骨質(zhì)疏松癥與血清轉(zhuǎn)化生長因子β、瘦素的關(guān)系

1、骨質(zhì)疏松癥與血清轉(zhuǎn)化生長因子、瘦素的關(guān)系                                          作者：張磊戴冀斌施永彥崔操摘要目的：研究骨質(zhì)疏松癥與血清瘦素和轉(zhuǎn)化

2、生長因子（TGF-）濃度的關(guān)系。方法：酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測24例骨質(zhì)疏松癥患者血清中瘦素和TGF-水平，并與正常人對照；計(jì)算血清瘦素、TGF-與骨密度的相關(guān)性。結(jié)果：骨質(zhì)疏松癥患者TGF-水平較對照組明顯降低（P<0.05），但血清瘦素與對照組無顯著差異（P>0.05）。血清TGF-與骨密度呈正相關(guān)，瘦素與骨密度無相關(guān)性。結(jié)論：TGF-水平降低可能是骨質(zhì)疏松癥發(fā)病的原因之一，而無直接證據(jù)表明瘦素水平變化與骨質(zhì)疏松癥發(fā)病有相關(guān)性。關(guān)鍵詞骨質(zhì)疏松癥；瘦素；轉(zhuǎn)化生長因子；酶聯(lián)免疫吸附檢測Relationship Between Osteoporosis and Serum T

3、ransforming Growth Factor and LeptinAbstract: Objective To explore the relationship between osteoporosis and leptin and transforming growth factor (TGF-) levels. Methods Serum leptin and TGF- in 24 patients with osteoporosis were measured by ELISA, and compared with that in 24 healthy subjects as co

4、ntrol. Results  The serum TGF- in the patients with osteoporosis was significantly lower than that in healthy subjects.however,there was no significant difference in serum leptin between patients and healthy subjects.The serum TGF- was positively correlated with bone mineral density.However,the

5、re is not correlation between serum leptin and bone mineral density. Conclusion  The decreased level of TGF- may be one of the causes to precipitate osteoporosis, but there is no direct evidence demonstrating the change of serum leptin is correlated with the pathogonesis of osteoporosis.Keyword

6、s: Osteoporosis;Leptin;Transforming growth factor ;ELISA骨質(zhì)疏松癥是一種以全身骨量減少，骨微細(xì)結(jié)構(gòu)退化為特征，骨密度降低，致使骨的脆性增加而易于發(fā)生骨折的一種全身性骨骼疾病,尤以絕經(jīng)后婦女為甚。成骨能力下降被認(rèn)為是骨質(zhì)疏松癥的主要發(fā)病機(jī)制。轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor , TGF-)和瘦素（leptin）對成骨有重要調(diào)節(jié)作用。本研究通過檢測骨質(zhì)疏松癥患者血清瘦素和TGF-水平，以探求二者與骨質(zhì)疏松癥發(fā)病是否存在相關(guān)性，進(jìn)一步闡明這兩種細(xì)胞因子在骨質(zhì)疏松癥發(fā)病中的作用。1材料與方法1.1標(biāo)本采集按照中國

7、人骨質(zhì)疏松癥的建議診斷標(biāo)準(zhǔn)（第二稿）1，隨機(jī)選取骨質(zhì)疏松癥病人24例為骨質(zhì)疏松組，其中男性6例，女性18例，最大年齡63歲，最小年齡42歲，平均年齡(54.08±5.91)歲。另選24例做對照組，均臨床排除骨質(zhì)疏松癥，其中男性9例，女性15例，最大年齡59歲，最小年齡44歲，平均年齡(52.08±4.96)歲。以上對象均排除慢性肝、腎、胃腸疾病和各種內(nèi)分泌疾病，免疫系統(tǒng)疾病，白血病，骨髓瘤，淋巴瘤，以及過度嗜煙或過度飲酒者。抽取檢測對象的靜脈血2 ml，4 000轉(zhuǎn)/分，離心10 min，分離血清，標(biāo)本放置超低溫冰箱（-80 ）保存，避免反復(fù)凍融，待標(biāo)本收集齊后統(tǒng)一測試。1

8、.2實(shí)驗(yàn)儀器與試劑雙能X線骨密度儀為美國Hologic 2000 plus型；連續(xù)波長酶標(biāo)儀為美國ELX 800型；人TGF- 夾心法ELISA檢測試劑盒購自上海森雄科技實(shí)業(yè)有限公司；人瘦素夾心法ELISA檢測試劑盒購自天津九鼎醫(yī)學(xué)生物有限公司。1.3血清TGF-和瘦素ELISA檢測標(biāo)準(zhǔn)品管中加入雙蒸水溶解，倍比稀釋法稀釋出1.6 ng/ml、3.2 ng/ml、6.3 ng/ml、12.5 ng/ml、25 ng/ml、50 ng/ml和100 ng/ml共7種濃度；將待測樣品，陰性對照和倍比稀釋的標(biāo)準(zhǔn)品分別加入相應(yīng)孔中，每孔100 l，37 孵育1 h；將樣品吸除，洗板3次，加入辣根過氧化

