63例老年男性慢性阻塞性肺病患者骨密度和骨代谢的改变

http://www.100md.com 《中国骨质疏松杂志》 2000年第1期

     作者：朱砚萍 朱汉民 徐怀玉 李向阳 甘洁民 陈小平

    单位：朱砚萍(上海华东医院呼吸科，200040)；朱汉民(上海老年医学研究所)；徐怀玉(上海华东医院呼吸科，200040)；李向阳(上海华东医院呼吸科；陈小平(上海老年医学研究所)

    关键词：慢性阻塞性肺病；骨密度；骨代谢生化指标

    中国骨质疏松杂志000111 摘要 目的 通过测定慢性阻塞性肺病(COPD)患者骨密度和骨代谢的变化，探讨COPD骨质疏松的发生机理。方法 应用双能X线吸收测定仪(DEXA)对63例老年男性COPD患者进行腰椎、股骨近端骨密度(BMD)测定，酶联免疫法(ELISA)测定血骨钙素(BGP)、抗酒石酸盐酸性磷酸酸(TRAP)、I型前胶原C端肽(PICP)、尿胶原吡啶并酚(PyD)、脱氧吡啶并酚(D-PyD),并与30例老年男性对照组比较。结果 老年COPD组的BMD值与对照组相比显著降低(P<0.01),TRAP、PyD、D-PyD显著升高(P<0.01),有慢性呼衰患者的股骨近端BMD较无慢性呼衰患者为低(P<0.05)，BGP也降低(P<0.01)。吸入激素治疗患者与未吸入激素患者相比，BMD值无显著变化，但BGP降低(P<0.05)、TRAP升高(P<0.05)。结论 COPD患者对骨代谢的影响为骨吸入增高，导致骨量丢失，引起骨质疏松。原因可能与COPD患者缺氧、免疫、吸烟等因素有关

    Changes of bone density and bone turnover in 63 elderly with chronic obstructive pulmonary disease

    Zhu Yangping,Zhu Hanmin,Xu Huaiyu,Li Xiangyang,Gan Jiemin,Chen Xiaoping

    (Hua Dong Hospital,Shanghai 200040,China)

    Abstract Objective To examine the relationship between chronic obstructive pulmonary disease (COPD)and osteoporosis by bone density(BMD)measurewent and the biochemical markers of bone turnover in the elderly with COPD. Methods (BMD)of 63 male patients with COPD was measured by dual-energy X-ray absorptiometry. Serum osteocalcin(BGP),tartrate-resistant acid phosphatase(TRAP),type I procollagen C-terminal peptide(PICP)and urine pyridinoline(PyD),and deoxypyridinoline(D-PyD)were measured by ELISA.The results were compared with those of 30 healthy elderly men as controls. Results In COPD group,BMD levels were much lower than those in control(p<0.1),and TRAP,PyD,D-PyD in COPD group were higher than those in control group(p<0.01).BMD in femoral neck,Ward's triangle and serum BGP in COPD patients with chronic lung failure were lower than those in patients without chronic lung failure(p<0.05).BMD in patients treated with inhaled steroids had no significant change,but TRAP level increased(p<0.05). Conclusion Bone resorption in patients with COPD is increased,causing reduction of BMD and tendency of osteoporosis.The risk factors may be hypoxia,smoking and use of steroids.

    Key words Chronic obstructive pulmonary disease Bone density Biochemical makers Bone turnover

    在我国慢性阻塞性肺病(COPD)是一种常见病。据报道，COPD患者的骨矿物含量较健康者有明显的丢失，但其发生机理尚不清楚。本文观察了老年男性COPD患者的骨密度(BMD)和骨生化代谢指标，并分析病情严重程度和吸入皮质激素对其影响，以探讨COPD患者骨形成与骨吸收的改变特征和影响因素。

    1 对象和方法

    1.1 对象

    1997年3月至1998年4月本院呼吸科住院的老年COPD患者63例，均为男性，平均年龄70.44±7.06岁(60～80岁)，符合中华医学会《慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊治规范》的诊断标准^[1]。对照组30例老年男性，平均年龄71.61±7.03岁(63～86岁)，除外内分泌疾病、代谢性疾病和未服用影响骨代谢的药物。两组年龄无统计学差异。

    1.2 方法

    1.2.1 骨密度测定：应用双能X线吸收骨密度仪(DEXA)(Norland XR-36型，USA)进行腰椎L₂、L₃、L₄)和近端股骨(包括股骨颈Neck、大转子Troch、Word氏三角Ward's)骨密度(BMD)测定。

    1.2.2 骨代谢指标测定：采用酶联免疫法(ELISA)分别测定血骨钙素(osteocalcin,BGP),抗酒石酸盐酸性磷酸酶(Tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)、I型前胶原C端肽(Type I procollagen C-teminal peptide,PICP)和晨尿胶原吡啶并酚(Pyridinoline,PyD)、脱氧胶原吡啶并酚(D-PyD)(美国METRA公司提供试剂盒)。

