十堰地区健康人群骨代谢标志物参考范围的建立

袁乐永 张吉才 谭莹 韩正阳 魏建浩 陈鑫 邹琴

随着人口日益老龄化和高龄化，代谢性骨病如骨质疏松症已成为重要的卫生问题，骨质疏松症及其所致的骨折是引起疾病、残疾甚至死亡的主要原因。国际骨质疏松症基金会(IOF)已发表并推荐使用骨标志物。骨骼的生物标志物是一类源于骨基质或骨细胞的代谢产物，对评估和治疗骨质疏松症具有重要意义。许多非骨骼性疾病也会影响骨代谢而改变骨转换的速率，这些标志物已成为诊断代谢性骨病、评估抗骨吸收和促骨形成药物疗效的重要指标，对骨折危险性的预测能提供有用信息，也应用于某些非骨骼性疾病的病情监测和疗效评估［1］。骨标志物不仅可以用来监测骨质疏松症患者治疗的时效性和疗效，还可以用于预测骨折的风险。N－MID－OT是在骨形成和再吸收过程中释放的骨特异性蛋白，可反映成骨细胞活性及成骨作用;总Ⅰ型前胶原氨基端延长肽(total procollagen type 1 amino－terminal propeptide，tP1NP)是骨形成标志物，其浓度变化反映新合成的Ⅰ型胶原的变化;β－胶原特殊序列(β－crossLaps)是骨再吸收的标志物，是Ⅰ型胶原的代谢产物。因此本研究主要选择这3种具有代表性的血清骨标志物，筛选出符合标准的健康人群进行检测并建立本地区、本实验室的参考区间，以便更早应用于临床。

1 资料与方法

1.1 研究对象 215例血清样本均来自于我院2010年3～10月健康体检中心健康体检人群，经综合体检无肝肾功能异常，排除糖尿病、甲状旁腺功能亢进及代谢性疾病，年龄30～79岁的健康人群，平均(54±15)岁，所有人员均经骨密度仪测量并按诊断标准排除骨质疏松症。并根据年龄段将其分为5组:30～39岁组41例(男20例，女21例);40～49岁组37例(男17例，女20例);50～59岁组48例(男25例，女23例);60～69岁组45例(男23例，女22例);≥70岁组44例(男21例，女23例)。采集清晨空腹血3 ml。

1.2 检测方法 罗氏E601电化学发光免疫分析仪及其配套试剂、标准品、质控品。β－crossLaps检测的试剂和标准品批号17970601、17971102;tP1NP检测的试剂和标准品批号18095801、18096301;N－MID检测的试剂和标准品批号18086201、18095301;严格按仪器操作规程由专业人员操作。在仪器进入稳定状态下进行定标，做两个水平质控后进行样品检测。

1.3 统计学方法 用SPSS 10.0统计软件对数据作统计学处理，正态分布数据用±s表示，多组间比较采用方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。以±1.96s设立参考范围。

2 结果

本研究主要对215例健康体检者按性别不同分5个年龄组对(β－crossLaps、tP1NP、N－MID－OT)3 种骨代谢标志物进行检测。

2.1 男性不同年龄组3种骨代谢标志物结果显示30～39岁组和40～49岁组这3项指标均未出现明显变化(P＞0.05)，随着年龄的递增，50～59岁组、60～69岁组及≥70岁组的tP1NP和β－crossLaps 2项指标较30～39岁组和40～49岁组明显升高(P＜0.05)，同时结果还显示:男性 N－MID－OT检测，在30～39岁组最高，以后有随年龄增高而降低的趋势(P＜0.05)。

表1 男性不同年龄组骨代谢转换生化指标的含量比较(±s)

表1 男性不同年龄组骨代谢转换生化指标的含量比较(±s)

注:与30～39岁组比较，*P＜0.05

组别 n tP1NP(μg/L) β－crossLaps(ng/L) N－MID－OT(ng/ml)30～39岁组20 22.94±9.39 0.23±0.09 16.78±4.11 40～49岁组 17 26.91±9.76 0.28±0.07 15.44±3.44 50～59岁组 25 31.08±11.30* 0.34±0.16* 14.57±3.78*60～69岁组 23 31.18±11.68* 0.34±0.16* 13.46±3.10*≥70岁组 21 33.03±10.38* 0.36±0.18* 13.34±2.36*

2.2 女性组结果显示 女性tP1NP和β－crossLaps 2项指标，在＜50岁各组没有明显变化，但从50～59岁组开始有明显增高(P＜0.05或P＜0.01)，这与女性绝经期体内激素水平有直接影响。N－MID－OT水平随年龄增长有逐渐下降的变化，其中在60～69岁组及≥70岁组下降明显(P均＜0.01)。

