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编号:10505848
甲状腺机能亢进症性骨质疏松与骨代谢生化指标的关系
http://www.100md.com 《中国骨质疏松杂志》 2000年第2期
     作者:陈芳 尤传一 甘洁民 陈淑英 陈小平 朱汉民

    单位:陈芳(200040 华东医院内分泌科); 尤传一(200040 华东医院内分泌科); 甘洁民(上海市老年医学研究所); 陈淑英(上海市老年医学研究所); 陈小平(上海市老年医学研究所); 朱汉民(上海市老年医学研究所)

    关键词:骨质疏松;抗酒石酸盐酸性磷酸酶;Ⅰ型前胶原末端肽;尿吡啶啉;脱氧吡啶啉

    中国骨质疏松杂志000216

    摘要 目的 测定甲亢患者的骨密度与骨代谢生化指标,探讨甲亢骨质疏松发生的机理。方法 应用双能X线测定仪(DEXA),检查61例甲亢患者骨密度(BMD)的变化,同时测定血清骨特异性碱性磷酸酶(B-ALP)、骨钙素(BGP)、Ⅰ型前胶原末端肽(PICP)、抗酒石酸盐酸性磷酸酶(TRAP)、尿吡啶啉(Pyd)、脱氧吡啶啉(D-Pyd)的水平。结果 与对照组比较,甲亢患者的各项骨代谢生化指标均明显升高(P<0.01),且与FT4呈正相关。结论 甲亢时反映成骨细胞活性的B-ALP、BGP、PICP和反映破骨细胞活性的TRAP、Pyd和D-Pyd均升高,以破骨指标升高更明显,呈高转换型骨质疏松。
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    Relationship between hyperthyroid osteoporosis and biochemical

    markers of bone metabolism

    Chen Fang,You Chuanyi, Gan Jiemin,et al

    Department of Endocrinology,Huadong Hospital,Shanghai 200040,China

    Abstract Objective To investigate the mechanism and relationship between hyperthyroidism and osteoporosis.Methods Bone mineral density was observed using dual-energy X-ray absorptionmetry in 61 cases of hyperthyroidism, while serum bone specific alkaline phosphatase (B-ALP), osteocalcin(BGP),carboxy terminal propeptied of type Ⅰ procollagen(PICP),tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP),pyridinoline (Pyd) and deoxy pydidinoline (D-Pyd) level were were measured.Results Compared with control group,bone metabolic biochemical markers in all patients were significant increase. (P<0.001) and there was positive correlation between FT4 and markers of bone turnover.Conclusion The high levels of B-ALP BGP and PICP indicating the activities of osteoblasts and TRAP,Pyd and D-Pyd indicating those of osteoclasts are observed in patients with hyperthyroidism,especially Pyd and D-Pyd,displaying high turnover osteoporosis.
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    Key words Hyperthyrodism Osteoporosis Bone specific alkaline phosphatase Osteocalcin Carboxy terminal propeptide Type Ⅰ procollagen Tartrate resistant acid phosphatase Pydidinoline Deoxy pydidinoline

    甲状腺功能亢进症(简称甲亢)病程较长者可发生骨质疏松症,其机理与甲状腺素直接作用而增加骨转换有关,本文观察甲亢患者的骨密度变化,并测定血清骨特异性碱性磷酸酶(B-ALP)、骨钙素(BGP)、Ⅰ型前胶原末端肽(PICP)、抗酒石酸盐酸性磷酸酶(TRAP)、尿吡啶啉(Pyd)、脱氧吡啶啉(D-Pyd),分析甲状腺激素与骨质疏松及骨代谢生化指标的关系,探讨甲亢时骨质疏松的发生机理。

    1 材料和方法

, http://www.100md.com     1.1 对象

    1)甲亢组:选择1998年10月至1999年10月期间我院住院的患者,均符合美国甲状腺学会及上海内分泌学会制定的诊断标准,共61例,其中男性23例,女性38例,年龄20~70岁,平均44.2±13.0岁,平均体重指数20.18±3.59;病程1个月~10年,除外肝、肾功能损害,未服影响钙磷代谢的药物。应用双能X线骨密度仪(DEXA,Norland,XR-36)进行腰椎L2-4和近端股骨(包括股骨颈、大转子和Ward's三角)骨密度的测定,以所测任何部位低于骨峰值骨密度均值2个标准差判作骨质疏松。再将甲亢组分为骨质疏松组(HT-OP)和非骨质疏松组(HT-NOP)。

