血漿晚期蛋白氧化產(chǎn)物水平與婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松關系的初步探究.pdf

1、研究背景:
　　 骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是發(fā)病率最高的代謝性骨病,以骨量減少、骨微結構改變?yōu)橹饕卣?進而導致骨的脆性增高以及骨折危險性增加的一種代謝性骨病。隨著人口的老齡化,骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率、死亡率以及由此帶來的經(jīng)濟負擔都將顯著增加。根據(jù)骨質(zhì)疏松癥的病因可將其分為原發(fā)性骨質(zhì)疏松(primary osteoporosis)、繼發(fā)性骨質(zhì)疏松(secondary osteoporosis)和特發(fā)性骨質(zhì)疏松(i

2、diopathic osteoporosis)三大類。原發(fā)性骨質(zhì)疏松又可以分為Ⅰ型骨質(zhì)疏松和Ⅱ型骨質(zhì)疏松。Ⅰ型骨質(zhì)疏松又稱絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是發(fā)病率最高的一類骨質(zhì)疏松,嚴重威脅中老年婦女的健康以及生活質(zhì)量。其發(fā)生的主要原因是性腺(雌激素和睪酮1功能的缺陷,發(fā)生在任何年齡段的雌激素和睪酮缺乏都將加速骨量丟失。由于絕經(jīng)后骨量減少速度明顯加快,所以Ⅰ型骨質(zhì)疏松主要發(fā)生于絕經(jīng)后婦女。絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松發(fā)病率可高達25％-50％,隨著年齡增大發(fā)病率還

3、會進一步增高,絕經(jīng)20年以上者發(fā)病率可高達56.76％。因此與絕經(jīng)相關的骨質(zhì)疏松已是一個不容忽視的重要保健課題。
　　 雙能X線吸收骨密度測量法被認為是目前骨質(zhì)疏松癥診斷的金標準。骨密度測定結果中,診斷標準以“T”值評分,“T”值是按照測定的骨密度值與同性別年輕人群骨密度平均值相比,依據(jù)骨量下降的標準差(SD)作出骨質(zhì)疏松的診斷與分級?！癟”值減低在1SD-2.5SD之間診斷為骨量減少,減低到達或超過2.5SD即可診斷骨質(zhì)疏松。

4、臨床通常以第2至第4腰椎(L2～L4)骨密度最低T分值作為腰椎骨密度診斷值。
　　 氧化應激是指機體活性氧族(reactive oxygen species,ROS)的生成增加或/和清除失衡,活性氧族水平升高的一種狀態(tài)。ROS是生物體內(nèi)有氧代謝產(chǎn)生的含氧自由基,主要包括超氧陰離子(O2-)、羥基(-OH)和過氧化氫(H2O2)。正常生理狀態(tài)下,體內(nèi)ROS不斷產(chǎn)生的同時被保護酶如超氧化物歧化酶(superoxidedismutas

5、e,SOD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathioneperoxidase,GP)及一些低分子量抗氧化劑清除。當機體防御系統(tǒng)功能低下時,體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡,傾向于氧化,出現(xiàn)了氧化應激狀態(tài)。異常增多的ROS對生物機體造成一系列的氧化損傷,如攻擊多聚不飽和脂肪酸引起脂質(zhì)過氧化,使生物膜的結構、功能及細胞膜表面受體改變；損傷蛋白質(zhì)的巰基和氨基,使蛋白質(zhì)變性、交聯(lián)、酶的活性喪失；損傷DNA,導致D

6、NA鏈的斷裂及突變等。
　　 ROS增高所導致的氧化應激狀態(tài)會對人體造成巨大的損傷。而自由基的負性作用主要是由于其結構中含有未成對電子,具有高度反應性,能夠迅速與周圍物質(zhì)發(fā)生反應。這種高度反應性決定了其半衰期非常短暫,直接測量這些自由基水平非常困難。但是,自由基與分子(脂類、蛋白質(zhì)、DNA)發(fā)生反應后的氧化產(chǎn)物,可以作為反映氧化應激水平標志物。
　　 自由基可以引起蛋白質(zhì)的交聯(lián)聚合和肽鏈斷裂,使蛋白質(zhì)與脂質(zhì)結合形成聚合物