由于机体骨转换标志物的水平受年龄、性别及绝经等因素影响。表1及表2各组数据经K－S检验结果表明:男女组β－crossLaps、tP1NP数据均呈正态分布，根据正态分布数据以±1.96s设立参考区间。见表3。

3 讨论

本研究检测了215例十堰地区健康成人骨代谢标志物(tP1NP、β－crossLaps、N－MID－OT)。参考国际临床实验室标准化委员会推荐的方法［2－3］，采用检测结果的95%CI作为本实验室的参考范围。

表2 女性不同年龄组骨代谢转换生化指标的含量比较(±s)

表2 女性不同年龄组骨代谢转换生化指标的含量比较(±s)

注:与40～49岁组比较，＊＊P＜0.01;与30～39岁组比较，△P＜0.05

组别 n tP1NP(μg/L) β－crossLaps(ng/L) N－MID－OT(ng/ml)30～39岁组21 19.12±5.53 0.16±0.07 18.94±6.65 40～49岁组 20 21.65±5.73 0.16±0.06 16.08±6.12 50～59岁组 23 34.21±11.57＊＊ 0.27±0.10△ 15.63±2.94 60～69岁组 22 38.32±10.08＊＊ 0.32±0.14△ 10.85±2.42＊＊≥70岁组 23 38.44±14.79＊＊ 0.37±0.18△ 10.71±2.85＊＊

表3 十堰地区不同年龄、性别骨代谢标志物参考范围(±1.96s)

表3 十堰地区不同年龄、性别骨代谢标志物参考范围(±1.96s)

组别tP1NP(μg/L)β－crossLaps(ng/L)N－MID－OT(ng/ml)男女男女男女30～39岁组 4.54～41.34 8.28～29.96 0.05～0.41 0.02～0.30 12.65～20.91 5.91～31.97 40～49岁组 7.78～46.04 10.42～32.88 0.14～0.42 0.04～0.28 8.70～22.18 4.08～28.08 50～59岁组 8.93～53.23 11.53～56.89 0.03～0.65 0.07～0.47 7.16～21.98 9.87～21.39 60～69岁组 8.29～54.07 18.56～58.08 0.03～0.65 0.05～0.59 5.56～25.36 6.11～15.59≥70岁组 12.69～53.37 9.45～67.43 0.01～0.71 0.02～0.723.64～23.04 5.12～16.30

tP1NP在血清中的含量主要反映Ⅰ型胶原合成速率及骨转换情况，血清浓度的增高提示Ⅰ型胶原的合成速率加快，骨转换活跃。本试验显示，健康人群从50～59岁组出现血清中tP1NP浓度明显持续增高，特别是女性组，与40～49岁组比较，增高明显(P＜0.01)。从年龄因素上分析:这可能与女性的绝经期有关，绝经后女性的雌激素水平骤降，而雌激素能通过细胞和体液因子机制抑制破骨细胞的活化，其水平的降低引起破骨细胞活化作用的加强而导致骨吸收率的增加，骨转换率明显增高。而且绝经后由于骨转换增加，骨丢失加速，即使在≥75岁的妇女仍可呈高转换状态。骨转换的生化标志物升高，骨丢失率增快，最终导致低骨量［4］。Cummings 等［5］通过研究发现 tP1NP水平降低的实验组3年后骨折的发生率要比对照组降低28%，表明骨转换率的增加导致骨质流失的加剧。而且由于骨代谢平衡的破坏，引起各项骨转换标志物的浓度也会发生变化。

β－crossLaps是评价骨吸收的特异性指标，骨吸收标志物增加是独立于骨密度预测骨折危险性增加的一个指标［4］，从本研究中观察，β－crossLaps在血清中的含量有随年龄增高而递增的变化，只是男性血清浓度的升高趋于平缓，这可能与男性血清中睾酮浓度的变化因素有关。而女性血清浓度明显递增主要考虑雌激素浓度的影响。雌激素对骨骼的发育和骨量维持有极重要的作用，目前认为主要通过细胞和体液因子机制发挥作用。破骨细胞由于雌激素抑制因素的削弱而激活，使破骨细胞的分化成熟加速，凋亡减缓。破骨细胞过于活跃，骨转换增加，新骨重建单位活化加速，骨吸收大于骨形成［6］，骨转换生化标志物浓度升高。特别在绝经后期，雌激素浓度骤然降低，β－crossLaps血清浓度的增高更为明显。

