脂肪因子Omentin-1、脂聯(lián)素與中老年女性骨密度相關(guān)性研究

陳麗華 呂燕碧 鄺雪輝 康玉聞 鄧惠群 劉永裕

佛山市中醫(yī)院骨科，廣東 佛山 528000

骨質(zhì)疏松癥是一種全身性骨骼疾病，其特征是骨量減少和骨組織的微觀結(jié)構(gòu)惡化，從而導(dǎo)致骨脆性增加、易發(fā)生骨折和生活質(zhì)量下降[1]。對(duì)于女性來說，絕經(jīng)后會(huì)出現(xiàn)骨密度(bone mineral density, BMD)加速下降。許多因素，如低體質(zhì)量指數(shù)(bone mass index, BMI)、體育鍛煉減少和吸煙均會(huì)導(dǎo)致骨量的流失。最近，有研究者[2-4]提出脂肪細(xì)胞依賴性激素因子可能對(duì)骨骼健康起著重要作用。尤其是Omentin-1和脂聯(lián)素可能為影響B(tài)MD的新因素。脂聯(lián)素是脂肪細(xì)胞分泌的脂肪因子，與肥胖成反比，被認(rèn)為具有抗炎、抗動(dòng)脈粥樣硬化和胰島素增敏作用[5]。值得注意的是，已發(fā)現(xiàn)脂聯(lián)素及其受體是由人成骨細(xì)胞產(chǎn)生的，這表明脂聯(lián)素可能將脂肪組織與BMD聯(lián)系起來[6]。最近的一項(xiàng)薈萃分析[7]發(fā)現(xiàn)脂聯(lián)素與BMD之間存在負(fù)相關(guān)。關(guān)于脂聯(lián)素與骨重塑過程之間的關(guān)聯(lián)，即破骨細(xì)胞去除礦化骨和成骨細(xì)胞形成新骨，已在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究中進(jìn)行了相關(guān)的研究[8]，但結(jié)果相互矛盾。關(guān)于脂聯(lián)素對(duì)骨代謝的影響方面，被認(rèn)為其可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞增殖和分化[9]。Omentin-1是從人類網(wǎng)膜脂肪cDNA文庫中發(fā)現(xiàn)的，主要在內(nèi)臟脂肪組織中表達(dá)[10]。最近的研究[11]表明，Omentin-1與BMI和腰圍呈負(fù)相關(guān)。此外，有研究者[11]報(bào)道了其與脂聯(lián)素和高密度脂蛋白膽固醇呈正相關(guān)。迄今為止，只有少數(shù)橫斷面研究調(diào)查了健康人群中血清Omentin-1水平和BMD之間的關(guān)聯(lián)，結(jié)果并不一致[12-13]。本研究旨在分別研究Omentin-1、脂聯(lián)素和BMD之間的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 一般臨床資料

選取2017年3月至2018年4月在佛山市中醫(yī)院就診的需要進(jìn)行腰椎骨密度檢測且年齡范圍為35～60歲的女性患者。排除已經(jīng)確診為骨質(zhì)疏松癥且進(jìn)行治療者及患有心血管并發(fā)癥、慢性腎病、視網(wǎng)膜疾病、中風(fēng)、心肌梗死等疾病的患者。通過健康檢查問卷的方式獲得受試者的一般特征、生活方式和不良生活習(xí)慣；填寫了關(guān)于營養(yǎng)和生活方式的自填式問卷，并對(duì)生活方式和病史進(jìn)行了基于計(jì)算機(jī)的訪談;BMI由體重(kg)除以身高的平方(m2)計(jì)算而得;根據(jù)有關(guān)月經(jīng)狀況和病史的自我報(bào)告信息評(píng)估絕經(jīng)期狀態(tài)；記錄患者服用避孕藥、進(jìn)行激素替代療法(HRT)情況。最后共有338位女性納入本研究，按照是否絕經(jīng)將其分為圍絕經(jīng)期/絕經(jīng)期組(n=194)和絕經(jīng)后組(n=124)。

