骨质疏松症(Osteoporosis, OP)给人类带来的危害仅次于心血管疾病，排在所有疾病的第二位。由于死亡率高、治疗周期长、医疗费用高，严重影响老龄人的生活质量，给医疗保健和家庭护理带来严峻的挑战。骨质疏松症被很多学者称为“沉默性疾病”,尽早诊断及开展相关预防行动意义重大。据报道，我国老年人骨质疏松症发生率高达36%[1],骨质疏松性椎体压缩性骨折(Osteoporotic vertebral compression fracture, OVCF)发生率约10%～30%[2]。遗憾的是，骨质疏松症发病率高但知晓率却低[3],很多患者只有遇到严重的脆性骨折才会诊断出骨质疏松症。骨质疏松性椎体压缩性骨折是老年人最常见的脆性骨折，严重影响老年人的健康状况、生活质量。本文通过对我院老年低能量胸腰椎压缩性骨折(Thoracolumbar compression fractures, TLCF)的临床特征及骨转换标志物进行回顾性比较研究，希望对临床诊疗骨质疏松症和预防骨质疏松合并胸腰椎骨折的干预、治疗提供参考信息。

一、资料与方法

1.研究对象：

回顾性分析2018年1月—2022年12月本院收治的因低能量(站立高度跌倒或低暴力活动，如打喷嚏/抬重物)损伤，经影像学确诊为胸腰椎体压缩性骨折且年龄≥60岁的老年患者1099例的临床资料。排除标准：患有干扰骨转换甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺等内分泌疾病；严重心、肺、肾疾病；肿瘤史；长期使用激素、化疗药物、抗骨质疏松药物；体内有金属置物；交通事故、高处坠落损伤等高能量损伤引起的骨折以及既往有骨折史等。将研究对象按年段划分为60～69岁、70～79岁、≥80岁三组。为进一步分析BTM对骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折的临床价值，本研究纳入同期本院收治的1034例骨质疏松症未合并骨折与968例骨质疏松合并老年低能量胸腰椎体压缩性骨折的患者做对比，纳入标准、排除标准及年龄分段同上。

2.方法：

(1)骨转换标志物检测：经确诊为的胸腰椎压缩性骨折的住院患者，在治疗前抽取静脉血分离出血清，采用德国罗氏诊断公司Cobas E601电化学发光免疫分析仪及配套试剂检测I型前胶原氨基末端肽(Type Iprocollagen amino-terminal peptide, PINP)、I型胶原羧基端肽β特殊序列(Collagen type Icarboxy-terminapropeptide β-crosslapsaps, β-crosslaps)、骨钙素(Tsteocalcin, OC);并按照试剂使用说明书进行校准，且每日进行室内质控。(2)骨密度(bone mineral density, BMD)测定：采用美国Hologic公司ASY-00409双能X线吸收仪，以双能X线条吸收法测定非优势部位股骨颈(Femoral neck, FN)和腰椎L1～4(Lumbar spine, LS)BMD。参考WHO推荐的骨质疏松症诊断标准：T值≥-1.0为骨量正常，-2.5<T值<-1.0为骨量减少，T值≤-2.5为骨质疏松。

3.统计学处理：

应用SPSS 21.0软件进行统计学分析，计数资料用[n(%)]表示，组间比较采用χ2检验，计量资料偏态分布的计量资料以[M(P25,P75)]表示，多组间比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验，组间两两比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

二、结果

1.胸腰椎压缩性骨折临床特征分析：

本研究纳入1099例患者，其中男207例，女892例，老年女性低能量胸腰椎骨压缩性骨折发生率是老年男性的4.31倍；年龄中位数71.0(66.0,78.0)岁，其中60～69岁464例，70～79岁419例，≥80岁216例。单椎体骨折884例，两个椎体及以上骨折215例，共计1378个椎体，主要分布在L1(26.3%)、L2(12.3%)、L3(8.7%)、T11(7.4%)、T12(21%),合占比75.7%(如图1)。通过骨密度检查发现骨量正常仅9例(0.8%),以上各组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 胸腰椎压缩性骨折临床特征分析

图1 老年胸腰椎压缩性骨折部位分布图  

2.按不同年龄段比较胸腰椎压缩性骨折血清骨转换标志物：

本研究结果显示，按各年龄段不同性别比较血清骨转换标志物无显著性差异(Z=4.445,P=0.108)、单椎体和多椎体比较也无显著性差异(Z=1.825,P=0.401);比较不同年龄段PINP(Z=1.521,P=0.468)、β-crosslaps(Z=5.589,P=0.061)、OC(Z=2.760,P=0.252),差异均无统计学意义；但随着年龄的增长，骨质流失增高，骨质疏松发病率逐渐升高(Z=17.474,P<0.001),差异有统计学意义。见表2。