    2)对照组:50例,其中男性20例,女性30例,平均年龄41.8±13.5岁,平均体重指数21.57±2.13;无影响骨代谢的疾病,未服影响钙磷代谢的药物。

    1.2 方法
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    1)血清骨特异性碱性磷酸酶(B-ALP)、骨钙素(BGP)和Ⅰ型前胶原末端肽(PICP):采用美国METRA公司提供的试剂盒,用酶联免疫法(ELISA)测得,批内及批间CV分别小于8%和10%,单位分别以U/L和ng/ml表示。

    2)抗酒石酸盐酸性磷酸酶(TRAP):采用以L-酒石酸为抑制剂,α-萘酚磷酸钠为底物的偶氮化反应速率法[1]测得,单位U/L表示。

    3)尿吡啶啉(Pyd),脱氧吡啶啉(D-Pyd):留取清晨尿,采用美国METRA公司提供的试剂盒,用酶联免疫法(ELISA)测得,批内及批间CV分别小于8%和10%,同时用苦味酸法测肌酐值加校正,结果以Pyd或D-Pyd的nmol/mmCr表示。

    1.3 统计学处理采用t检验。

    2 结果
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    2.1 甲亢时骨质疏松发生率

    61例甲亢患者中,45例做了骨密度检查,其中17例有骨质疏松,占37.8%。

    2.2 甲亢组与对照组骨代谢生化指标的比较

    各项骨代谢指标,两组之间均有显著差异(P<0.001),见表1。

    表1 甲亢组与对照组骨代谢生化指标的比较 项目/组别

    甲亢组(n=61)

    对照组(n=50)

    B-ALP(U/L)

    40.5±28.9***
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    18.9±6.7

    BGP(ng/ml)

    15.8±8.31***

    6.2±3.8

    PICP(ng/ml)

    115.1±54.8***

    79.0±27.0

    TRAP(U/L)

    5.0±0.7***

    3.7±1.0

    Pyd(nmol/mmCr)
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    96.4±57.2***

    23.7±9.1

    D-Pyd(nmol/mmCr)

    25.3±21.8***

    4.5±1.3

    注:***P<0.001

    2.3 HT-OP组、HT-NOP组与对照组骨代谢生化指标的比较

    两组的B-ALP、BGP、PICP、TRAP及尿Pyd、D-Prd水平均高于对照组且有显著差异,P<0.001。HT-OP组与HT-NOP组比较,虽然后组各值均高于前组,但无差异,P<0.05,见表2。
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    表2 HT-OP组、HT-NOP组与对照组骨代谢生化指标的比较 项目/组别

    HT-OP组(n=17)

    HT-NOP组

    (n=28)

    对照组

    (n=50)

    B-ALP(U/L)

    43.1±30.5***

    39.8±32.4***

    18.9±6.7

    BGP(ng/ml)
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    16.6±8.9***

    15.4±8.8***

    6.2±3.8

    PICP(ng/ml)

    121.3±42.7***

    116.4±61.0***

    79.0±27.0

    TRAP(U/L)

    5.0±0.7***

    5.0±0.6***
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    3.7±1.0

    Pyd(nmol/mmCr)

    96.2±57.1***

    94.7±52.2***

    23.7±9.1

    D-Pyd(nmol/mmCr)

    25.4±22.1***

    25.0±22.1***

    4.5±1.3

    注:***P<0.0012.4 甲状腺激素水平与骨代谢生化指标及骨密度的相关性
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    将FT3和FT4分别与上述各生化指标及骨密度相关性分析,结果显示FT4与其相关性较好,其中FT4与BGP和Pyd呈正相关,相关系数分别为0.368和0.278;FT4与大转子处骨密度(BMD)呈负相关,相关系数为-0.372。

    3 讨论

    3.1 骨代谢生化指标的临床意义

    1)B-ALP是一种胞内酶,存在于成骨细胞的细胞膜。它的功能主要是通过水解磷酯,释出无机磷,增加其局部浓度,以促进基质矿化,所以B-ALP是反映成骨细胞活动增加的重要标志。

    2)BGP来源于成骨细胞,在新的成骨细胞内合成并释放入血,其浓度升高提示骨更新率增加。

    3)Ⅰ型胶原是骨组织中唯一的胶原,前胶原在成骨细胞中合成,血清中PICP的水平是反映成骨细胞活动和骨形成以及反映Ⅰ型胶原合成速率的特异指标[2]
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    4)TRAP主要由破骨细胞释放,因而TRAP的水平可反映破骨细胞活性和骨吸收状态[2]