    1.3 统计方法：t检验。

    2 结果

    2.1 COPD患者与对照组骨密度和骨生化代谢指标的比较(见表1、表2)：COPD组腰椎及股骨近端3个部位骨密度值均显著低于对照组，TRAP、PyD、D-PyD显著高于对照组。

    2.2 有慢性呼吸衰竭的COPD患者与无慢性呼吸衰竭的COPD患者骨密度和骨代谢比较(见表3、表4)：将COPD患者分成有慢性呼衰组和无慢性呼衰组进行BMD和BGP、PICP、TRAP、PyD、D-PyD等比较。慢性呼衰为病情稳定后动脉血气分析PaO₂<7.3 kPa,PaCO₂>7.3 kPa^[2]。结果显示慢性呼衰组股骨颈、Ward's三角BMD有明显下降，血清BGP含量显著低于无慢性呼衰组。

    2.3 吸入糖皮质激素对骨密度和骨代谢的影响(见表5、表6)：在本组COPD患者中，有部分患者为慢性喘息型支气管炎病人，规则或不规则吸入糖皮质激素治疗，将吸入激素患者与未吸入激素患者比较，发现两组患者BMD值无显著差异，骨代谢指标中BGP降低、TRAP升高。

    3 讨论

    骨质疏松是以全身系统性骨量减少，骨组织显微结构退变为特征的疾病，其结果导致骨脆性增加，骨折易发性增加。骨密度因其能准确地评价体内骨量情况，是当前测定机体骨量改变的最佳方法。而骨代谢生化指标由于其快速、灵敏在骨质疏松的早期诊断、鉴别诊断、预防和治疗上是不可缺少的。其中骨钙素是由成骨细胞合成，PICP系成骨细胞分泌的前胶原细胞外的组织酶切割的端肽，是反映骨形成的特异指标。TRAP主要由破骨细胞释放，其活性反映破骨细胞活性和骨吸收的状态。胶原吡啶并酚(PyD,D-PyD)是破骨细胞降解的胶原分解产物，经尿排出，因是未经代谢、且不受饮食影响，因此目前认为能较好地指示骨吸收状态。由于BMD和骨代谢指标受年龄、性别等因素影响^[3]，所以本文选择老年男性COPD患者作为研究对象，提高观察的准确性。

    关于COPD患者骨密度和骨代谢的变化，国内虽已有报道，但结果不一^[4，5]。本文通过比较和分析COPD患者与对照组的各项指标，发现COPD组腰椎和股骨上端BMD均显著减少，而且有慢性呼衰的病人股骨颈、Ward's三角区BMD更进一步减少，说明随着病情发展，缺氧加重，COPD患者骨量丢失愈加明显，骨折(尤其是股骨上端)风险增大。COPD患者的骨代谢情况，本文观察结果发现反映骨吸收指标如TRAP、PyD、D-PyD等均明显升高，BGP、PICP无明显变化，但有慢性呼衰患者BGP含量显著低于无慢性呼衰者，提示COPD骨代谢的主要变化为破骨功能的提高，随病情发展，可能还存在成骨功能受抑。

    表1 COPD组和对照组骨密度(BMD)测量结果(±s,g/cm²) 组别

    例数

    L₂

    L₃

    L₄

    Neck

    Troch

    Ward's

    COPD

    63

    0.833±1.158

    0.861±0.162

    0.860±0.155

    0.685±0.120

    0.594±0.114

    0.490±0.134

    对照

    30

    0.986±0.112

    1.067±0.190

    1.017±0.103

    0.769±0.119

    0.684±0.095

    0.559±0.128

    P值

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    <0.05

    表2 COPD组和对照组骨生化代谢指标比较(±s) 组别

    例数

    BGP(ng/ml)

    PICP

    (ng/ml)

    TRAP

    (U/L)

    PyD

    (nmol/mmol Cr)

    D-PyD

    (nmol/mmol Cr)

    COPD

    63

    6.71±2.83

    64.80±17.67

    4.53±0.67

    38.90±14.54

    5.82±2.26

    对照

    30

    6.95±2.74

    58.73±12.10

    4.04±0.80

    22.80±5.03

    4.58±1.24

    P值

    >0.05

    >0.05

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    表3 有慢性呼衰组和无慢性呼衰组骨密度(BMD)比较(±s,g/cm²) 组别

    例数

    L₂

    L₃

    L₄

    Neck

    Troch

    Ward's

    有慢性呼衰

    21

    0.817±0.139

    0.851±0.140

    0.855±0.141

    0.640±0.103

    0.560±0.091

    0.444±0.098

    无慢性呼衰

    42

    0.842±0.168

    0.867±0.173

    0.863±0.163

    0.708±0.129

    0.611±0.126

    0.514±0.152

    P值

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    <0.05

    >0.05

    <0.05

    表4 有慢性呼衰组和无慢性呼衰组骨生化代谢指标比较(±s) 组别

    例数

    BGP(ng/ml)

