健康人群血清骨钙素影响因素的研究——以北京市海淀区为例

孔令华 卜淑敏

1. 国家体育总局体育科学研究所，北京 100061 2.首都体育学院，北京 100191

骨钙素(osteocalcin，OC)，是γ-羧基谷氨酸蛋白或依赖维生素K蛋白，由非增殖期成骨细胞通过骨钙素基因转录和表达并分泌的一种非胶原蛋白，具有骨代谢调节激素的作用[1-2]。研究表明，OC不仅具有支撑身体和骨代谢的功能，还参与机体能量代谢，它的缺少可影响机体能量代谢的调节，导致胰岛素抵抗增加以及肥胖症、糖尿病的发生[3]。本研究将探讨中国健康人群血清OC与年龄、性别、BMI以及血清能量代谢指标、HOMA-IR等因素的相关性，分析血清OC与能量代谢之间的关系，为健康人群预防代谢类疾病提供指导性建议。

1 材料和方法

1.1 研究对象

本研究通过面对面问卷调查形式在北京市中关村医院筛选115名年龄在20～69岁健康人群受试者，男性60名，女性55名，其中绝经前女性35名，绝经后女性20名。所有受试者均签署知情同意书。

排除标准：①细菌、病毒感染者；②肝肾功能不全者；③糖尿病患者；④自身免疫性疾病患者；⑤甲状腺功能亢进或减退且两个月内服用减肥药患者；⑥半年内存在骨折病史患者；⑦服用影响骨代谢的药物等。

1.2 样本采集

所有受试者均隔夜空腹8 h以上，次日清晨抽取肘静脉血10 mL，采用罗氏Cobas e 601免疫测定分析仪、Beckman Coulter AU 2700自动生化分析仪检测血清OC、空腹胰岛素(fasting insulin，FINS)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)。稳态模型评估胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment- insulin resistance，HOMA-IR)是通过公式：[空腹胰岛素(mIU/L)×空腹血糖(mmol/L)] /22.5计算得出[4]。根据BMI=kg /m2计算BMI值。

1.3 测试方法

血清OC与FINS测试采用电化学发光法，试剂盒由德国罗氏公司提供；TC、TG、HDL-C、LDL-C、FPG测试采用终点法，试剂盒由北京九强生物技术股份有限公司提供。

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0统计软件对全部数据进行统计分析，所有指标均采用平均值±标准差的形式表示。不同组别之间差异采用One-way ANOVA分析。年龄、BMI、TC、TG、HDL-C、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR与血清OC之间相关性分析采用双变量相关分析法。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象临床特征

由表1可以看出，绝经前女性BMI水平与男性(P<0.01)、绝经后女性(P<0.05)差异存在统计学意义。绝经后女性OC水平与男性、绝经前女性差异存在统计学意义(P<0.05)。绝经后女性TG水平与男性(P<0.05)、绝经前女性(P<0.01)差异存在统计学意义；绝经前女性HDL-C水平与男性差异存在统计学意义(P<0.05)。绝经后女性LDL-C水平与绝经前女性差异存在统计学意义(P<0.05)。绝经前女性FPG水平与男性差异存在统计学意义(P<0.05)；绝经后女性FPG水平与男性(P<0.05)、绝经前女性(P<0.01)差异存在统计学意义。

表1 研究对象临床特征Table 1 Clinical characteristics of study subjects

注：与男性比，*P<0.05，**P<0.01；与绝经前女性比，★P<0.05，★★P<0.01。

2.2 各项指标与血清骨钙素的相关性分析

由表2可知，男、女性年龄与血清OC之间均呈显著负相关，相关系数分别为r男=-0.517和r女=-0.568。提示，男性、女性血清OC水平随着年龄的增长均呈逐渐下降的趋势。男、女性BMI与血清OC之间均呈显著负相关，相关系数为r男=-0.286和r女=-0.453。脂代谢指标与血清OC相关性分析中，男性受试者HDL-C与血清OC之间呈显著正相关，相关系数分别为rHDL-C=0.271。女性受试者TG与血清OC之间呈显著负相关，相关系数分别为rTG=-0.340； HDL-C与血清OC之间呈显著正相关，相关系数分别为rHDL-C=0.275。糖代谢指标与血清OC相关性分析中，男性受试者FINS、HOMA-IR与血清OC之间呈显著负相关，相关系数为rFINS=-0.295，rHOMA-IR=-0.28。女性受试者FPG、 FINS、HOMA-IR与血清OC之间无显著相关性。