1.2 指標(biāo)檢測

使用型號(hào)為QDR 4500的Hologic DEXA雙能X線檢測儀測量受試者腰椎(1～4)的骨密度；對(duì)所有患者均抽取10 mL靜脈血進(jìn)行血清指標(biāo)檢測；使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(Mercker creature dhea)檢測脂聯(lián)素，其中測定內(nèi)和測定間變異系數(shù)(CV)分別為4.6%和5.0%;同時(shí)檢測血清中Omentin-1和骨保護(hù)素(osteoprotegerin,OPG)的濃度。通過ELISA(Biovendor，Brno，Czech Republic)測定Omentin-1，其中測定內(nèi)CV在3.2%～4.1%之間，測定間CV在4.4%～4.8%之間;同時(shí)對(duì)OPG濃度進(jìn)行定量，其中測定內(nèi)CV為2.9%～4.9%，測定間CV為1.7%～9.0%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)均使用SPSS 19.0版軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通常分布的變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。右傾斜變量(Omentin-1、脂聯(lián)素、骨保護(hù)素)使用中位數(shù)和四分位數(shù)范圍表示，并進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換以進(jìn)行分析。分類變量予以百分比(吸煙狀況、口服避孕藥和HRT使用)表示。為了比較圍絕經(jīng)期/絕經(jīng)期女性和絕經(jīng)后女性的特征，使用了分類變量的卡方檢驗(yàn)和連續(xù)變量的Student ’t檢驗(yàn)或Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行分析。使用Spearman年齡校正的偏相關(guān)系數(shù)評(píng)估脂肪因子和BMD之間的相關(guān)性。多變量線性回歸模型用于評(píng)估脂肪因子脂聯(lián)素和Omentin-1與BMD之間的關(guān)聯(lián)。對(duì)于每種脂肪因子(對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化的Omentin-1或?qū)?shù)轉(zhuǎn)化的脂聯(lián)素)，另外相互調(diào)整模型。根據(jù)絕經(jīng)狀態(tài)特定四分位數(shù)的Omentin-1，使用多變量調(diào)整的協(xié)方差分析(ANCOVA)來評(píng)估Omentin-1與BMD之間的關(guān)系。根據(jù)絕經(jīng)狀態(tài)特定的脂聯(lián)素四分位數(shù)進(jìn)行相同的分析。P<0.05被認(rèn)為是差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

表1顯示了兩組女性的基本特征。與絕經(jīng)后女性相比，圍絕經(jīng)期/絕經(jīng)前女性的年齡更小(P<0.05)，骨密度更高(P<0.05)，Omentin-1(P<0.05)、OPG(P<0.0001)和脂聯(lián)素(P<0.05)水平更低。

筆者注意到在圍絕經(jīng)/絕經(jīng)前女性以及絕經(jīng)后女性中，脂聯(lián)素和BMD、OPG之間沒有顯著的相關(guān)性(P>0.05)。在多變量調(diào)整的線性回歸模型中檢測到脂聯(lián)素和BMD之間仍然沒有發(fā)現(xiàn)有相關(guān)性(表2)，脂聯(lián)素和OPG水平之間亦沒有關(guān)聯(lián)。

筆者觀察到在圍絕經(jīng)/絕經(jīng)前女性中Omentin-1和BMD之間沒有關(guān)聯(lián)(表2)。然而，在絕經(jīng)后女性中，調(diào)整年齡、BMI、腰圍、吸煙狀況、使用HRT和對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換的脂聯(lián)素水平后，Omentin-1與BMD之間呈負(fù)相關(guān)。

表1 不同絕經(jīng)狀態(tài)的研究人群特征Table 1 Characteristics of study populations with different menopause status

表2 根據(jù)絕經(jīng)狀態(tài)調(diào)整骨密度的Omentin-1和脂聯(lián)素的四分位數(shù)Table 2 Quartiles of Omentin-1 and adiponectin with adjusted BMD according to menopausal status

注：*針對(duì)脂聯(lián)素進(jìn)行了調(diào)整(對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換);#調(diào)整口服避孕藥的使用;$調(diào)整為Omentin-1 (對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換);&調(diào)整激素替代療法。

3 討論

本研究探討了脂肪因子脂聯(lián)素和Omentin-1與BMD之間的關(guān)系，并研究其在圍絕經(jīng)期/絕經(jīng)前和絕經(jīng)后女性中的作用。脂聯(lián)素與圍絕經(jīng)期和絕經(jīng)前女性的BMD水平未發(fā)現(xiàn)具有相關(guān)性；而Omentin-1與絕經(jīng)后女性的BMD水平發(fā)現(xiàn)存在顯著的負(fù)相關(guān)。有一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果表明脂聯(lián)素與BMD呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，5項(xiàng)研究顯示陰性關(guān)聯(lián)，5項(xiàng)研究顯示無關(guān)聯(lián)[7]。然而，此次研究結(jié)果及其他研究結(jié)果也沒有觀察到脂聯(lián)素與BMD水平之間的關(guān)聯(lián)[14-15]。這些研究在體外和體內(nèi)的結(jié)果相互矛盾，原因可能主要是兩方面：一方面，脂聯(lián)素被認(rèn)為通過刺激RANKL和抑制OPG產(chǎn)生誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成[16]；另一方面，脂聯(lián)素被證明可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞增殖和分化[16]，并通過破骨細(xì)胞生成抑制和成骨細(xì)胞生成激活來增加骨量[9]。然而，這種不一致發(fā)現(xiàn)的原因尚不清楚，但可以想象，分離的細(xì)胞培養(yǎng)模型和動(dòng)物模型在模仿復(fù)雜過程的能力方面受到限制，如可能的脂聯(lián)素依賴性反調(diào)節(jié)機(jī)制。因此，脂聯(lián)素在骨生物學(xué)中的生物學(xué)作用仍需要闡明。

