Cases Miner Bone Metab, 2012, 9(3):145-149.
[48]Agbaht K, Gurlek A, Karakaya J, et al. Circulating adiponectin represents a biomarker of the association between adiposity and bone mineral density[J]. Endocrine, 2009, 35(3):371-379.
[49]Kocyigit H, Bal S, Atay A, et al. Plasma leptin values in postmenopausal women with osteoporosis[J]. Bosn J Basic Med Sci, 2013, 13(3):192-196.
(收稿:2015-05-12; 修回:2015-10-30)
(本文編輯:翁潔敏)
DOI:10.3969/j.issn.1673-7083.2016.01.009
通信作者:楊鐵毅E-mail: yangtieyi@163.com
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(81201367)、浦東新區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資助項(xiàng)目(PWZx2014-09)