絕經后婦女同型半胱氨酸代謝與脊柱骨關節炎病情嚴重程度的關系

賈博，龐榮，楊瑞雪

(運城市中心醫院，山西運城 044000)

骨關節炎(osteoarthritis,OA)是慢性退行性關節疾病，主要癥狀是僵硬、疼痛和關節運動受損，雖然致殘率低于類風濕性關節炎、強直性脊柱炎，但活動時疼痛所致不適及功能障礙對患者的生活質量造成嚴重影響[1]。OA是增齡相關性疾病，多見于中年以后，60%以上的老年人群中，有10%～20%患有癥狀性骨關節炎，了解OA的發病機制和進展已成為疾病預防和治療的重要主題[2]。同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一種非蛋白源性氨基酸，在蛋氨酸循環中作為中間代謝物生物合成。亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)在Hcy代謝過程中起至關重要的作用，MTHFR酶功能缺陷是Hcy積累的主要遺傳學因素[3]。高Hcy血癥是心血管疾病和骨質疏松性骨折的風險因素，絕經后婦女的血清Hcy水平升高與脊柱脆性骨折相關[4]。此外，有研究顯示MTHFR基因C677T多態性(rs1801133)可引起MTHFR酶活性降低，增加了骨密度(bone mineral density,BMD)降低和骨折發生的風險[5]。有研究通過全基因測序報告了rs1801133與Hcy/葉酸水平之間的關系[6]，但未報道MTHFR基因變異與BMD、骨折和骨骼系統疾病的關聯。Ma等[7]研究顯示，Hcy水平升高可影響膠原代謝和軟骨細胞功能，可能與OA病理生理學之間存在關聯。既往研究顯示，血漿Hcy水平與膝關節OA影像學特征之間存在相關性[8]，但Hcy與脊柱OA之間的關系尚不明確。本研究觀察了絕經后婦女血清Hcy與脊柱OA之間的關系，現報告如下。

1.1 一般資料

選擇2019年1月～2020年12月在本院就診的絕經后脊柱OA患者97例作為研究組，按照1∶1的比例抽取同期在本院接受體檢的絕經后非脊柱OA受試者97例作為對照組。兩組受試者均經放射學評估確診或排除脊柱OA，所有受試者均排除危重疾病、肺炎、急性血管疾病、繼發性骨質疏松癥等患者；
排除脊柱滑脫、峽部裂、化膿性脊柱炎、結核性脊柱炎、多發性骨髓瘤；
排除不能正常行走者。經醫院倫理委員會批準，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 脊柱OA診斷

對所有受試者放射學檢查評估T4～L4節段脊柱OA，根據Kellgren-Lawrence(KL)分級進行評估：0級指關節間隙正常，沒有骨贅，沒有明顯畸形；
Ⅰ級指關節間隙疑似變窄，可能有骨贅；
Ⅱ級指有明顯骨贅，關節間隙疑似變窄；
Ⅲ級指有中等量骨贅，關節間隙變窄明顯；
Ⅳ級指大量骨贅，關節間隙明顯變窄。根據有關文獻[8]及本研究中觀察，大部分絕經后女性可能出現唇樣骨贅，本研究將0級和Ⅰ級歸于非或可疑脊柱OA(對照組)，將Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級定義為脊柱OA(研究組)。

1.3 研究方法

采用標準程序收集受試者的體質量和身高等數據，計算體質量指數(body mass index,BMI)；
抽取受試者空腹靜脈血，檢查受試者白蛋白、糖化血紅蛋白(HemoglobinA1c,HbA1c)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白(lowdensity lipoprotein cholesterol,LDL-c)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein cholesterol,HDL-c)、超敏C反應蛋白(hypersensitivity C-reactive protein,hs-CRP)、葉酸等水平，采用液相色譜-串聯質譜系統測定血清Hcy水平。收集患者尿液，測定尿液戊糖苷的排泄量。

1.4 MTHFR基因C677T單核苷酸多態性測定

取患者3mL外周靜脈血，采用全血基因組DNA快速提取試劑盒提取基因組DNA，配置PCR反應液，加入DNA模板，PCR擴增條件：94 ℃解鏈10 min，94 ℃變性45 s，62 ℃退火40 s，72 ℃延伸45 s、39個循環，72 ℃延伸7 min、1個循環，4 ℃保存，送上海生工工程有限公司測序。

1.5 統計學方法

2.1 兩組受試者血清葉酸和Hcy水平

研究組Hcy水平高于對照組，葉酸水平低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組受試者血清葉酸和Hcy水平比較

2.2 不同KL分級脊柱OA患者Hcy和葉酸水平比較

不同KL分級脊柱OA患者的Hcy和葉酸水平差異存在統計學意義(P<0.05)；
Ⅲ級和Ⅳ級患者的Hcy水平高于Ⅱ級患者，葉酸水平低于Ⅱ級患者，差異均有統計學意義(P<0.05)；
Ⅳ級患者的Hcy水平高于Ⅱ級和Ⅲ級患者，葉酸水平低于Ⅱ級和Ⅲ級患者，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同KL分級脊柱OA患者的Hcy和葉酸水平比較