表2 血清OC与各指标之间的相关性Table 2 Correlation between serum OC and each indicator

注：*P<0.05；**P<0.01。

3 讨论

OC由成骨细胞分泌，作为骨形成的一种标志物，它不仅参与骨代谢的调节，同时也是能量代谢的调节因子，对机体糖、脂代谢的调节，起到了重要的作用[3]。在随后的诸多动物实验中也发现，OC可能参与机体能量代谢的调节过程，根据已有的临床发现，本研究探讨国内健康人群(以北京市海淀区为例)血清OC水平与能量代谢指标及其他影响因素的关系[5-7]。血清OC水平随年龄的增长而降低，与年龄呈显著负相关性；在近些年研究中同样发现年龄是影响血清OC的一个因子，主要是由于成骨细胞的功能随着年龄的增加而逐渐降低，合成骨钙素的含量减少，从而导致血清OC的含量降低[8-10]。本研究中血清OC与BMI存在显著负相关性。Lee等[3]通过对Esp-/-和Ocn-/-两种不同基因结构的小鼠进行研究，发现血清OC与肥胖之间存在紧密关系。Im等[11]的研究结果表明，在韩国已绝经妇女中，血清OC与BMI呈显著负相关性关系；周密[12]在对247例正常糖耐量和年龄、性别、BMI与正常受试者匹配的253例新诊断2型糖尿病人群的研究中发现，体脂含量是血清OC的独立负影响因子。刘桂莉等[13]在对50例代谢综合征患者中的研究发现，血清OC与BMI呈显著负相关关系。Lee等[3]在动物实验中发现OC与血糖、胰岛素之间存在相互关系，即血清OC促进胰岛素分泌，增强胰岛素敏感性，抑制体脂水平等。

在血清OC与脂代谢指标的研究中，Fernandez-Real等[14]对健康女性的研究中发现，血脂指标与血清OC没有表现出明显的相关性，然而对受试者进行训练减重后发现，OC与三酰甘油呈负相关。顾朋颖等[15]对不同糖耐量下男性中老年的研究中发现，血清OC与TC、TG、LDL-C呈显著负相关，与HDL-C呈显著正相关。在两项关于非羧基化血清OC的研究中发现，血清非羧基化OC水平与TC、TG、LDL-C水平无相关性关系，而与HDL-C可能存在相关性，即在男性中，血清非羧基化OC水平与HDL-C呈正相关关系，在女性中，其与HDL-C呈负相关关系[16-17]。Chen等[18]对中国男性的研究中认为血清OC与脂代谢有密切相关性。本研究中男性受试者HDL-C与血清OC之间呈显著正相关，女性受试者TG与血清OC之间呈显著负相关，HDL-C与血清OC之间呈显著正相关。与上述研究结果略有差别，分析其原因，血清OC分为羧基化OC和非羧基化OC两种，而非羧基化OC在血液中起主要调节作用[19]，本研究中所检测的是血清OC，没有具体区分是羧基化OC还是未羧基化OC，导致OC与其影响因素的相关性结果与众多学者的结果有差别，此外，本研究所抽取的样本量较小，也可能导致血清OC与其影响因素的相关性结果。

在血清OC与糖代谢指标的研究中，Fernández-Real 等[14]、Kindblom等[20]发现，健康人群血清OC与FPG、HOMA-IR存在负相关性。Zhou等[21]研究发现血清OC水平与FPG呈负相关，与FINS呈正相关性，而与HOMA-IR无关系。Hu等[22]对2032名年龄在20～94岁之间健康女性的研究发现，血清OC与FPG呈显著负相关性，与FINS、HOMA-IR之间没有明显的关联性。在本研究中，男性受试者FINS、HOMA-IR与血清OC之间呈显著负相关。女性受试者FPG、FINS、HOMA-IR与血清OC之间无显著相关性。与上述研究结果略有差别。分析其原因，样本抽取数量不足是其首要原因，其次，血液中OC分为羧基化和未羧基化两种，它们水平的不同对糖代谢紊乱所表现出的现象的影响关系有待进一步考证，第三，由于人群的日常生活习惯不同亦有可能导致研究结果的不同。根据现有研究报道已确定血清OC参与糖、脂代谢调节，与肥胖，糖尿病及其并发症、高胰岛素血症等疾病密切相关，已成为代谢疾病的一个预测指标[23]。

在绝经前与绝经后女性中，血清OC水平也有明显的变化，在比较早的研究中，赖金玉等[24]对448名绝经前与绝经后的妇女进行研究分析发现，其绝经后妇女的血清OC水平高于绝经前妇女。董建军等[25]在研究中也认为，绝经后女性血清OC水平高于绝经前女性，并且在绝经后1～5年内血清OC水平达到峰值，随后随着绝经年限的增加，血清OC水平逐渐下降，但仍高于绝经前女性血清OC水平。Luo等[26]以及Jeong等[27]在其各自的研究中认为绝经后女性血清OC水平显著高于绝经前女性。本研究结果表明，绝经后女性血清OC水平低于绝经前女性，与赖金玉以及董建军、Jeong等的研究结果不同，分析其原因，董建军等[25]在研究中指出，绝经后女性骨形成与骨吸收过程均表现增强，而雌激素水平在绝经后女性中急剧下降，骨密度也随之下降，导致骨量流失，使骨质疏松症成为绝经后女性的一个高发病症，由此看来，在绝经后女性中骨吸收过程显著增强。然而社会进步和生活水平提高，脂代谢紊乱成为当今社会常见而多发的疾病，脂代谢紊乱与骨质疏松均伴有严重的并发症，例如，高血脂症与骨质疏松的发生有着密不可分的关系。陈国富等[28]在研究中表明，骨质疏松患者表现出明显的脂代谢紊乱现象，导致体内的骨髓基质细胞的成脂增加，成骨减少，所以在绝经后妇女中血清OC含量会出现下降趋势。

对于预防代谢类疾病，我们需要探讨更多的因素与血清OC之间的关系，近几年对于体育运动与血清OC的研究证实，一定的负荷强度下，可提高大鼠的血清OC水平[29-30]，但在人群研究中，只是证明体育运动是血清OC的一个刺激因子，没有提出标准化的体力活动指导方案，对于体力活动对血清OC的研究需进一步研究。