    PICP

    (ng/ml)

    TRAP

    (U/L)

    PyD

    (nmol/mmol Cr)

    D_-PyD

    (nmol/mmol Cr)

    有慢性呼衰

    21

    5.68±2.23

    65.70±16.47

    4.58±0.69

    38.13±14.29

    5.55±1.97

    无慢性呼衰

    42

    7.23±2.13

    64.35±18.28

    4.53±0.67

    39.29±15.30

    5.96±2.40

    P值

    <0.01

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    表5 吸入激素治疗患者和未吸入激素治疗患者骨密度(BMD)比较(±s,g/cm²) 组别

    例数

    L₂

    L₃

    L₄

    Neck

    Troch

    Ward's

    吸入激素

    20

    0.811±0.125

    0.845±0.120

    0.856±0.123

    0.691±0.103

    0.594±0.088

    0.486±0.103

    未吸入激素

    43

    0.857±0.181

    0.869±0.180

    0.866±0.167

    0.697±0.139

    0.594±0.130

    0.492±0.155

    P值

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    表6 吸入激素治疗患者和治疗患者骨生化代谢指标比较(±s) 组别

    例数

    BGP(ng/ml)

    PICP

    (ng/ml)

    TRAP

    (U/L)

    PyD

    (nmol/mmol Cr)

    D-PyD

    (nmol/mmol Cr)

    吸入激素

    20

    5.67±1.97

    67.33±20.15

    4.78±0.72

    35.97±22.83

    5.30±2.37

    未吸入激素

    43

    6.91±2.70

    63.46±16.07

    4.41±0.61

    38.76±18.20

    6.12±2.12

    P值

    <0.05

    >0.05

    <0.05

    >0.05

    >0.05

    COPD患者中，有部分对糖皮质激素治疗有效或部分合并支气管哮喘。本组病人中，有20例经常吸入激素治疗。将该组患者与不用激素患者进行比较，发现两组BMD无显著差异，但是骨代谢指标中反映成骨功能的BGP降低、反映骨吸收的TRAP已有升高，提示吸入激素治疗可能对骨代谢甚至骨量有影响。符合国外有关成人长期吸入大剂量激素导致BMD降低和骨代谢变化，骨代谢指标变化先于BMD的报道^[6]。

    COPD对BMD和骨代谢的影响，我们认为主要有以下几点：(1)缺氧。COPD患者机体处于长期慢性缺氧状态，致使ATP形成不足，影响胶原合成酶类，随着缺氧状态持续或加重，胃肠道缺氧引起钙吸收障碍。(2)免疫因素。目前影响骨代谢的细胞因子作用已引起重视，如促进骨吸收的白介素1(IL-1)，白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子等。而COPD主要病变特征是气道炎症特别是小气道炎症致慢性气道阻塞，炎性细胞释放的一系列炎性介质和细胞因子如IL-1，2，3都是破骨细胞的刺激因子，可能在其中起重要作用。(3)吸烟。是主要引起COPD的危险因素。已发现长期吸烟的男性其峰值骨量明显低于同龄非吸烟者，提示长期吸烟在老年COPD骨质疏松中可能起重要作用。(4))吸入糖皮质激素治疗。我们认为临床工作中治疗COPD时，应对COPD伴发的骨质疏松引起足够的重视，尤其是部分经常吸入激素治疗的患者，可适当补充钙剂和VitD进行预防，注意随访骨密度和骨代谢生化指标，以减少骨折的发生，提高患者的生活质量。

    参考文献

    1 中华医学会.慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊治规范(草案).中华结核和呼吸杂志，1997，20(4)：199-203.

    2 钮善福.呼吸衰竭.见：陈灏珠主编.实用内科学，北京：人民卫生出版社，1997，1500-1505.

    3 薛延，贾维维，张海文，等.骨代谢生化指标随年龄的变化及其临床意义.中国骨质疏松杂志，1995，1(2)：87-91.

    4 刘晓芳，张沪生，王召平，等.慢性阻塞性肺病患者骨代谢改变的观察.中国骨质疏松杂志，1997，3(2)：42-44.

    5 李双保，杨向荣，辛洪涛.老年COPD患者钙磷调节激素与骨矿含量的关系.实用老年医学，1996，10(3)：115-117.

    6 Hanania NA,Chapman KP,Sturtridge WC,et al.Dose-related decrease in bone density among asthmatic patients treated with inhaled corticosteroids.J Allergy Clin Immunol,1995,96(5ptl):571-579.

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/analecta/2003/08/31/80/962.htm