7、,從而使蛋白質(zhì)功能喪失。自由基攻擊蛋白分子的側鏈氨基酸,如賴氨酸、精氨酸、脯氨酸、蘇氨酸,可以產(chǎn)生相應蛋白衍生物,并引起體內(nèi)蛋白巰基水平下降。吞噬細胞產(chǎn)生的次氯酸(強氧化劑)可以使血漿白蛋白氧化成為晚期蛋白氧化產(chǎn)物(advanced oxidation protein products,AOPP)以及糖化蛋白被氧化修飾成為晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGE),均可作為蛋白質(zhì)氧化損傷

8、的標志物。而自由基作用于生物膜上的不飽和脂肪酸,引起膜脂質(zhì)的過氧化反應而轉變成過氧化脂質(zhì),導致膜的流動性改變,使細胞變形能力下降、脆性增加,影響膜受體離子通道功能,增加膜通透性。脂質(zhì)過氧化的同時還可以增加新的自由基以及導致晚期脂氧化產(chǎn)物如丙二醛(malonaldehyde,MDA)、4-羥基壬烯醛(4-bydroxy-2-nonenal,4-HNE)、氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,o

9、x-LDL)和異前列腺素等的產(chǎn)生自由基可以與堿基發(fā)生加成反應,對堿基進行修飾,從而引起基因突變,甚至導致DNA鏈的斷裂。如鳥嘌呤被氧化生成8-氧代鳥嘌呤,在修復酶作用下以8-羥基脫氧鳥苷形式被切除。氧自由基可以使膠原纖維的膠原蛋白發(fā)生交聯(lián),使透明質(zhì)酸降解等,從而破壞細胞外基質(zhì)。
　　 AOPP是1996年首先由Witko Sarsat等提出,它是在氧化應激過程中由激活的吞噬細胞生成的次氧酸或氯胺氧化血清白蛋白作用生成的含雙酪氨酸

10、的蛋白交連物。已知分葉核中性粒細胞和單核細胞在特定的刺激下能夠產(chǎn)生呼吸爆發(fā),而后者可以導致高活性的ROS大量產(chǎn)生。在ROS的形成中,吞噬細胞具有在髓過氧化酶的作用下生成含氯氧化物的能力。髓過氧化酶在氯離子存在的情況下,使過氧化氫生成次氯酸。次氯酸是吞噬細胞所產(chǎn)生的毒性最強和化學性質(zhì)最活潑的一類物質(zhì),AOPP即是含氯氧化物和血漿白蛋白之間的反應產(chǎn)物。AOPP作為炎癥介質(zhì)能夠觸發(fā)氧化爆發(fā)并促進中性粒細胞和單核細胞合成炎性細胞因子。研究表明,

11、AOPP的產(chǎn)生以及增加存在于多種病理狀態(tài),包括糖尿病、尿毒癥、慢性腸道炎性疾病以及肥胖癥等,提示AOPP的增加可能與體內(nèi)病理生理環(huán)境有關。AOPP作為新的尿毒癥毒素和炎癥介質(zhì),是測定氧化劑介導的蛋白損傷的可靠指標,能夠評價抗氧化應激治療的療效。
　　 MDA是由體內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基侵害細胞質(zhì)中的不飽和脂肪酸,使得其中兩個或以上的亞甲基雙鍵斷裂形成脂質(zhì)自由基,引起脂質(zhì)過氧化反應而生成的物質(zhì)。過多的MDA能與蛋白、核酸等大分子形成脂褐

12、質(zhì)沉積于細胞中,這是導致機體細胞衰老的重要原因。同時,它還可與磷脂蛋白發(fā)生反應,改變細胞膜的通透性,造成組織細胞的損傷。MDA因其是脂質(zhì)過氧化代謝的毒性產(chǎn)物,它的含量直接反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的速率和強度。因此,常作為判斷自由基損害程度的指標,間接反映細胞受氧自由基損害的程度。
　　 氧化應激與骨質(zhì)疏松的發(fā)生密切相關。骨質(zhì)疏松的兩個重要發(fā)病因素——雌激素水平下降和年齡增長(衰老程度加劇)均能導致機體氧化應激水平升高。其它導致骨質(zhì)疏松

