血尿Ⅰ型膠原交聯C端肽和Ⅰ型膠原交聯N端肽在骨關節結核轉移的研究

藍常貢唐毓金謝克恭龍麗珍周蘭島農峰廖林波盧賢哲

【摘要】目的探討骨關節結核患者血尿Ⅰ型膠原交聯C端肽（CTX）和Ⅰ型膠原交聯N端肽（NTX）變化水平與結核桿菌骨關節轉移程度的相關性。

方法選取健康體檢人群、肺結核患者和骨關節結核患者各60例，測定三組人群血尿CTX、NTX的含量及血清中骨源性堿性磷酸酶（BALP）、Ⅰ型前膠原C末端前肽（PICP）、Ⅰ型前膠原N末端前肽（PINP）變化水平。對比觀察三組人群血尿CTX、NTX的含量，血清BALP、PICP、PINP水平，血CTX、NTX和尿CTX、NTX與抗結核治療效果的相關性。

結果骨關節結核組的血CTX、NTX和尿NTX的含量與健康對照組比較均明顯增高，差異有統計學意義（P<0.05），而三組間尿CTX含量差異無統計學意義（P>0.05）；骨關節結核患者血清中PICP、PINP明顯低于健康對照組，差異有統計學意義（P<0.05），三組間血清BALP差異無統計學意義（P>0.05）；血CTX、NTX和尿NTX、CTX與抗結核治療效果均呈明顯正相關（P<0.05）。

結論骨關節結核組患者血CTX、NTX和尿NTX含量明顯高于健康對照組，在排除骨質疏松癥和骨腫瘤等破壞性骨相關疾病的肺結核患者早期檢測血尿CTX、NTX含量可作為預測骨關節結核轉移的重要參考指標。

【關鍵詞】骨關節結核；Ⅰ型膠原C端肽；Ⅰ型膠原N 端肽

結核病仍是我國第二高負擔病種，骨關節結核是主要肺外結核，致殘率比較高。肺結核發生骨關節結核轉移早期是否有可利用的標志物進行檢測，從而進行早期診斷、早期治療，以避免骨關節畸形或功能障礙甚至截癱的出現，目前仍是難題。在結核桿菌發生骨關節轉移造成骨質破壞早期血尿Ⅰ型膠原交聯C端肽（CTX）和Ⅰ型膠原交聯N端肽（NTX）水平是否出現相應變化？是否具有早期監測的意義？目前未見研究和報道。本研究運用酶聯免疫測定（EnzymeLinked lunosorbent Assay， ELISA）法，通過檢測骨關節結核組、肺結核組和健康對照組三組對象各60例的血尿CTX和NTX含量并進行對比分析，同時檢測血清中骨源性堿性磷酸酶（BALP）、Ⅰ型前膠原C末端前肽（PICP）、 Ⅰ型前膠原N末端前肽（PINP）水平，探索血尿CTX和NTX檢測在早期診斷骨關節結核轉移的價值。

1資料與方法

1.1一般資料

選取 2012年1月到2013年12月本院60例骨關節結核患者和60例肺結核患者作為實驗組，60例健康者作為對照組。骨關節結核組：從脊柱骨病外科住院的骨關節結核患者中隨機抽取60例，年齡21～56歲，平均（43.60±6.17）歲，肺結核組：從感染性疾病科住院的肺結核患者中隨機抽取60例，年齡16～63歲，平均（44.10±6.45）歲，均有病理標本證實為結核病。排除糖尿病、慢性腎功能不全、甲狀旁腺或甲狀腺疾病史，長期使用糖皮質激素、肝素、抗驚厥藥、鈣片及其他影響骨代謝及抗骨質疏松藥物。對照組：從體檢中心隨機抽取60例健康體檢者，年齡25～53歲，平均（43.90±6.41）歲，自愿接受血尿CTX、NTX及生化指標的檢測，根據病史、體征及實驗室檢查排除腫瘤，并除外其他慢性肺疾病及影響骨代謝的疾病。三組患者一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2研究方法

空腹抽取靜脈血5 ml，靜置30 min，3000 r/min 離心15 min，取血清，保存于-70℃冰箱待用。采用ELISA法檢測血尿CTX和NTX的含量，尿CTX、NTX需用尿肌酐校正。血清BALP采用全自動化學發光免疫分析儀及配套試劑（ACCESSBeckman），PINP、PICP采用放射免疫分析法及配套試劑（GC1200型放射免疫計數器，中國科技大學中佳光電儀器公司）檢測。