3.不同性别、骨折类型及骨量情况胸腰椎压缩性骨折血清骨转换标志物：

绝经后的女性随体内激素改变更易发生骨质疏松，本研究中老年女性是老年男性4.31倍，男、女性别比较PINP[51.21(39.25,72.67)vs 61.43(46.46,81.28)μg/L,Z=13.360,P<0.05],β-crosslaps[0.601(0.433,0.821)vs 0.709(0.436,1.020)μg/L,Z=8.928,P<0.05],OC[5.96(11.57,20.55)vs 19.74(14.31,27.03)μg/L,Z=39.536,P<0.05],差异均有统计学意义。PINP是骨形成指标，单椎体骨折与多椎体骨折在骨折后骨形成量不一样，比较PINP[57.43(43.23,76.72)vs 69.52(49.91,92.89)μg/L,Z=23.886,P<0.05],差异有统计学意义，而β-crosslaps(Z=0.994,P>0.05)和OC(Z=3.483,P>0.05)差异无统计学意义。不同骨量情况，影响血清骨转换标志物的代谢水平，比较骨质疏松、骨量减少和骨量正常PIN[61.03(45.31,82.30)vs 50.42(40.65,70.73)vs 44.00(32.72,63.58)μg/L,Z=15.841,P<0.05],β-crosslaps[0.701(0.440,1.020)vs 0.588(0.413,0.805)vs 0.518(0.378,0.620)μg/L,Z=12.194,P<0.05],OC[19.34(14.18,26.85)vs 15.99(1.26,20.06)vs 12.81(9.10,16.01)μg/L,Z=37.395,P<0.05],差异均有统计学意义。如图2。

4.骨质疏松症未合并骨折和骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折的骨转换标志物比较：

本研究纳入1034例低能量骨质疏松症未合并骨折968例与老年低能量胸腰椎体压缩性骨折患者做对比，结果发现PINP(Z=17.416,P<0.05),β-crosslaps(Z=18.472,P<0.05),OC(Z=8.059,P<0.05),差异均有统计学意义。见表3。

表2 按年龄段分析胸腰椎压缩性骨折患者血清骨转换标志物水平

表3 骨质疏松症未合并骨折和骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折的骨转换标志物比较[M(P25,P75)]

三、讨论

骨质疏松症是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征，骨骼脆性增加而易发脆性骨折的骨骼疾病。这种改变在脊柱的表现更早、更广泛，其中脊柱松质骨最早发生病理改变，可导致脊柱曲度、椎体形态和力学特征改变。以胸腰段脊柱改变更明显，胸腰段发生低骨量压缩性骨折风险更高。本研究统计结果显示，椎体骨折部位主要集中在L1、L2、L3、T11、T12,与Joseph等[4]报道一致。这与脊柱正常生理弯曲，胸腰椎交接处正好是胸椎后凸和腰椎前凸两个相反弧度交汇点，承受折弯及轴向剪式应力大有关。

双能X线条吸收法检测骨密度是目前诊断骨质疏松症主要方法，已经成为共识[5]。但骨密度仍然存在一些局限性，其变化相对缓慢，对早期骨量变化不灵敏，且对股骨颈、腰椎L1～4这些部位的骨量检测没有优势。骨转换标志物(BTM)是继BMD后出现的新型分子标志物，包括两类：骨形成标志物(PINP、OC)和骨吸收标志物(β-crosslaps),反应体内骨代谢情况。与骨密度相比，骨转换标志物更能发现早期骨量变化情况，已成为骨质疏松症早期诊断和鉴别诊断的重要指标[6]。骨密度结合骨转换标志物可以提高骨质疏松症的诊断率、减少漏诊。

图2 胸腰椎压缩性骨折骨转换标志物分析   

骨折是骨质疏松症最严重的后果之一，年龄和性别是导致骨量减少和骨质疏松性骨折的危险因素[7]。本研究统计了≥60岁1099例老年胸腰椎压缩性骨折患者，年龄中位数为71.0(66.0,78.0)岁，其中骨质疏松症占88.1%。随着年龄的增长，骨量不断流失骨质疏松发病率逐渐升高。骨质疏松症常发生于老年人，特别对绝经后的老年妇女威胁更严重，据《2023版中国绝经管理与绝经激素治疗指南》指出约90%的女性在45～55岁之间绝经[8]。本研究中1099例患者≥60岁，其中女性人群占比81.16%,Gossiel等[9]研究发现，绝经后的女性相对于绝经前，PINP、β-crosslaps水平会更高，且在绝经后10年内分别高出33%和80%。本研究结果显示女性PINP、β-crosslaps和OC都高于男性，由于绝经后的雌激素减少及炎症介质增加促使破骨细胞活性增加，骨质加速溶解，骨代谢处于高转换状态，BTM均有增加。骨形成标志物PINP是成骨细胞以完成分子形式分泌含有PINP的I型胶原，随后I型胶原经酶切修饰在细胞外分解而成，因此PINP与I型胶原的产生速度及骨形成速度呈正相关关系，是骨形成重要标志物[10]。骨吸收标志物β-crosslaps主要在成熟的骨胶原内，是骨胶原内分解出的产物，其释放速度与骨吸收活动呈正比关系，是重要的骨吸收标志物[11]。这两项指标是国际骨质疏松协会和国际临床化学联合会推荐的高度敏感性骨转换指标[12],绝经后骨质疏松性骨折骨代谢活跃，骨形成和骨吸收同时加速，骨吸收升高比骨形成要快的多，这进一步说明为什么我们统计的患者女性占绝对优势。OC是骨基质中的成骨细胞合成和分泌的一种重要非胶原蛋白，是一种维生素K依赖性钙结合蛋白，对骨质疏松症、钙异常代谢等疾病的诊断有重要价值[13]。血清OC水平升高提示消耗成骨细胞及加速成骨细胞的凋亡，阻碍骨折的修复。BTM可作为绝经后骨质疏松性骨折的重要预测指标。