9、物酶標(biāo)記兔抗鼠抗體工作液，每孔100 l，37 孵育30 min；將抗體工作液吸除，洗板3次，每孔加入底物顯色液100 l，室溫避光顯色5 min，每孔加入中止液1滴；以蒸溜水清零，酶標(biāo)儀讀取標(biāo)準(zhǔn)品各孔492 nm吸光值（OD），以標(biāo)準(zhǔn)品100、50、25、12.5、6.3、3.2、1.6和0 ng/ml濃度為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)，以平滑曲線連接各標(biāo)準(zhǔn)品的坐標(biāo)點(diǎn)，繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線；讀取樣品OD值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出相對應(yīng)人血清TGF-濃度或瘦素濃度。1.4骨密度測定雙能X線骨密度儀測腰椎椎體前后位骨密度。受試者平臥儀器床上，骨密度儀對其腰椎進(jìn)行測量檢查，骨礦含量等參數(shù)值由儀器計(jì)算機(jī)自動(dòng)打印輸出。1

10、.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用兩樣本均數(shù)t檢驗(yàn)比較骨質(zhì)疏松組與對照組血清瘦素與TGF-水平。直線相關(guān)分析血清瘦素和TGF-與骨密度之間的相關(guān)度。P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 10.0輔助運(yùn)算。2結(jié)果血清瘦素、TGF-水平以及骨密度比較見表1,骨質(zhì)疏松組平均骨密度明顯低于對照組，差異具有顯著性（P<0.05）；血清瘦素稍高于對照組，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析差異不具備顯著性（P>0.05）。Pearson直線相關(guān)分析顯示：血清TGF-水平與骨密度之間呈正相關(guān)（r=0.34，P<0.05），血清瘦素水平與骨密度之間不存在相關(guān)性（r=0.24，P>0.05）。而血清瘦素與TGF

11、-水平之間也不存在相關(guān)性（r=0.21，P>0.05）。表1兩組血清瘦素、TGF-水平以及骨密度比較（略）注：與對照組比較，*P<0.05                             3討論骨質(zhì)疏松癥以全身骨量減少,骨的微細(xì)結(jié)構(gòu)退化為特征，正常骨代謝周期中，骨吸收和骨形成維持在一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。

12、破骨細(xì)胞的骨吸收活動(dòng)和成骨細(xì)胞的骨形成活動(dòng)相互偶聯(lián)，不斷進(jìn)行著骨重建。一旦偶聯(lián)被打破，平衡失衡，破骨細(xì)胞的骨吸收活動(dòng)相對增強(qiáng)或成骨細(xì)胞的骨形成活動(dòng)相對減弱，骨吸收大于骨形成發(fā)生骨質(zhì)丟失，將導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。近年來，隨著免疫學(xué)的不斷發(fā)展，細(xì)胞因子在骨質(zhì)疏松癥發(fā)病中的作用越來越受到重視。骨質(zhì)疏松癥發(fā)病有多種細(xì)胞因子參與，包括雌激素、白介素1（IL-1）、白介素6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNF）、胰島素樣生長因子1（IGF-1）、TGF-和瘦素等。TGF-是一族具有多種功能的蛋白多肽，在體內(nèi)廣泛分布，能刺激細(xì)胞表型發(fā)生轉(zhuǎn)化，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長與分化。TGF-是骨中含量最多的一種生長因子。一方面成骨細(xì)胞本

13、身可合成分泌TGF-;另一方面在成骨細(xì)胞的細(xì)胞膜上有TGF-的特異性受體。TGF-對成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞均有調(diào)節(jié)作用。對于成骨細(xì)胞，TGF-可促進(jìn)其的增殖和分化，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)合成的作用2。此外，TGF-還作用于成骨細(xì)胞的前體：骨髓成骨細(xì)胞祖細(xì)胞。當(dāng)體內(nèi)TGF-含量減少或加入TGF-抗體后，骨髓中成骨細(xì)胞祖細(xì)胞增殖能力減弱，導(dǎo)致成骨細(xì)胞數(shù)量減少和活性下降。對于破骨細(xì)胞的增殖和功能，TGF-也有明顯的促進(jìn)作用。在體外培養(yǎng)的破骨細(xì)胞培養(yǎng)液中加入TGF-后，破骨樣細(xì)胞數(shù)目及骨吸收面積顯著增加。對破骨細(xì)胞的促進(jìn)作用，可能是炎癥狀態(tài)下發(fā)生過度吸收的機(jī)制之一3。瘦素于1994年被發(fā)現(xiàn)4，最初被認(rèn)為是具有中樞