1.3統計學方法

采用 SPSS 20.0 軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（±s）表示，三組間比較用多均數樣本的單因素方差分析F檢驗，兩兩比較用q檢驗，各項指標與治療效果之間的相關性用相關分析，檢驗水準：α=0.05。

2結果

2.1三組間骨吸收指標比較

三組間血NTX、血CTX、尿NTX含量比較差異均有統計學意義 （P<005或0.01），進一步兩兩比較發現，骨關節結核組血NTX、血CTX、尿NTX含量比健康對照組明顯增高，差異有統計學意義（P<0.01），而骨關節結核組與肺結核組、肺結核組與健康對照組間上述指標差異無統計學意義（P>0.05）；三組間尿CTX含量差異無統計學意義（F=2.57，P>0.05）。見表1。

2.2三組間3項成骨指標比較

三組間BALP含量比較差異無統計學意義（P>0.05）；而三組間PICP、PINP含量比較差異均有統計學意義（P<0.05）；進一步兩兩比較發現，骨關節結核組PICP、PINP含量比健康對照組明顯增高，差異有統計學意義（P<001），而骨關節結核組與肺結核組、肺結核組與健康對照組間上述指標差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

2.3骨吸收指標與抗結核治療效果相關性分析

血CTX、NTX和尿NTX、CTX與抗結核治療效果均呈明顯正相關性（r1=0.890，P1=0.021；r2=0.946，P2=0.001；r3=0.914，P3=0.029；r4=0.839，P4=0047）。見圖1A～D。

A：血CTX含量與抗結核治療效果圖；B：血NTX含量與抗結核治療效果圖；C：尿NTX含量與抗結核治療效果圖；D：尿CTX含量與抗結核治療效果圖。

3討論

血NTX和CTX是骨Ⅰ型膠原的降解產物，在骨吸收的過程中被釋放到血液中，可作為骨吸收的特異性指標，骨關節結核患者血中NTX和CTX水平升高反映患者骨吸收能力增強。NTX是Ⅰ型膠原交聯末端肽，為總的N端交聯物，CTX是Ⅰ型膠原交聯C末端肽，二者在骨吸收的過程中被釋放到血液中，是國際公認的代表骨吸收的特異性指標，并且療效在幾周后就可以表現出來。在正常的骨代謝過程中，NTX、CTX是重要的Ⅰ型膠原分解片段，CTXⅠ存在α和β兩個亞型，在骨成熟的過程中，C端肽的α天冬氨酸轉變成β型（βCTX）進入血液。CTXⅠ（α和β）均在尿液中出現，也可以用ELISA檢測尿中的CTXⅠ（α和β）濃度。既往研究顯示[1～3]，CTX是研究絕經后婦女各種抗骨吸收治療效果以及BMD變化評價的敏感指標，CTX對乳腺癌骨轉移早期有診斷價值。張萌萌等[4，5]的研究顯示，CTX、NTX水平在正常男性和骨質疏松男性兩種人群中的差異有統計學意義。

血尿CTX和NTX在體內不被降解，也沒有被重新利用，大部分出現于尿液中并從尿中排出。因此血尿CTX和NTX被認為最能反映骨膠原纖維降解并具有反映骨吸收最敏感、最特異的生化指標[6]。據研究，血尿CTX和NTX在體內代謝途徑不同，飲食對CTX影響較大，而對NTX影響較小[7～9]。由于尿液排出有晝夜影響，因此尿CTX、NTX的排出也有晝夜節律，研究認為，白天較夜晚低。因此在臨床標本收集中，標本收集時間要盡量統一，以避免受晝夜節律的影響。Zaninotto等研究發現，空腹第一次晨尿和夜尿（晩11點到早上7點）標本更能體現骨吸收情況，而且空腹晨尿收集更方便易行，操作性更強，比較容易被患者接受，常以此作為為收集標本的標準[10]。本研究根據這個標準收集尿液標本，同時測量尿肌酐用以校正，從而減少體型和尿量對檢測的影響。

