作者:赵国阳1 王波1 杨帆2 徐又佳2 单位: 1、江苏大学附属医院骨科 2、苏州大学附属第二医院骨科 苏州大学骨质疏松诊疗技术研究所 摘要: 关键词:铁蓄积;铁蛋白;肌肉含量;骨代谢 目前研究发现,铁蓄积与神经系统、心血管系统和血液系统等多种疾病密切相关。在骨关节系统,笔者以往的研究证实,铁蓄积可抑制骨形成、促进骨吸收导致骨量下降和骨质疏松的发生和发展。肌肉作为骨骼最为邻近的组织,与骨骼有密切的联系,目前骨骼和肌肉已被共同作为骨质疏松症防治的靶标。但铁蓄积对肌肉的影响如何,二者是否存在临床相关性,目前尚不完全清楚。本研究选取中老年人群为研究对象,通过对其体质分析、肌量测定以及血清铁蓄积指标、骨代谢指标、相关生化指标的检测、分析,探讨中老年人群铁蓄积与肌量水平的相关性,以期为铁代谢与骨骼肌代谢的研究提供相关临床数据。 对象与方法 对象 收集2016年1月至2017年12月在江苏大学附属医院常规查体的50岁以上中老年人群的临床资料。排除标准:(1)有甲状旁腺功能亢进、性腺功能减退及甲状腺功能减退者;(2)女性45岁前绝经者;(3)严重肝肾疾病、肿瘤疾病、血液系统疾病及严重感染者;(4)正在使用双膦酸盐、降钙素、雌激素、类固醇激素等影响骨代谢药物者;(5)血清铁蛋白(ferritin,Fer)>1 000 ng/mL。经筛选,本研究共入选研究对象78例。所有研究对象均签署知情同意书。 方法 病史采集:由专人对受试者病史进行调查及记录,包括既往健康状态、系统疾病、用药史等。 人体测量:所有受试者由同一人员测量并记录身高、体质量,计算体质量指数(body mass index,BMI)。BMI=体质量(kg)/身高2(m2)。 骨密度(bone mineral density,BMD)及肌量测定:使用美国GE公司双能X线骨密度仪(GE Lunar Madison WI),检测受试者的腰椎(L1-4)、髋部和股骨BMD。肌量测定在骨密度仪扫描完成后,使用仪器自带的身体成分分析软件进行成分分析,得出全身脂肪和瘦组织肌肉含量百分比。 http:///FRAX,录入相关风险因子及股骨颈BMD,由计算机自动生成10年髋部骨折发生概率和10年主要骨质疏松性骨折发生概率。]]> 实验室生化指标测定:检测受试者血清铁代谢指标、骨代谢指标及相关生化指标。血清铁蛋白(ferritin,Fer)采用电化学发光法检测,仪器为ROCHE cobas 600;血清转铁蛋白(transferrin,TRF)采用免疫散射比浊法检测,仪器为SIEMENS BN Prospec;血清骨转换指标骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、总Ⅰ型原胶原氨基端延长肽(total type Ⅰ procollagen amino terminal extension peptide,tP1NP)、Ⅰ型胶原C端肽β降解产物(type Ⅰ collagen C terminal peptide β degrada-tion product,β-CTX)采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测,仪器为ROCHE Elecsys 2010;血红蛋白(hemoglobin,Hb)、白细胞(white blood cell,WBC)计数采用半导体激光散射技术和细胞化学染色技术检测,仪器为Mindray BC-5380;血清铁(iron,Fe)、离子钙(ionized calcium,iCa)、谷草转氨酶(glutamic-oxalacetic transaminase,AST)、谷丙转氨酶(glutamic-pyruvic transaminase,ALT)、白蛋白(albumin,Alb)、肌酐(creatinine,Cr)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(cholesterol,CHO)等生化指标均采用酶动力法检测,仪器为OLYMPUS AU 5400。 统计学方法 采用SPSS 21.0统计软件,正态性分布数据以均数±标准差(±)表示,非正态分布计量资料以中位数{极小值~极大值}表示;各组计量数据采用检验,计数资料或率的比较采用卡方检验;Spearman线性相关分析了解肌肉含量与各临床指标的相关性;多元线性回归分析影响肌肉含量的主要因素;以<0.05为差异有统计学意义。 结果 一般资料 本研究受试者共78例,其中男性28例,年龄50~86岁;女性50例,年龄50~94岁。男性受试者中有高血压病史6例,糖尿病病史2例;女性受试者中有高血压病史10例,糖尿病病史2例,类风湿关节炎病史5例。男性受试者血清Fer中位水平为207.48 ng/mL,略高于正常范围(15~200 ng/mL); 血清TRF平均水平为1.89 g/L,低于正常范围(2.0~3.6 g/L)。女性受试者Fer中位水平为143.75 ng/mL,接近正常范围上限(12~150 ng/mL)。受试者其他血清骨代谢指标和肝肾功能等生化指标大致在正常范围()。 