骨质疏松症干预的最终目标是预防骨折发生[14],通过研究骨转换标志物及骨质疏松症骨折的临床特征，可为预防骨质疏松症骨折提供有力依据。我们研究了胸腰椎压缩性骨折分两种骨折类型，单椎体和多椎体骨折，其中单椎体骨折患者居多，但多椎体骨折的PINP明显高于单椎体骨折。单椎体骨折与多椎体骨折比较，PINP(Z=23.886,P<0.05)差异有统计学意义。PINP是骨形成指标，多椎体骨折会有更多的成骨细胞参与新骨形成，PINP与成骨细胞的活性呈正相关。本研究比较了胸腰椎压缩性骨折三组不同骨量的PINP、β-crosslaps和OC。结果显示，骨质疏松合并胸腰椎压缩性骨折组的BTM中位数PINP 61.03(45.31,82.30)μg/L、β-crosslaps 0.701(0.440,1.020)μg/L、OC 19.34(14.18,26.85)μg/L明显高于骨量减少、骨量正常合并胸腰椎压缩性骨折组。骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折患者的BTM比骨量减少、骨量正常患者增高，骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折患者处于高转换状态，整个机体的骨代谢活跃。多个研究表明BTM与骨折有一定的相关性，血清中BTM升高与较薄的的皮质及较高的皮质孔隙率相关，引起骨脆性增加，导致骨折发生[15]。目前临床上骨质疏松症的诊断及治疗主要根据BMD,骨质疏松症与骨折有很大的相关性。本研究根据BMD值划分骨量情况，骨质疏松症组的BMD值低，说明患者体内的BTM水平高BMD值越低的可能性大，骨折风险越高。本研究纳入了1034例骨质疏松症未合并骨折患者与968例骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折做对比，结果显示骨质疏松症合并胸腰椎压缩性骨折的BTM整体水平比骨质疏松症未并发骨折高，均有显著差异(P<0.05)。一项前瞻性研究纳入63 257名中国人作为研究对象，研究发现血清PINP合并β-crosslaps高患者较PINP合并β-crosslaps低患者的骨折风险高出7.36倍，这说明PINP联合β-crosslaps对骨折风险预测有很大的价值[16]。OC是骨基质和骨矿化变化指标，相关研究表明，老年骨质疏松症合并骨折患者骨密度越低，OC水平越高，两者呈负相关[17]。BTM对预测老年骨质疏松症合并胸腰椎骨折风险具有较高的特异性和敏感性。

本研究局限性：(1)BTM会受饮食和昼夜节律的影响，采集样本有一定的局限性，数据存在部分误差。(2)本研究泉州市正骨医院就诊的患者，不排除存在区域差异。

综上所述，老年低能量胸腰椎体压缩性骨折有88.1%患有骨质疏松症，女性绝经后BTM水平升高，女性骨质疏松症率明显高于男性。骨质疏松性骨折BTM显著改变，BTM对预测老年骨质疏松症合并胸腰椎骨折临床价值高。建议临床通过BTM结合BMD进行预测评估，筛查出高危人群，采取有效的干预措施，积极抗骨质疏松治疗、预防跌倒骨折，增加骨质疏松防治的医疗投入比例，优化医疗资源。BTM在早期骨质疏松症的变化，及对早期骨质疏松症的诊断价值仍需后续研究证实。

参考文献:

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[3]中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会.中国骨质疏松症流行病学调查及“健康骨骼”专项行动结果发布[J].中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志,2019,12(4):317-318.

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[8]中华医学会妇产科学分会绝经学组.中国绝经管理与绝经激素治疗指南2023版[J].中华妇产科志,2023,58:4-21.

[14]左薇,费琦,杨雍,等.BMD､OSTA与FRAX预测绝经后女性骨质疏松性骨折风险的比较研究[J].国骨质疏松杂志,2015,1(1):8-52.

[17]陈森雄,唐荣德,华关民,等.血淸骨标志物在骨质疏松症等5种疾病中的表达[J].检验医学与临床,2017,14(3):431-433.

文章来源:庄跃玲,陈水绵,郭庆昕,等.老年低能量胸腰椎压缩性骨折血清骨转换标志物分析[J].齐齐哈尔医学院学报,2024,45(14):1346-1351.