14、調(diào)節(jié)和外周局部作用的細(xì)胞因子。近來研究表明，瘦素還參與體內(nèi)包括骨組織在內(nèi)的多種組織代謝調(diào)節(jié)。有趣的是，在外周與在下丘腦中樞，瘦素對成骨的作用完全不同。在外周，瘦素具有明顯的促進(jìn)成骨作用。向進(jìn)入礦化期的原代培養(yǎng)正常人成骨細(xì)胞或骨肉瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中加入瘦素，可顯著增加骨細(xì)胞的礦化結(jié)節(jié)5。瘦素還可促進(jìn)骨髓成骨祖細(xì)胞向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并抑制向脂肪細(xì)胞分化的能力6。 此外，瘦素對血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移、小管形成和基質(zhì)金屬酶2的活性都有一定程度的促進(jìn)作用，提示瘦素可能通過調(diào)節(jié)血管新生而影響軟骨的骨化7。然而在中樞下丘腦，瘦素對骨代謝的影響卻完全不同，呈抑制成骨作用。饑餓及體重減輕時(shí)，瘦素水平降低，同時(shí)成骨細(xì)

15、胞活性也降低8。接受腦室內(nèi)瘦素注射的小鼠，其骨量發(fā)生下降9。瘦素缺乏小鼠，以及使用瘦素拮抗劑，可使小鼠血清骨鈣素升高。TGF-與瘦素表達(dá)都與體內(nèi)雌激素有一定聯(lián)系。TGF-與雌激素水平關(guān)系密切。去卵巢大鼠血清TGF-濃度隨血清雌二醇濃度水平的下降而降低10。在男性中，雌激素水平降低也與TGF-下降呈正相關(guān)11。在生理濃度下，TGF-還能提高細(xì)胞表面雌激素受體基因表達(dá)水平和靶細(xì)胞對雌激素的敏感性12。瘦素主要受胰島素和IGF-1的調(diào)節(jié)。雌激素對瘦素水平也有一定的促進(jìn)作用。女性瘦素水平高于男性。TGF-與瘦素本身也相互影響作用。通過Ob受體，瘦素與TGF-對腸血管肽的表達(dá)具有協(xié)同促進(jìn)作用12。在腎小

16、球內(nèi)皮細(xì)胞和腹膜間質(zhì)細(xì)胞中，瘦素都可以誘導(dǎo)TGF-表達(dá)13-14。本研究發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥患者血清TGF-顯著降低，且TGF-水平與骨密度呈正相關(guān)，提示TGF-水平下降可能是影響骨質(zhì)疏松癥發(fā)病的因素之一。該結(jié)果預(yù)示著，TGF-檢測有可能成為骨質(zhì)疏松癥的診斷指標(biāo)，有助于判斷骨質(zhì)疏松癥的預(yù)后，以及作為治療療效的判斷標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，通過靜脈等途徑補(bǔ)充TGF-蛋白，有可能有效改善骨質(zhì)疏松癥病情，改善患者生活質(zhì)量和預(yù)后。而本研究的另一項(xiàng)觀測指標(biāo)血清瘦素水平，則與骨質(zhì)疏松無明顯相關(guān)性。骨質(zhì)疏松癥患者瘦素水平與正常人無顯著差異。瘦素在下丘腦中抑制成骨的作用可能抵消了其在外周促進(jìn)成骨的作用。推測說明，直接補(bǔ)充血

17、清瘦素，對骨質(zhì)疏松癥的防治療效可能有限。不過通過基因治療等手段，提高骨組織中的瘦素表達(dá)量，改善骨質(zhì)疏松癥在理論上仍然可行。在本研究中，骨質(zhì)疏松癥患者血清瘦素與血清TGF-水平并沒有明顯的相關(guān)性。我們考慮并非二者之間在骨質(zhì)疏松癥發(fā)病中不存在聯(lián)系，而是由于骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，影響因素較多。我們計(jì)劃在今后進(jìn)一步研究中進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，對骨質(zhì)疏松模型動(dòng)物分別或聯(lián)合進(jìn)行TGF-和瘦素干預(yù)，以進(jìn)一步揭示細(xì)胞因子在骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病以及防治中的作用。參考文獻(xiàn)1劉忠厚，楊定焯，朱漢民，等中國人骨質(zhì)疏松癥的建議診斷標(biāo)準(zhǔn)(第二稿)J中國骨質(zhì)疏松雜志，2000,6(1):1-32Erlebacher A,Filvar

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