老年女性腰椎骨折后骨密度及骨代謝指標的動態變化

張孜君，趙 文*，趙 璽,2，孫 璟

（1北京航天總醫院骨科，北京 100076；2遵義醫學院研究生院，遵義 563003）

隨著現代社會人們經濟水平和生活水平的提高，人們的預期壽命也大大延長，全世界逐步進入老齡化社會，老齡化問題越來越突出。而這種老齡化問題在中國尤為突出，據統計國內≥60歲老年人已有1.73億[1]。因為老年人的體內代謝與飲食結構發生了改變，所以他們機體內的骨代謝失去平衡，是骨質疏松癥的高危人群。在2006年的統計當中，國內低骨量的人群已經達到2.1億，而骨質疏松的人群達到了6 944萬，老年女性占了絕大多數[2]。骨質疏松癥的患者具有骨量減少與骨的微觀結構退化的特征，以致骨的脆性增加，從而導致在無外傷或輕微外傷的情況下發生骨折，最常見的部位是錐體、髖部和腕部[3]。在全身骨折中，腰椎骨折后的制動進一步加重了骨質疏松，骨質疏松又增加了患者二次骨折的發生率，從而形成惡性循環。極大地降低了老年女性的日常生活質量，也是老年女性常見的死亡原因。因此，研究老年女性腰椎骨折骨密度變化的規律、阻止其骨量丟失對于提高這類特殊群體的生活質量及生存率具有重要意義。隨著骨代謝指標的深入研究，使動態觀察骨折后機體骨形成及骨吸收過程成為可能。關于骨折后骨代謝指標及骨密度變化量的前瞻性研究在上世紀60年代就開始有國內外文獻報道[4]，但主要集中于脛腓骨和踝關節骨折患者，且樣本量較低[5,6]。本研究通過連續的隨訪，觀察老年女性腰椎骨折患者骨密度及骨代謝指標在骨折愈合后6～12個月時間內具體的變化情況，為骨代謝指標的臨床應用提供理論依據，有效預防二次骨折。

1 對象與方法

1.1 對象

選取北京航天總醫院骨科以摔傷后腰部疼痛伴活動障礙為主訴的女性骨質疏松癥患者76例。所有受試者均符合以下納入及排除標準：（1）根據病史、癥狀、體征、腰椎正側位X線及腰椎CT+三維重建明確診斷為腰椎骨折；（2）年齡≥65歲，絕經時間≥15年；（3）骨折前6個月內未使用過類固醇類藥物、甲狀腺激素、利尿藥、肝素、抗驚厥藥物等；（4）研究對象均排除糖尿病、甲狀腺功能亢進、甲狀旁腺功能亢進、原發或繼發性腎上腺功能障礙、惡性腫瘤；（6）受試者均自愿參加本實驗研究。

1.2 研究方法

1.2.1 隨訪 由于時間及人力有限，未能取得骨折之前各研究對象的骨密度及骨代謝指標的值，而使用骨折后4h內所測得的值代替基線值，可能造成一定誤差。但根據Ivaska等[7]的研究，骨折4h內各骨代謝指標血清水平受到創傷應激及皮質醇分泌的影響尚不顯著。故本試驗在骨折后4h內進行首次骨代謝指標測量，并將其看作近似基線值。

76例受傷到第一次抽取靜脈血的時間段內均未進食，每名研究對象于傷后4h內行第一次骨密度檢查及抽血測定血清骨代謝指標值；傷后3d，6個月，12個月時行骨密度及血清骨代謝指標復查；骨折后4，6個月復查腰椎CT+三維重建了解骨折愈合情況，對于骨折延遲愈合病例，本文暫不納入，今后將單獨進行研究。

在隨訪1年的過程中，76例研究對象有12例由于自身原因失訪，8例在6個月時仍未達到臨床及影像學愈合，7例因診斷出糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、腦梗死等疾病服用抗凝藥等影響骨代謝率的藥物，1例診斷出惡性腫瘤。其余48例研究對象按要求完成了隨訪。