當肺結核患者經過系統抗結核治療后，如果病情仍遷延不愈或加重時，有必要鑒別未控制的病情是由于肺結核發生肺外轉移還是患者對抗結核藥無效或耐藥，是否需要更改治療方案等。目前，判斷結核桿菌出現骨關節轉移的方法主要為骨掃描、X平片、CT及MRI掃描等影像學方法[11，12]，但影像學圖像無法精確定量骨損傷的量及速度，并且與骨密度檢測一樣，只有當骨損傷或腫瘤發展到一定程度，才能檢測出來[13，14]。而且上述檢測方法大多為放射學方法，由于輻射安全問題不能頻繁多次進行。因此，需要一種標志物能早期發現骨關節結核轉移或骨病變進展情況和評估抗結核治療的療效。

Ⅰ型膠原是骨組織成分中唯一的膠原，在骨組織中以骨基質占比90%左右。Ⅰ型膠原交聯氨基末端肽和Ⅰ型膠原交聯碳端肽是破骨細胞溶骨性改變的直接產物，并不會繼續代謝[15]。既往研究認為骨關節結核患者尿CTX、NTX值與肺結核肺外轉移并不相關[16]，CTX、NTX可能是患者進展性骨病或骨相關事件（SREs）的快速預測因子[17]。

結核桿菌發生骨關節轉移可引起骨吸收標志物水平的改變。本研究顯示結核桿菌出現骨轉移后，骨關節結核組患者血NTX、血CTX、尿NTX含量較對照組明顯增高，而骨關節結核組與肺結核組、肺結核組與健康對照組間上述指標差異不明顯，這提示在骨關節結核患者中血NTX和尿NTX值改變比肺結核患者可能更有意義；但尿CTX的增高變化不明顯，與肺結核組和健康對照組比較差異無統計學意義，其機制可能是結核桿菌發生骨轉移后，骨質受破骨細胞破壞，大量骨膠原代謝產物CTX、NTX釋放入體循環，造成血尿CTX、NTX水平的增高。而如果得到有效的抗結核治療，結核桿菌受到抑制，破骨細胞減少，骨質中膠原分解代謝減少，則血尿CTX、NTX產物減少。因此可通過檢測血尿CTX、NTX生化標記水平以了解結核桿菌的骨轉移情況或抗結核治療療效水平。本研究表明，骨關節結核患者NTX、CTX含量有隨病情的加重而增加的趨勢，以此可反映骨代謝水平，對于骨關節結核的篩查、早期診斷、療效判斷和預測結核桿菌骨轉移具有重要的價值。另外尿中NTX含量增高變化不明顯可能與骨關節結核轉移最常見部位是脊柱有關，而脊柱部位血供和內環境與其他骨關節有很大不同，并且結核桿菌轉移可以是多發或單發的。另外多個部位轉移且骨破壞程度不嚴重和單個轉移且骨破壞比較嚴重的患者骨吸收改變釋放入體循環的CTX、NTX的量可能不同，因此差異不明顯。骨關節結核患者血中PINP、PICP含量也明顯低于對照組；而BALP降低表現不明顯。由此表明在骨關節結核患者中骨吸收指標也同樣有不同的變化，也有臨床參考價值。

此外，本研究進一步觀測到血CTX、NTX和尿NTX、CTX含量增高變化與抗結核治療效果呈明顯正相關，即血CTX、NTX和尿NTX、CTX值增高的患者抗結核治療療效明顯。提示血CTX、NTX和尿NTX、CTX值與抗結核治療的反應關聯可能是由于治療引起的破骨細胞活性改變，以及繼發與抗結核藥物的抗結核作用。這與之前的報道吻合，多個臨床研究均顯示骨吸收標志物血CTX、NTX和尿NTX、CTX值與骨轉移的出現和程度、治療反應和預后相關[18～20] 。

綜上所述，結核桿菌骨轉移與患者血CTX、NTX和尿NTX含量增高有明顯差異，尿NTX增高不明顯。臨床實踐中通過檢測骨關節結核患者血尿CTX、NTX有可能可反映抗結核治療結核桿菌的療效。但尿CTX有時不降低可能與骨關節結核骨內環境或血供差異有關，對抗結核治療反應性低，因此對尿CTX值升高變化但影像學尚未發現骨關節病變的肺結核患者可密切隨訪或更換抗結核治療方案?？傊?，血尿CTX、NTX可作為結核桿菌骨轉移早期檢測的重要參考標志物和早期發現骨關節結核轉移的參考標志物，同時可作為評估抗體結核治療的療效的參考指標。

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（收稿日期：2016-03-18修回日期：2016-08-31）

（編輯：梁明佩）