    5)Pyd存在于骨和软骨中,脱氧后形成D-Pyd,特异地存在于骨组织中,当破骨活动加强时,Pyd和D-Pyd释放入血循环,并由尿中排出,故尿中测得的Pyd和D-Pyd[3]可反映破骨细胞活动的情况,且比过去常用的尿羟脯氨酸(HOP)更灵敏、更特异且不受饮食影响[4]

    3.2 甲亢骨质疏松的发生机理

    本组结果显示患甲亢患者并有骨质疏松的发生率37.8%。

    甲状腺素与骨的生长关系密切,在骨发育成熟前,甲亢可增加骨的长度发育,在成年人,甲亢则引起骨转换增加,高钙尿,碱性磷酸酶升高等,因而易导致骨量的快速丢失,招致骨量低下或骨质疏松。生化结果显示甲亢组各项成骨及破骨指标均较对照组明显升高,并者约为对照组的2倍,后者约为4倍,说明成骨细胞和破骨细胞的活性均增高,尤以破骨活性增加较明显,不论伴有骨质疏松或非骨质疏松组均呈明显高转换型。相关结果表明,甲亢时FT4水平愈高,破骨与成骨的代谢指标愈高,骨密度也就愈低。
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    骨质疏松是骨的吸收和重建平衡破坏的结果,主要由成骨细胞和破骨细胞完成。甲亢时发生骨质疏松主要有如下几个原因:

    1)甲状腺激素直接与成骨细胞核受体和膜受体结合而刺激成骨细胞增生[5]及骨钙素和胶原的产生;

    2)甲状腺组织和细胞含IL-6 mRNA[6],甲状腺激素在细胞因子IL-6等的参与下促进破骨细胞的形成和分泌[7];IL-6通过成骨细胞膜上受体-gpBO的信息传递,引起Ras-Map激酶级联反应,最终激活包括NF-IL-6在内的多种转录子,调节多种细胞因子的合成和分泌,引导破骨细胞分化因子的表达,从而诱导破骨细胞的分化成熟[8],IL-6还与其它骨吸收因子共同作用,促进骨吸收。

    3)甲状腺激素干扰VitD的生成;

    4)甲亢时经常腹泻,肠钙吸收降低;
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    5)甲亢时代谢紊乱亦诱发或加重骨质疏松。

    3.3 研究甲亢骨质疏松的临床意义

    甲亢时呈高转换型骨质疏松,各项成骨与破骨指标皆与TSH水平负相关[8]。TSH是甲亢诊断及疗效观察的敏感指标,且在甲亢治疗过程中最晚恢复正常,故TSH恢复至正常水平前骨高转换状态可继续存在,因此,骨转换指标有可能成为甲状腺功能恢复状态的监测指标。

    甲亢治疗时常加用L-T4作为调节垂体-甲状腺轴的辅助治疗。甲状腺素替代治疗时骨转换与TSH水平有关,但过量甲状腺激素可加速皮质骨和骨小梁的再建率,骨吸收超过骨形成,造成骨丢失,所以TSH水平较高者予甲腺素治

    疗时易发生骨质疏松,因此甲亢治疗时应保持TSH浓度在正常范围,以减少骨质疏松的危险性。
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    进一步研究甲亢骨质疏松机理,对甲亢骨质疏松防治具有重要的理论意义和临床实用价值。

    参考文献

    [1]甘洁民,朱汉民.抗酒石酸酸性磷酸酶测定方法及测定应用.上海医学检验杂志,1997,12(1):31.

    [2]刘忠厚主编.骨质疏松症.化学工业出版社,1992,217-218.

    [3]Ross PD,Knowlton W.Rapid bone loss is associated with increased levels of biochemical markers.J Bone Miner Res,1998,13(2):297.

    [4]Hanson DA,et al.A specific immunoassay for monitoring human bone resorption:quantitation of type Ⅰ collagen crosslinked N-telopeptides in urine.J Bone Miner Res,1992,7:1251.
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    [6]Yamazaki K,et al.Interleukin-6 inhibits thyroid function in the presence of soluble IL-6 receptor in cultured human thyroid follicles.Endocrinology,1996,137:4857.

    [7]Siddiqi A,Monson JP,Wood DF,et al.Serum cytokines in thyrotoxicosis.J Clin Endocrinol Metab,1999,84(2):435-9.

    [8]Kishimoto T,Taga T;Akira S.Cytokine signal transduction.Cell,1994,76:253.

    [9]Guo CY,Weetman AP,Eastell R.Longitudinal changes of bone mineral density and bone turnover in postmenopausal women on thyroxine.Clin Endocrinol Oxf.1997,46(3):301-7., http://www.100md.com