1.2.2 骨密度測定 以雙光能X線吸收法（美國Lunar公司DPX-L型雙能X線骨密度測量儀）測定每個病例的骨密度。測量部位：傷椎、健椎（L1～L4椎體，如包含傷椎則將其剔除）、雙側髖部。

1.2.3 骨代謝指標的測定 采用酶聯免疫法（ELISA）（德國IDS公司生產的酶聯免疫吸附測試試劑盒，儀器采用Multiskan Mk3酶標儀）測定以下4項骨代謝指標：骨堿性磷酸酶（bone alkaline phosphatase，BAP）、骨γ-羧基谷氨酸蛋白（骨鈣素，bone γ-carboxyglutamic acid containing proteins，BGP，osteocalcin）、Ⅰ型膠原交聯羧基端肽（C-terminal telopeptide of type Ⅰcollagen，CTX-Ⅰ）、血清抗酒石酸酸性磷酸酶5b（tartrate-resistant acid phosphatase 5b，TRACP5b）。每名研究對象空腹＞12h，清晨（除傷后首次抽血不一定為清晨）抽靜脈血3.5ml。離心分離血清，-40℃冰凍保存待檢。

1.3 統計學處理

采用SPSS統計軟件進行數據分析，計量資料采用均數±標準差表示。由于各研究對象所測定的骨密度及骨代謝指標水平均符合正態分布，故創傷時與各隨訪時間點的骨密度及骨代謝指標值的差異比較采用配對樣本的t檢驗。骨折愈合早期傷椎骨密度改變量與各骨代謝指標血清水平變化的相關性研究采用多重線性相關分析求偏相關系數。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 研究對象骨密度及骨代謝指標在骨折愈合后的變化

患者在傷后6個月，即骨折完全愈合時，傷椎與健椎骨密度顯著低于基線（P＜0.01），雙髖骨密度差異無統計學意義；骨代謝各項指標較受傷時均有明顯改變（P＜0.05；表1）?；颊咴趥?2個月，即骨折完全愈合6個月，傷椎與健椎骨密度顯著低于基線（P＜0.05），而雙髖骨密度差異無統計學意義；血清BGP水平仍顯著高于基線值（P＜0.01），其余骨代謝指標恢復到基線水平（表1）。

2.2 骨折愈合后傷椎BMD與各骨代謝指標血清含量的多元線性回歸分析

患者傷后6～12個月，偏回歸系數有統計學意義的指標為BGP（b＝0.123）。其余3項骨代謝指標血清水平與△Z-score的偏回歸系數無統計學意義（表2）。

3 討論

骨密度是指骨骼礦物質的密度，可以直接反映骨微結構的質量及骨骼的強度，與骨的礦化程度、骨膠原及骨基質的特性以及骨的代謝轉化等多種因素有關[8,9]。大量研究表明，骨折后的疼痛和固定會對骨折患者的骨代謝產生影響，加快骨分解的速度，從而導致機體內骨量的丟失。同時骨折愈合時，會加快骨轉換，增加骨破壞與骨形成，這種高轉換率可以進一步降低骨折局部乃至全身的骨密度[10,11]。本次研究的結果與這種觀點一致，所有腰椎骨折患者在傷后6個月都已達到臨床及影像學愈合標準，而此時患椎及健椎的骨密度還明顯低于基線值，在傷后12個月（即骨折愈合后6個月）患椎及健椎的骨密度仍然低于基線值，說明在骨折愈合半年內骨質量與骨強度沒有恢復到正常水平，罹患二次骨折的風險大大增加。

表1 研究對象在傷后6個月及12個月骨密度及骨代謝指標的變化Table1 Changes of bone mineral density and bone metabolism indices in the elderly women 6 and 12 months after vertebra fractures(n＝48, ±s )

表1 研究對象在傷后6個月及12個月骨密度及骨代謝指標的變化Table1 Changes of bone mineral density and bone metabolism indices in the elderly women 6 and 12 months after vertebra fractures(n＝48, ±s )

