血清β-CTX、Cathe K、OPG对老年OPF患者术后骨折再发的预测价值

王汉 黄友华 符林雄 李儒琳

1. 中南大学湘雅医学院附属海口医院骨科中心，海南 海口 570208 2. 琼海市人民医院骨外科，海南 琼海 571400

骨质疏松性骨折(osteoportic fracture，OPF)指的是个体在无外伤(暴力)或仅遭受轻微外伤(能量)的情况下发生的骨折，属于骨质疏松症的严重并发症，好发生于老年人[1-2]。近年来随着我国人口老龄化不断加剧，老年OPF的发病率逐年升高，严重影响了老年人的身体健康及生活质量。经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty，PVP)及经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty vertebroplasty，PKP)是目前治疗此病的有效手段，但PVP/PKP术后仍可发生术(邻)椎骨折，影响患者预后[3-4]。因此在疾病治疗过程中，了解影响老年OPF术后再发骨折的相关因素、进而采取针对性的处理对于改善老年OPF术后骨折再发具有重要意义。研究显示[5-6]，β-胶原降解产物(beta collagen degradation products，β-CTX)和组织蛋白酶K(cathepsin K，Cathe K)是一种成熟胶原降解产物和蛋白水解酶，具有加速胶原降解和抑制骨吸收的作用，能够反应骨破坏(吸收)水平。骨保护素(osteoprotegerin，OPG)是一种可溶性蛋白，具有促进破骨细胞的凋亡、抑制骨质吸收的作用[7]。目前关于血清β-CTX、Cathe K、OPG与骨质疏松症关系的研究较多，而关于其对老年OPF术后再发骨折的预测作用研究较少。因此，本研究将探讨血清β-CTX、Cathe K、OPG水平变化对老年OPF术后骨折再发的预测价值，以期为治疗方案的制定及老年OPF术后再发骨折的评估提供指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年3月-2020年3月在中南大学湘雅医学院附属海口医院行PVP/PKP治疗的120例老年OPF患者为研究对象，依据术后是否再发骨折分为再发骨折组(32例)和非再发骨折组(88例)。其中男性45例，女性75例，年龄60～80岁，平均(65.83±7.79)岁。纳入标准：术前均经X线、CT或MRI等检查确诊，且符合《中国骨质疏松性骨折诊疗指南》[8]中对于老年骨质疏松性骨折的诊断标准；经双能X线骨密度仪检查证实骨密度T值≤-2.5 SD者；年龄≥60，且自愿接受PVP/PKP手术者；术后均愿意接受抗骨质疏松症治疗者。排除标准：患有严重脊柱肿瘤/感染或其他重要脏器损伤者；近期参与过其他临床研究或无完整6个月随访资料者；患有病理性骨折及正在服用影响骨代谢药物者。

1.2 方法

1.2.1血清β-CTX、Cathe K、OPG水平检测：抽取老年OPF术后患者血清4 mL，1 500 r/min(离心半径3 cm)离心20 min，取上清液并于- 80 ℃环境保存待测。取两组- 80 ℃环境保存的上清液并恢复至室温，采用酶联免疫吸附法检测患者血清β-CTX、Cathe K、OPG水平，实验步骤按照试剂盒(上海晶抗生物工程有限公司)说明书进行，以酶标仪检测450 nm波长处光密度。

1.2.2比较再发骨折组与非再发骨折组的可能影响因素差异：对比再发骨折组与非再发骨折组血清β-CTX、Cathe K、OPG水平及其他可能影响骨折再发的相关因素，包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、是否饮用牛奶、外伤史、骨折节数、体质量指数(body mass idex，BMI)、手术方式、手术椎体部位、是否营养供给不足、高血压史、糖尿病史、高血脂史、骨密度T值、骨水泥注入体积、穿刺部位、骨折程度、是否服用降压药、是否服用降糖药、居住环境是否潮湿等。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 老年OPF患者术后再发/非再发骨折组血清β-CTX、Cathe K、OPG水平及其他可能影响因素差异比较

再发骨折组(32例)骨折程度、血清β-CTX、Cathe K水平高于非再发骨折组(P<0.05)，骨密度T值及血清OPG水平低于非再发骨折组(P<0.05)；再发骨折组与非再发骨折组的性别、年龄、吸烟、饮酒、饮用牛奶、外伤史、骨折节数、BMI、手术方式、手术椎体部位、营养供给不足、高血压、糖尿病、高血脂、骨水泥注入体积、穿刺部位、服用降压药、服用降糖药比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 再发骨折组与非再发骨折组相关因素差异比较Table 1 Comparison of related factors between the recurring fracture group and the non-recurring fracture