迄今為止，只有少數(shù)研究調(diào)查了這種新型脂肪因子Omentin-1與健康人群BMD之間的關(guān)系。Li等[17]的研究結(jié)果顯示，Omentin-1與中國男性全身和腰椎BMD呈負(fù)相關(guān)；然而，在調(diào)整年齡、BMI和脂肪體重后，這種相關(guān)性失去了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此外，在股骨頸、全髖和Ward三角區(qū)的Omentin-1和BMD之間發(fā)現(xiàn)負(fù)相關(guān)，但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Tohidi等[13]和Zhang等[18]觀察到Omentin-1和BMD之間存在顯著的負(fù)相關(guān)，與此次研究中對(duì)于絕經(jīng)后女性的研究結(jié)果相一致，盡管這種關(guān)聯(lián)沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相比之下，Wang等[12]觀察到絕經(jīng)前的Omentin-1和BMD之間呈反比關(guān)系，而絕經(jīng)后的女性并非如此。

體外和體內(nèi)研究表明，Omentin-1可能在骨重塑過程中對(duì)BMD發(fā)揮保護(hù)作用。在成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞前體的共培養(yǎng)系統(tǒng)中，Omentin-1通過OPG減少破骨細(xì)胞形成并抑制成骨細(xì)胞中RANKL的產(chǎn)生[19]。其次，Omentin-1治療顯著提高了卵巢切除小鼠的BMD，同時(shí)伴有較高的血清OPG和較低的RANKL水平，提示Omentin-1通過OPG和RANKL對(duì)骨的保護(hù)作用[19]。有研究表明[19]絕經(jīng)后女性中的Omentin-1和OPG之間呈正相關(guān)。同時(shí)，筆者觀察到OPG在圍絕經(jīng)期/絕經(jīng)前女性中水平較低，而在絕經(jīng)后女性中水平較高。盡管如此，實(shí)驗(yàn)研究表明OPG具有依賴性骨重塑機(jī)制，而人類研究提供了關(guān)于OPG對(duì)骨重建標(biāo)記與BMD之間關(guān)系的爭議性結(jié)果。造成這種爭議的原因可能是因?yàn)镺PG/RANKL比OPG/RANKL比率最有可能影響B(tài)MD的靜態(tài)測量[20]，從而維持骨重建的適當(dāng)平衡。因此，需要進(jìn)一步的研究來探索RANKL和OPG/RANKL比率作為脂肪組織-骨關(guān)聯(lián)中的潛在介質(zhì)。

總體而言，在絕經(jīng)后女性中觀察到的較高的Omentin-1和較低的BMD水平可能是由于生理補(bǔ)償和適應(yīng)性的骨質(zhì)流失。即使觀察到Omentin-1和BMD水平之間的反向關(guān)聯(lián)，也不能排除Omentin-1可能會(huì)減弱在這些女性中存在的更強(qiáng)的骨損傷。然而，本研究的橫斷面設(shè)計(jì)不允許因果推斷，因此無法澄清觀察到的Omentin-1濃度是病理性還是補(bǔ)償性的。此外，由于本研究僅包括中老年漢族女性，這些發(fā)現(xiàn)可能不適用于其他種族或年齡組。同時(shí)，本研究還存在著其他局限性。首先，僅通過雙能X射線骨密度儀測量受試者的腰椎BMD，未收集其髖部骨密度;其次，本發(fā)現(xiàn)是基于Omentin-1和脂聯(lián)素水平的單一基線測量;此外，尚未測量受試者可能影響到脂肪因子和BMD之間關(guān)系的其他重要因素，例如維生素D或性激素。此次研究的優(yōu)勢為基于一定的人群樣本對(duì)絕經(jīng)前/絕經(jīng)期和絕經(jīng)后女性之間進(jìn)行適當(dāng)比較，程序標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)最重要的潛在混雜因素進(jìn)行調(diào)整而獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

總之，本研究顯示脂聯(lián)素與骨密度無關(guān)。然而，更高的血清Omentin-1水平與絕經(jīng)后女性的BMD水平降低有關(guān)。