BAP: bone alkaline phosphatase; BGP: bone γ-carboxyglutamic acid containing proteins; CTX-Ⅰ:C-terminal telopeptide of typeⅠ collagen; TRACP5b:tartrate-resistant acid phosphatase 5b.Compared with within 4h, *P＜0.05, **P＜0.01

Time Affected vertebra(SD) Hips(SD) Normal vertebra(SD)BAP(μg/L)BGP(μg/L)CTX-I(μg/L)TRACP5b(μg/L)Within 4h -2.655±1.156 -2.553±0.776 -2.299±0.817 10.316±5.283 5.535±3.013 0.430±0.215 4.178±2.246 6 months -3.487±0.926** -2.775±0.843 -2.598±1.079* 11.628±5.248** 7.673±3.282** 0.502±0.192* 5.522±2.213**12 months -3.118±0.979** -2.751±0.842 -2.440±0.940* 11.244±5.881 6.735±3.100** 0.457±0.227 4.803±2.221

表2 骨折愈合后傷椎BMD與各骨代謝指標的多重線性回歸分析Table2 Multiple linear regression analysis of bone mineral density and bone metabolic indices of the affected vertebra after fracture healing in the elderly women

骨代謝指標是指骨轉換過程中產生出的一些代謝產物，包括骨吸收和骨形成兩大類指標，參與到骨轉換的各個環節。本文中選取了在兩方面具有代表性的BAP，CTX-Ⅰ，TRACP5b和BGP四種指標。骨折后機體啟動愈合機制，進入成骨活躍期，骨形成的指標開始升高；另一方面，骨折后的疼痛與制動造成骨量的丟失，骨分解與壞死骨的吸收，使骨吸收的指標升高。本文中所有腰椎骨折患者在傷后6個月都已達到臨床及影像學愈合標準，此時骨代謝各指標仍顯著高于基線水平，說明患者骨重建的階段還沒有結束，各項骨代謝活動仍然活躍[12]。因此傷后6個月骨代謝指標的升高與患椎和正常椎體骨密度的降低一致，結合起來可以更好地評估二次骨折風險。

BGP是骨基質中的主要非膠原蛋白，通過負反饋機制參與骨重建，并且其代謝活性與血清水平具有一定穩定性，是骨形成的特異性標志物[13,14]。有報道稱BGP除了反映骨形成速率外，還可以反映骨吸收速率，故建議將血清BGP值看成反映骨轉換速率的指標更合理[16]。本研究中所有腰椎骨折患者在傷后12個月，也就是骨折愈合6個月內，除BGP血清水平仍高于基線值以外，其余骨代謝指標逐漸下降并恢復到基線水平。BGP水平升高說明骨折在達到臨床及影像學愈合后，對機體骨代謝水平的影響依然存在。這與Frost[16]和Obrant等[17]的報道相符合。他們認為骨折愈合后局部骨小梁的進一步礦化、重建，以及骨折對于患者肢體運動功能的不利影響，使在骨折恢復后相當長的一段時期內，全身骨轉換率仍高于骨折前水平。另外，本次研究通過多元線性回歸分析也發現，在骨折達到臨床愈合之后，血清BGP水平對于判斷傷椎骨密度的變化最有意義。因此，達到骨折臨床愈合的患者仍有必要檢測血清BGP水平以評估骨量恢復程度。同時促進骨形成的臨床治療措施可能對骨折部位骨密度的恢復有顯著療效，但需臨床試驗進一步證實[18]。

綜上所述，腰椎骨折在骨折愈合后骨折局部乃至全身的骨密度較骨折前明顯降低，使患者罹患二次骨折或其他部位骨質疏松性骨折的風險增高[19,20]。在骨折達到臨床愈合后仍需要重點監測血清BGP水平，可以提高判斷骨密度變化的準確性，從而降低罹患二次骨折的風險。

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