不同血清铁蛋白组比较 分别分析男性和女性受试者Fer正常组(血清Fer男性<200 ng/mL,女性<150 ng/mL)和Fer升高组(血清Fer男性≥200 ng/mL,女性≥150 ng/mL)受试者各项指标的差异,结果显示,女性Fer升高组的血清TRF水平低于Fer正常组(<0.05);Fer升高组的骨转换指标OPG、tPINP高于Fer正常组(<0.05);无论男性、女性,Fer升高组的肌肉含量百分比均明显低于Fer正常组(<0.05)()。 肌肉含量与各变量相关性分析 男性与肌肉含量相关的变量包括体质量、BMI、Fer、TG(<0.05);女性与肌肉含量相关的变量包括体质量、BMI、Fer、TRF、TG、腰椎BMD(<0.05)()。 肌肉含量与各变量多元线性回归分析 以肌肉含量为因变量,以相关性分析中<0.05的变量为自变量,即男性自变量选取体质量、BMI、Fer、TG,女性自变量选取体质量、BMI、Fer、TRF、TG、腰椎BMD,分别进行多元线性逐步回归分析。结果显示,无论男性、女性,BMI和Fer均是影响肌肉含量的主要因素,分别可以决定34.2%(男性)和41.1% (女性)的肌肉含量变化()。 讨论 铁离子作为人体必需的微量元素在体内有着非常重要的生物学功能,其中红细胞功能、组织氧化应激以及系统免疫应答等都需要铁离子参与。人体平均每天从肠道吸收并利用1~2 mg铁,但因人体缺少有效的排铁途径,所以随着年龄的增长,机体内很容易出现铁蓄积。临床上检测体内铁水平的主要生化指标包括血清Fer、TRF和Fe。血清Fer是临床上评价体内铁储存的主要指标,具有简单易行、相对便宜且可重复检测的特点。血清TRF可协同铁蛋白反映体内的铁储存,铁蓄积时TRF降低。血清铁离子的影响因素较多,在评价体内铁负荷水平时,一般仅对血色病等重度铁蓄积有参考意义。本研究受试者为到医院常规查体的中老年人群,其中男性受试者血清Fer中位水平略高于正常范围,TRF水平低于正常范围;女性受试者Fer中位水平接近正常范围上限;无论男性、女性,血清Fe均在正常范围,这些符合一般中老年人体内铁负荷相对增加的状态。本研究将男性、女性受试者分别分为Fer正常组和Fer升高组,结果发现,无论男性、女性,与Fer正常组相比,Fer升高组受试者的肌肉含量明显降低;相关性分析发现,无论男性、女性,体质量、BMI、Fer、TG均与肌肉含量呈负相关,女性尚存在TRF与肌肉含量呈正相关。继续以肌肉含量为因变量,进一步行多元回归分析发现,无论男性、女性,影响肌肉含量的主要因素除BMI外,尚存在血清Fer。综上,笔者认为,在本研究中血清Fer升高、铁蓄积可能是中老年人肌量下降的一个影响因素。 有关中老年人铁蓄积与肌肉含量下降、肌少症的关系,近年来国外有相关报道。2014年,一项在韩国基于1 380例中老年妇女的调查发现,患肌少症妇女的血清铁蛋白水平明显升高,血清铁蛋白升高组妇女患肌少症的风险是血清铁蛋白正常组的2.02倍。2016年,一项针对300例血液透析患者的研究发现,患者前臂握力和肌肉含量与血清铁蛋白水平呈明显负相关。2017年,一项在意大利基于639例65岁以上中老年人群研究发现,在肌少症人群中,无论男性、女性,其血清铁蛋白均明显升高。2016年,Ikeda等临床前研究揭示了血清Fer升高导致肌肉含量下降或肌少症的可能机制。该研究使用右旋糖酐铁腹腔注射干预C57小鼠,并且使用硫酸亚铁体外干预成肌细胞C2C12,结果发现在骨骼肌内出现铁负荷的同时,骨骼肌组织肌量下降、骨骼肌细胞萎缩,Akt-FOXO3活化,与骨骼肌细胞萎缩相关的泛素化标志基因atrogin-1和MuRF1表达上调,而且在C2C12细胞中沉默FOXO3可抑制atrogin-1和MuRF1的表达上调。因此,作者认为高铁负荷导致骨骼肌肌量下降的机制可能与Akt-FOXO3介导的泛素蛋白酶体系统激活有关。 本研究中尚发现在女性血清Fer升高组与Fer正常组相比,骨转换指标OPG、tPINP明显升高,提示在机体铁蓄积状态下骨转换可能相对活跃。Tsay等和赵国阳等研究也认为,高铁负荷可促进骨转换,与本研究结果近似。但本研究未在男性受试者中发现类似结果,笔者认为,女性在围绝经期血清Fer升高的幅度比同龄男性升高的更明显,机体受铁负荷的影响可能也更多,因此男性血清Fer升高组的骨转换指标无明显变化。另外,在本研究的相关性分析还发现,无论男性、女性,肌肉含量均与血清TG呈负相关,提示血清TG升高、高血脂症可能也与肌肉含量下降有关,这需要进一步研究证实。 本研究的不足与局限性:(1)肝穿活检检测肝铁浓度是目前国外评价机体铁负荷状况的金标准,但由于操作复杂,且为有创检查,本研究中未使用;(2)肌肉含量比是通过双能X线骨密度仪采用局部扫描模式测量获得,未采用全身扫描模式并进一步计算骨骼肌重量指数(SMI)。尽管有学者研究认为局部扫描获得的肌肉、脂肪含量可推算全身的肌肉或者脂肪含量,但本研究肌肉指标数据的准确性仍有不足;(3)本研究的样本量相对不足。 综上,中老年人群血清Fer与肌肉含量存在相关性,血清Fer升高、铁蓄积可能是中老年人肌量下降、肌少症的一个影响因素。 |
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