2.2 Logistic回归分析影响老年OPF患者术后骨折再发的危险因素

将可能影响患者术后再发骨折的危险因素中有统计学差异因素记为自变量(X)，是否再发骨折记为因变量(Y)，将血清β-CTX、Cathe K、OPG水平、骨密度T值作为连续变量，骨折程度进行二分类变量赋值(发生骨折记为1，未发生记为0)后，进行Logistic回归分析，结果显示骨密度T值、骨折程度、血清β-CTX、Cathe K、OPG水平均是影响老年OPF患者术后骨折再发的危险因素(P<0.05)。见表2。

表2 Logistic回归分析影响老年OPF患者术后骨折再发的危险因素

2.3 ROC分析血清β-CTX、Cathe K、OPG水平对老年OPF患者术后再发骨折的预测作用

ROC分析显示，血清β-CTX、Cathe K、OPG联合预测老年OPF患者术后再发骨折的灵敏度、特异度、AUC分别为87.50 %、60.23 %、0.859，均高于β-CTX(71.88 %、63.64 %、0.727)、Cathe K(68.75 %、61.36 %、0.719)、OPG(78.13 %、68.18 %、0.749)单独预测。见图1。

图1 血清β-CTX、Cathe K、OPG水平预测老年OPF患者术后再发骨折的ROC曲线Fig.1 The ROC curve of serum β-CTX, Cathe K, OPG levels predicting recurrence of fractures in elderly OPF patients

3 讨论

骨质疏松性骨折(OPF)是老年群体的常见病，发病后患者常出现腰背部疼痛、驼背、胸闷、气短、呼吸困难等症状，严重影响患者的正常生活。以往对于此类骨折患者常采用药物镇痛、佩戴支具以及绝对卧床休息等保守治疗，然而疗程较长且疗效欠佳，且有增加压疮、骨量丢失的风险，PKP及PVP手术是当前治疗老年OPF的常用术式，可显著恢复椎体高度(功能)，且并发症少，安全性高。但随着对PKP及PVP术的临床深入开展，发现老年OPF患者PKP及PVP术后二次骨折发生率较高，二次骨折不但会降低患者的手术满意度，而且会影响患者的恢复效果，是造成PKP及PVP术后疗效不佳的主要原因[9-11]。因此了解影响老年OPF患者病情发展及术后再次骨折的相关因素，从而制定有效的防治方案具有重要意义。

Ⅰ型胶原蛋白是骨组织中含量最丰富的蛋白质，能够有效维持骨结构的完整性及生物力学特性，而β-CTX是Ⅰ型胶原蛋白的降解产物，通过检测β-CTX能够了解到患者的破骨细胞活性，进而了解到骨吸收(转换)程度，所以被认为是骨吸收的重要血清学指标[12-13]。Cathe K属于溶酶体半胱氨酸酶中的超家族成员，由329个氨基酸残基构成，能够降解多种骨基质蛋白，在破骨细胞源性骨吸收的过程中发挥重要作用，可以作为骨折风险的指标[14]。OPG又称破骨细胞生成抑制因子，是一种可溶性蛋白，主要由成骨细胞谱系合成和分泌，在许多种脏器均有表达，尤其在骨(髓)中具有较高的含量，是成(破)骨过程中的关键偶联因子[15]。研究显示[16]，OPG能够通过阻碍成骨细胞f肌动蛋白环形成，来抑制骨吸收，进而诱导破骨细胞凋亡。因此，血清β-CTX、Cathe K、OPG均能有效反映老年OPF患者的骨代谢水平，然而少见其用于预测老年OPF患者术后骨折再发风险的报道。

本研究将进行PVP/PKP治疗的120例老年OPF患者作为研究对象，通过Logistic及ROC曲线分析血清β-CTX、Cathe K、OPG水平变化对老年OPF术后骨折再发的预测价值。结果显示骨折程度、骨密度T值、血清β-CTX、Cathe K、OPG均是影响老年OPF患者术后再发骨折的危险因素(P<0.05)。王丹等[17]研究表明，血清β-CTX、Cathe K、OPG参与了骨质疏松症的发生发展过程，可用于预测骨质疏松性骨折的发生风险，与本研究结果相符。此外ROC曲线分析显示，血清β-CTX、Cathe K、OPG联合预测老年OPF患者术后再发骨折的灵敏度、特异度、AUC分别为87.50 %、60.23 %、0.859，联合预测优于单独预测，说明血清β-CTX、Cathe K、OPG水平可用于老年OPF患者术后再发骨折的预测，且三者联合检测对老年OPF患者术后再发骨折的预测价值更大。

综上所述，血清β-CTX、Cathe K、OPG水平可为老年OPF术后再发骨折的治疗及预后评估提供依据，三者联合检测对老年OPF术后再发骨折的诊断价值高于三者单独检测。