2.3 兩組受試者MTHFR基因C677T單核苷多態性比較

表3 兩組受試者MTHFR基因C677T單核苷多態性比較

2.4 不同KL分級脊柱OA患者MTHFR基因C677T單核苷酸多態性比較

表4 不同KL分級脊柱OA患者MTHFR基因C677T單核苷酸多態性比較

2.5 兩組受試者其他臨床因素比較

兩組受試者年齡、初潮年齡、孕次、產次、初次分娩年齡、職業、HDL-c等比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；
兩組受試者絕經年齡、體質量指數、白蛋白、HbA1c、TC、LDL-c、eGFR、hs-CRP、戊糖苷等比較差異存在統計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 兩組受試者其他臨床因素比較

2.6 Hcy及MTHFR基因C677T單核苷酸多態性對KL分級影響的多因素分析

以KL分級為應變量(0～Ⅰ級=0，Ⅱ級=1，Ⅲ級=2，Ⅳ級=3)，將Hcy、葉酸及C677T單核苷酸多態性及其他有意義的變量賦值：Hcy(連續變量)、葉酸(連續變量)、MTHFR多態性(CC=0，CT=1、TT=2、CT/TT=3)、體質量指數(連續變量)、白蛋白(連續變量)、HbA1c(連續變量)、TC(連續變量)、LDL-c(連續變量)、eGFR(連續變量)、hs-CRP(連續變量)、戊糖苷(連續變量)。將賦值的應變量和自變量引入多因素Logistic回歸分析，結果顯示，在平衡混雜因素后，Hcy和MTFFR基因C677T單核苷酸多態性是KL分級增加的風險因素(P<0.05)。見表6。

表6 Hcy及MTHFR基因C677T單核苷酸多態性對KL級影響的多因素分析

本研究采用橫斷面設計研究了絕經后婦女Hcy水平及代謝情況與脊柱OA之間的關系，結果顯示，脊柱OA患者血清Hcy水平高于對照組，MTHFR基因C677T多態性中T等位基因是脊柱OA病情進展的風險因素。

脊柱OA是一種與年齡相關的椎體疾病，主要累及小關節、脊柱軟骨、韌帶及椎體終板，臨床特征為椎間盤退變、終板硬化和骨贅形成，多表現為腰痛、四肢無力或麻木。隨著病情進展，脊柱OA可導致姿勢改變，導致日常生活活動受損[9]。目前我國尚缺乏腰椎OA的流行病學研究，一項基于英國人群的報告[10]顯示，腰椎OA影響大約30%的55～64歲成年人。日本的研究顯示，約有3000多萬例腰椎OA患者[11]。既往研究顯示，年齡和肥胖是OA發展的常見風險因素[12]，營養狀況、肌力和體力活動也與OA的患病率相關。但目前尚缺乏與脊柱OA相關的血清學標志物。

Hcy是蛋氨酸循環中的中間代謝物，Hcy水平受B族維生素等營養物質的影響。本研究在調整其他混雜因素后，這一結果與既往膝關節OA中的結果一致[13]。既往研究顯示，Hcy可減少Sirtuin-1和AMP活化蛋白激酶信號，上調氧化應激和凋亡水平，導致軟骨細胞功能障礙，減少軟骨細胞介導的礦化[14]。臨床研究顯示，Hcy水平與軟骨基質脆弱性、關節軟骨破壞和最終OA發病相關[15]，Hcy與OA具有獨立相關性。本研究結果提示，血清Hcy水平可能是脊柱OA相關的血清學指標。

遺傳因素與OA發展之間的關系多集中于髖關節、膝關節和手部骨性關節炎，既往多項研究顯示了基因多態性與OA的關系。在蛋氨酸代謝過程中，MTHFR在Hcy清除中起重要作用，功能缺陷導致循環Hcy水平升高[16]。C677T單核苷酸突變是MTHFR基因的常見突變，可導致MTHFR酶活性降低，T等位基因與骨質疏松性骨折發生相關[17]。本研究顯示，MTHFR C677T多態性中T等位基因與患者脊柱OA嚴重程度相關，通過多因素Logistic回歸分析，驗證了T等位基因對OA進展的獨立影響。本研究觀察到Hcy和MTHFR C677T多態性均是脊柱OA的風險因素，這可能是因為除遺傳因素外，血清中Hcy水平還與營養狀況、腎功能等相關，而部分MTHFR C677T多態性T等位基因患者表現為長期輕中度Hcy升高，MTHFR C677T多態性T等位基因與脊柱OA的相關性可能是長期Hcy水平升高的作用結果[18]。

綜上所述，本研究結果顯示，血清Hcy水平及Hcy代謝相關基因變異MTHFR基因C677T多態性與脊柱OA及病情嚴重程度存在相關性，結果提示，可降低Hcy水平的B族維生素可能在絕經后女性脊柱OA的防治中具有應用前景。