N－MID－OT是骨转换中骨形成的一个重要的特异性指标。主要由成骨细胞产生和分泌，其生理功能主要是维持骨的正常矿化速度，可直接反映骨形成的状况［6］。大量研究表明，性激素在骨代谢中具有重要作用。文献报道:绝经后妇女骨质吸收速度快于骨质生成，促使骨质丢失变为疏松，这与雌激素下降有关［7－8］，雌激素与成骨细胞核的雌激素受体结合后，促进特异的mRNA合成，加强成骨细胞和胶质的合成，具有促进降钙素分泌、抑制破骨细胞活性和促进1，25－二羟维生素D3的合成，还有抑制甲状旁腺素的骨吸收作用。N－MID－OT是一种强有力的骨质吸收抑制剂，因此，雌激素水平降低使骨质吸收增加;而且，甲状旁腺激素是刺激骨质吸收的主要激素［9］，健康人成年后随年龄增加具有免疫活性的PTH也会逐渐增加，此种变化与年龄相关的骨质丢失，以及老年性骨质疏松的发病直接相关。而雄激素是蛋白同化激素，具有促进骨基质合成的作用。雄激素中的睾丸素对维生素D的合成有促进作用，雄激素缺乏或明显低下将导致骨吸收和骨平衡失调，出现骨质疏松。本试验结果显示，血清中 N－MID－OT水平与年龄呈负相关，与刘莉莉等［10］研究文献报道一致。

对骨质疏松性骨折，早发现与早治疗，积极进行科学干预，将对提高我国中老年人生活质量具有重要意义。目前，WHO以骨密度(BMD)测值法中“T≤－2.5SD”为诊断骨质疏松症的“金标准”［11］。但骨质疏松症的发生是一个渐进的过程，BMD测量反映的是骨代谢长期累积的骨量结果，无法实时地反映当前的骨代谢情况及骨转换率的变化，尤其是骨吸收指标的测定，是预测绝经后骨折危险性的有用手段［12］。因此临床和实验室标准化协会(CLSl)在2004年发表了CA8—A文件建议使用骨转换标志物来了解个体骨转换率的变化情况［2］。文件同时提出临床实验室应选择合适的人群，建立骨转换标志物检测的参考区间，为骨转换标志物的临床应用奠定基础。因此我们没有直接使用Roche公司提供的参考区间，针对十堰地区健康人群建立了本实验室 tP1NP、β－crossLaps、N－MID－OT 3项骨代谢标志物的参考区间，而且与Roche公司提供的参考区间比较发现存在显著差异。所以，各实验室应根据自己特定的检测系统和实验室工作环境建立适合本实验的正常值参考范围，但本研究的样本量尚有不足，今后将不断增加研究人数后进一步分析，这对提高医院的临床诊断和治疗水平是有必要的，从而加大其临床应用价值。

［1］朱汉民.加强骨转换生化标志物的检测和临床应用［J］.华中医学杂志，2008，32(1):1－2.

［2］Seibel MJ.Clinical application of biochemical markers of bone turnover.Arq Bras Endocrinol Metabol［J］.2006，50(4):603－620.

［3］Kusumi T，Kusumi A.Osteocalcin/bone Gla protein(BGP)［J］.Nippon Rinsho，2004，62(Suppl 2):136－140.

［4］朱汉民.老年骨质疏松症在我国的流行趋势［J］.实用老年医学，2000，14(3):115－118.

［5］Cummings SR，Karpf DB，Harrins F，et al.Improvement in spine bone density and reduction in risk of vertebral fractures during treatment with antiresorptive drugs［J］.Am J Med，2002，112:281－289.

［6］Delmas PD，Hardy P，Gamero P，et al.Monitoring individual response to hormone replacement therapy with bonemarkers［J］.Bone，2000，26(6):553－560.

［7］Jukka P，Rissanen M，Suominen ZP，et al.Short－term changes in serum PINP predict long－term changes in trabecular bone in the rat ovariectomy model［J］.Calcif Tissue Int，2008，82(2):155－161.

［8］Sorensen MG，Henriksen K，Schaller S，et al.Biochemical markers in preclinical models of osteoporosis［J］.Biomarkers，2007，12(3):266－286.

［9］Garnero P，Sornay－Rendu E，Duboeuf F，et al.Markers of bone turnover predict postmenopausal forearm bone loss over 4 years:the OFELY study［J］.J Bone Miner Res，1999，14(9):1614－1621.

［10］刘莉莉，张忠英，陈亮，等.血清β胶原降解产物及骨钙素联合检测评价骨转换的意义［J］.中国组织工程研究与临床康复，2007，11(2):268－270.

［11］章振林.骨质疏松诊断与骨密度检查报告的解读［J］.中国全科医学，2010，13(2):117.

［12］Allen JD，van Loevezijin A，Lakhai JM，et al.Potent and specificinhibition of the breast cancer resistance protein multidrug transpo rter in vitro and in mouse intestine by a novel analogue of fumitremorgin C［J］.Mol Cancer Ther，2002，1(6):417－425.