特发性骨质疏松症绝经前妇女骨性能测定

特发性骨质疏松症绝经前妇女骨性能测定

刘长永

刘长永

(河南省河南煤化集团鹤壁煤业公司总医院骨科458000)

【摘要】目的：测定活检样品中骨矿密度分布、矿物/基质比、矿物结晶度/成熟、相对蛋白多糖和胶原交联比率。方法：研究样本包括：特发性骨折组(IOP，n=45)、特发性低骨密度组(腰椎和/或全髋Z-评分≤-2.0)但无骨折(ILBMD，n=19)、健康对照组(CONTROL,n=38)。结果：与对照组比较，松质骨的BMDD显示：IOP组和ILBMD组矿物质含量较低，而IOP组与ILBMD组之间差异无统计学意义。成骨表面的拉曼光谱和FTIRM分析显示，IOP/ILBMD组与对照组之间无明显差异，但矿物的含分析提示蛋白多糖含量增加和胶原交联比增加。结论：IOP组/ILBMD组的绝经前妇女与正常组相比，前者存在的成骨细胞功能障碍可能在骨脆性中起一定作用。

【关键词】骨质疏松；骨量减少；骨密度；妇女；骨折危险

【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2014）36-0013-02

绝经期后妇女骨质疏松的特征是骨密度减少（BMD）、骨结构和矿质特性异常[1]。绝大多数的绝经期前骨质疏松妇女存在继发性骨质丢失或骨质脆性增加。本研究采用定量背向散射的电子成像（qBEI）和拉曼光谱和傅里叶变换红外（FTIRM）光谱技术测定活检样品中骨矿密度分布（BMDD）、矿物/基质比、矿物结晶度/成熟、相对蛋白多糖和胶原交联比率。

1.资料和方法

1.1研究样本绝经期前妇女经髂骨骨活检标本及血液维生素D水平检测25-OHD水平10～20ng/ml且血清PTH正常(10–65pg/ml)者纳入研究。绝经前期妇女具有脆性骨折(n=45,IOP)、绝经前妇女伴特发性BMD减低(DXA;T评分≤-2.5或Z评分≤-2.0)但无脆性骨折病史(n=19,ILBMD)，并选择正常BMD无脆性骨折病史的绝经前期妇女作为对照组(n=38,CONTROL)。

1.2定量背向散射电子成像(qBEI)活检样本完整切面的松质骨和皮质骨骨矿密度分布(Cn和CtBMDD)采用qBEI分析，背向散射电子信号强度与局部钙浓度相对应，信号越密集提示矿化越明显。应用这些数字化成像评价直方图灰阶水平，并进一步转换为重量百分比钙直方图（亦称为骨矿密度分布，BMDD)。由BMDD或以获得以下变量：Ca平均值、骨区的重量平均Ca浓度、最大钙值、众数钙浓度（直方图峰位，代表扫描区钙浓度的最大频率）、钙宽度（描述骨矿密度变异）、钙减低（钙重量百分比小于17.68）、钙增高（钙重量百分比>25.30）。

1.3Raman分析Raman和FTIRM检测所有四环素标定确定的活性成骨部位，对于可疑标定样本，则在两种标定之间检测。对于Raman红外显微镜分析采用Senterra(BrukerOptikGmbH)检测仪。

1.4FTIRI分析采用薄组织切片分析，利用BrukerEquinox55光谱仪进行分析，每一标本分析的面积为10×10?m2。光谱分辨率为4cm-1。

1.5统计学分析统计学分析采用SPSS6.0，IOP、ILBMD及CONTROL组比较采用ANOVA或Fisher’sLSD事后分析或非参数KruskalWallis检验。取P<0.05为具有统计学意义。

2.结果

2.1完整骨小梁和皮质区的BMDD

2.1.1组间比较IOP组与CONTROL组比较，前者的Cn.CaMean和Cn.CaPeak均较低(p<0.05)；ILBMD组与CONTROL组比较其Cn.CaMean及Cn.CaPeak亦较低（p<0.05)。矿化异质性(Cn.CaWidth)、低矿化区百分率(Cn.CaLow)则差异无统计学意义。ANOV用事后分析亦显示IOP与ILBMD组间Ct.BMDD变量差异无统计学意义。将患者两组合并后(IOP和ILBMD)，仍然显示其Cn.CaMean(1.4%,p<0.05)、Cn.CaPeak(1.7%,p<0.01)、Cn.CaHigh(45%,p<0.01)低于CONTROL组。相比之下，矿化异质性及低矿化骨区域则与CONTROL组相似。

2.2Raman和FTIRM分析

四环素标定骨组织的Raman分析显示，蛋白多糖含量标准化为矿物数量，胶原交联比在IOP/ILBMD组显著高于对照组。矿物/基质比（蛋白多糖含量标准化为骨有机质总量）及矿物质成熟/结晶度，差异无统计学意义。ILBMD组较IOP组的矿物/基质比更低(p<0.05)。胶原交联比IOP(p<0.001)和ILBMD组（p<0.001）显著低于CONTROL组。

3.讨论

本研究比较绝经前妇女髂骨活检的完整骨松质和皮质区的BMDD，IOP和ILBMD两组的BMDD无差异。但是，将其与年龄匹配正常对照组比较，显示与正常的松质骨BMDD存在差异。平均地，IOP和ILBMD两组的松质骨基质存在更低的钙含量。皮质骨亦观察到相似趋势，尽管尚未达到统计学显著性。组织形态学观察骨基质钙含量降低及骨量不足与减低的骨密度测量相关。BMDD的特点是其主要受到两个过程的影响：骨基质矿化动力学和骨转换率[2,3]。前者能够使BMDD转变至更低或更高的钙含量。矿化动力学是不变的，越高的骨转换将使BMDD转变为更低值，反之亦然。

患者组与对照组比较骨基质矿化差异很小(Cn.CaMean,1.4%)，这样小的偏差与骨脆性的关联值得考虑。另外，骨基质钙浓度下降1.4%影响整体骨的机械性能似乎是不可能的，纤维化基质功能(胶)对于矿物含量变化非常灵敏。灵敏带相对小量的矿物丢失可能对矿物的机械性能产生重大的影响。矿物含量的降低可能反映其对基质属性的间接影响，即反映纳米复合体机械属性的影响。研究显示，与对照组相比，IOP和ILBMD组患者胶原交联比明显增加。研究还发现IOP和ILBMD组间比较，BMDD无显著差异，以有机基质中蛋白多糖相对含量和成熟/结晶比为依据。值得注意的是，新成骨组织的矿物/基质比和胶原交联并无明显差异。

总之，研究结果表明，IOP和ILBMD妇女骨小梁骨基质矿化程度较正常对照组稍有下降。此外，两组中新形成的有机基质相关属性有显著变异。由于成骨细胞直接合成有机基质，这些发现与IOP与成骨细胞功能障碍相关，降低骨纳米复合体的机械属性。

参考文献

[1]周薇,毛旭东,徐伟民,等.上海市区女性峰值骨密度的探讨.中华医药杂志,2007，7（4）：302-304.

[2]万勇，郎红梅，艾智华，等.成都地区291名绝经后女性骨密度与维生素D水平.中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志，2014，7(1):22-24.

[3]邢晨芳,范国裕,段言峰,等.绝经和中老年妇女骨密度的关系.实用医学杂志,2010，26（8）：1361-1362.