13、發(fā)生的危險因素如:吸煙、高血壓、糖尿病均能提高機體的氧化應激水平。氧化應激主要通過耗竭抗氧化物質(zhì)、激活破骨細胞.抑制成骨細胞以及骨形成來影響骨代謝。
　　 AOPP與大鼠增齡性骨量減少密切相關；氧化應激可以刺激體外培養(yǎng)的成骨細胞前體細胞系MC3T3-E1產(chǎn)生大量的AOPP,且AOPP能夠通過激活活性氧依賴的NF-κ B途徑來抑制成骨樣細胞的體外增殖和分化。以上研究結果表明:AOPP可能在氧化應激介導的骨質(zhì)疏松的發(fā)病過程中發(fā)揮了極

14、為重要的作用。由此我們推測婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者體內(nèi)可能存在AOPP的蓄積。此外MDA作為氧化應激的經(jīng)典標志物在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女體內(nèi)是否存有蓄積一直存在爭議。為了驗證這些問題我們檢測了絕經(jīng)后婦女血漿中AOPP及MDA的水平。
　　 目的:
　　 觀察絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女血漿晚期蛋白氧化產(chǎn)物(AOPP)及丙二醛(MDA)的水平,并探討其與骨密度之間的關系,為臨床干預提供理論依據(jù)。
　　 方法:
　　 選取4

15、9名符合WHO骨質(zhì)疏松癥診斷標準的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女和39名絕經(jīng)后未患有骨質(zhì)疏松的婦女作為研究對象。研究對象選自事先未被診斷為骨質(zhì)疏松和接受抗骨質(zhì)疏松治療的人群。排除患有能導致氧化應激水平升高的疾病(癡呆、心腦血管疾病、糖尿病、肝腎功能下降、炎性疾病)；正在服用能影響骨密度的藥物；六個月內(nèi)服用過皮質(zhì)醇類藥物、正在服用能影響吸收功能的藥物；正在進行抗氧化應激治療以及營養(yǎng)不良的研究對象。記錄每位研究對象腰椎(L2-L4)骨密度檢測結果、身體

16、指數(shù)以及人口統(tǒng)計學資料；所有研究對象均行腰椎正側位X線檢查以排除腰椎骨折；檢測每位研究對象血漿中AOPP及MDA水平。
　　 結果:
　　 骨質(zhì)疏松組:絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女49例,年齡50-76歲平均年齡62.73(標準差=6.80),平均絕經(jīng)年限為12.39年(標準差=7.71),平均身體指數(shù)為23.45 kg/m2(標準差=3.31)。對照組:絕經(jīng)后未患有骨質(zhì)疏松的婦女39例,年齡50-78歲平均年齡59.9(標準差=

17、6.77),平均絕經(jīng)年限9.05年(標準差=7.45),平均身體指數(shù)為24.71 kg/m2(標準差=3.18)。骨質(zhì)疏松組研究對象和對照組研究對象年齡和身體指數(shù)無明顯差異,骨質(zhì)疏松組較對照組絕經(jīng)年限長。X線攝片未發(fā)現(xiàn)有腰椎骨折的研究對象。
　　 骨質(zhì)疏松組血漿AOPP為36.47±8.23umol/L,高于對照組27.99±4.69umol/L差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)；骨質(zhì)疏松組血漿MDA為3.65±0.95nmol

18、/L,高于對照組3.24±0.76 nmol/L差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。研究對象腰椎骨密度T分值與血漿AOPP水平呈顯著負相關關系(r=-0.555；P<0.001),與MDA無明顯相關；但骨質(zhì)疏松組研究對象血漿AOPP及MDA與腰椎骨密度T分值無相關。
　　 結論:
　　 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松婦女體內(nèi)存在AOPP及MDA的蓄積,且研究對象血漿AOPP水平與腰椎骨密度T分值存在明顯的負相關。AOPP在氧化應激介導的絕