血清微量元素与骨质疏松症的相关性

王新玲 李桂财 张华 崔泳830011新疆医科大学第五附属医院骨科

血清微量元素与骨质疏松症的相关性

王新玲 李桂财 张华 崔泳
830011新疆医科大学第五附属医院骨科

目的：通过测量乌鲁木齐市女性骨密度（BMD）及血清中的微量元素，比较两组之间是否存在差异。方法：使用MEDILINK生产的双能X线骨密度测量仪对乌鲁木齐市维吾尔族30～40岁与60～70岁及汉族60～70岁3组女性各30人进行骨密度测定；使用美国贝克曼库尔特生产的Unicel Dxc 800 Synchron生化检验仪查血清中的微量元素钙、磷、镁、铁、铜、锌含量。按不同年龄及民族分成两部分对比，一部分是乌鲁木齐市维吾尔族30～40岁与60～70岁女性对比，另一部分是60～70岁汉族女性与维吾尔族女性之间的对比。比较研究对象血清中微量元素及骨密度之间的差异是否有统计学意义。结果：维吾尔族青年女性组的BMD（0.925±0.127）g/cm2，维吾尔族老年女性组的BMD（0.774±0.144）g/cm2，差异有统计学意义（P＜0.001）；血清微量元素锌的维吾尔族青年女性组（17.4±1.96）μmol/L，老年女性组的锌（19.0±2.36）μmol/L，差异有统计学意义（P＜0.001）。其余的血清微量元素钙、磷、镁、铁、铜两组之间差异无统计学意义（P＞0.05）。然而汉族60～70岁女性组的BMD（0.773±0.121）g/cm2，维吾尔族60～70岁女性组的BMD（0.774±0.144）g/cm2，差异无统计学意义（P＞0.05）；汉族60～70岁女性组的微量元素铁（19.5±6.18）μmol/L，维吾尔族60～70岁女性组的微量元素铁（14.1±2.88）μmol/L，差异有统计学意义（P＜0.001）。其余的血清微量元素钙、磷、镁两组之间差异无统计学意义。结论：维吾尔族青年女性组与维吾尔族老年组女性的骨密度及血清中锌含量差异存在统计学意义。汉族与维吾尔族60～70岁女性血清微量元素铁含量差异存在统计学意义。

骨密度；微量元素；骨质疏松；BMD

骨质疏松症（Osteoporosis）是一种以低骨量及骨组织微结构退变为特征、伴有骨脆性增加、易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病。有资料统计，临床骨折患者中，70％的患者患有骨质疏松症，而且骨质疏松症目前有年轻化的趋势，因此，骨质疏松症已是世界范围内的一个重要的公共卫生问题，引起了全社会广泛的关注。目前，已有很多研究表明，骨质疏松症的危险因素与吸烟、饮酒、不运动、高钠饮食、绝经后、老龄、性腺功能低下、钙及维生素D缺乏等有关，然而最新研究表明，骨质疏松症的众多因素都会影响血清中微量元素的变化。

资料与方法

于乌鲁木齐市来新疆医科大学第五附属医院骨科就诊的年龄60～70岁的汉族及维吾尔族，30～40岁维吾尔族女性患者，将其分为3组，每组30例，就诊人员职业不限。研究对象均是在新疆地区居住＞20余年。

抽样方法：从乌鲁木齐市新疆医科大学第五附属医院骨科就诊的女性患者中，随机抽取汉族、维吾尔族60～70岁女性及维吾尔族30～40岁女性患者各30例。

设计、实施、评估者：设计、实施、评估人员均是由新疆医科大学第五附属医院骨科、骨密度科室及检验科工作人员共同完成。

测量仪器及方法：采用MEDILINK双能X线骨密度仪，及美国贝克曼库尔特生产的Unicel Dxc 800 Synchron生化检验仪查血清中的微量元素钙、磷、镁、铁、铜、锌含量。该仪器有较高的精确度，工作人员每周都对该仪器进行多次校准。

统计学处理：所有原始数据均储存于新疆医科大学第五附属医院骨科实验负责人电脑中，有3组样本，分别为汉族老年组30例，维吾尔族老年组30例，维吾尔族年轻组30例。按不同年龄及民族分成2部分对比，一部分是乌鲁木齐市维吾尔族30～40岁与60～70岁之间对比，另一部分是60～70岁汉族女性与维吾尔族女性之间的对比。采用SPSS 16.0统计软件进行统计学处理。采用两样本间t检验，当P＜0.05时认为差异有统计学意义。

结果

汉族、维吾尔族60～70岁女性骨密度变化趋势图，见图1。

图1 汉族、维吾尔族60～70岁女性骨密度变化趋势

如图所示：汉族女性随年龄增高其骨量丢失下降明显，且下降得较平稳。而维吾尔族女性波动较大，考虑与样本量小及维吾尔族的饮食等有很大的关系。

乌鲁木齐市汉族、维吾尔族60～70岁女性骨密度及血清微量元素数据，见表1。

汉族、维吾尔族两组60～70岁女性血清离子的比较：两样本均用t检验分析，用SPSS 16.0统计软件进行统计学处理，BMD保留小数点后3位，Ca、P、Mg保留小数点后2位，Fe保留小数点后1位，表1结果表明，Fe的P值＜0.001，所以，血清中微量元素Fe的差异有统计学意义；其余微量元素Ca、P、Mg的P值均＞0.05，所以差异无统计学意义。

图2 维吾尔族30～40岁女性骨密度变化曲线

图3 维吾尔族60～70岁女性骨密度变化曲线

如图2、3所示：维吾尔族青年与老年两组女性骨密度数值变化曲线比较：老年组比青年组骨密度减少得严重。两组的骨密度（BMD）进行比较，使用两样本均数的t检验，用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析，BMD保留小数点后3位，结果表明，两组BMD的P＜0.001，差异有统计学意义。

乌鲁木齐市维吾尔族青年女性与老年女性血清微量元素结果，见表2。

维吾尔族30～40岁与60～70岁女性血清离子的比较：使用两样本均数的t检验，用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析，血清微量元素的数据Ca、P、Mg保留小数点后2位，Fe、Zn、Cu保留小数点后1位。结果表明，Zn的P值＜0.001，所以，两组之间血清中微量元素Zn差异有统计学意义；其余微量元素Ca、P、Mg、Fe、Cu的P值均＞0.05，所以这些元素两组之间差异无统计学意义。

讨论

表1 乌鲁木齐市汉族、维吾尔族60～70岁女性骨密度及血清微量元素数据±s）

表1 乌鲁木齐市汉族、维吾尔族60～70岁女性骨密度及血清微量元素数据±s）

年龄（岁） 民族 BMD（g/cm2） Ca（mmol/L） P（mmol/L） M g（mmol/L） Fe（μmol/L）60～70 汉族 0.773±0.121 2.36±0.16 1.22±0.19 0.93±0.88 19.5±6.18 60～70 维吾尔族 0.774±0.144 2.45±0.28 1.28±0.30 0.91±0.13 14.1±2.88

表2 乌鲁木齐市维吾尔族青年女性与老年女性血清微量元素数据±s）

表2 乌鲁木齐市维吾尔族青年女性与老年女性血清微量元素数据±s）

年龄（岁） BMD（g/cm2） Ca（mmol/L） P（mmol/L） Mg（mmol/L） Fe（μmol/L） Zn（μmol/L） Cu（μmol/L）30～40 0.925±0.127 2.54±0.09 1.19±0.17 0.92±0.07 16.6±6.10 17.4±1.96 17.8±1.84 60～70 0.774±0.144 2.45±0.28 1.28±0.30 0.91±0.13 14.1±2.88 19.0±2.36 17.2±2.09

钙：人体内钙含量的不足可能是导致骨质疏松症的最主要因素之一。钙是人体内微量元素中含量较多的微量元素，是人生长过程中决定骨质形成及重建的必需微量元素。有资料显示，美国食品药品监督管理局（FDA）于1994年指出：生命前期（儿童期、青春期和成年期）足够钙摄入能够获得最佳骨峰值，因而减少生命后期患骨质疏松症的危险；绝经后妇女增加钙摄入量能减缓骨质钙元素的丢失，进而可使骨密度水平减缓向骨质疏松症的发展。

锌：锌在骨生长和骨代谢过程中，具有稳定肥大细胞核，抑制内源性肝素释放的作用。人在生长发育过程中，锌是人体必需的微量元素，锌的缺乏会导致成骨细胞的活力及胶原蛋白与硫酸软骨素的合成，以及使碱性磷酸酶的浓度降低[1]。Han等研究发现，老年女性骨质疏松症患者血清锌和骨质中的锌均低[2]。所以提高人体微量元素锌的含量有可能改善骨质疏松症。然而人体内微量元素锌过多会减弱免疫功能，会引起中毒。

铁：铁是人体内微量元素中含量较多的微量元素，人体内铁是血红蛋白的重要部分，铁以铁蛋白的形式储存于肝脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中，对骨的形成和硬化有协同效应。有文献指出：乳铁蛋白是铁结合糖蛋白，有增强成骨细胞，抑制破骨细胞的作用，在骨生长过程中起重要的生理学作用[3]。有靶向作用的铁鳌合剂的应用是一种有效的阻止骨质疏松症发生的治疗方法。同时，铁的缺乏是引起许多慢性疾病的因素之一。近几年有很多学者都在研究骨代谢与铁代谢有相关性，伊晟等曾做过血清中铁的浓度与骨质疏松症的相关性的研究，结果显示OP组血清Fe离子浓度增高，提示Fe离子浓度增高影响OP患者的骨密度值，表明铁离子浓度与骨代谢有着密切关系[4]。同时，赵理平等曾报道过Fe离子能明显减少钙盐沉积和钙结节形成[5]，抑制碱性磷酸酶的活性和骨钙素的表达，表明铁离子与OP之间可能存在着直接或间接关系。还有外文报道过[6]：血清Fe离子浓度增加可引起机体内活性氧的增加，然而活性氧可以影响骨形成和骨吸收之间的平衡，导致骨质疏松症的发生。

铜：铜是人体内一种必需的微量元素，在人体的新陈代谢过程中起着重要的作用。成人体内铜的含量约100mg，其中一半分布在骨骼和肌肉中。通常与蛋白质或其他有机物结合，而不以自由铜离子的形式存在。若体内微量元素铜缺乏，会影响骨胶原的合成和稳定性，造成结缔组织缺陷及动脉和骨骼病变，然而铜的过量可引起Wilson氏症。

磷：磷是构成骨骼、牙齿和神经组织的重要成分，人体内大部分的磷存在于骨骼和牙齿中。磷在维持机体酸碱平衡上有缓冲作用。当人体中缺磷时，就会影响人体对钙的吸收，将影响骨组织的钙化，出现骨痛、骨软化和骨强直，可导致骨质疏松症[7]、软骨病和佝偻症等。如果摄取过量的磷，会破坏矿物质的平衡和造成缺钙。

镁：镁是构成骨骼的主要成分，具有酵素功能，能辅助钙和钾的吸收。没有镁的调节，补钙是不可能得到预期效果的。所以说镁具有维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性的作用。体内缺镁的时候，成骨过程障碍，骨密度下降，严重时导致骨质疏松症。陈照坤等曾做过骨密度正常组和骨质疏松症组血镁值的观察比较，显示骨质疏松症组血镁值（0.68±0.17）比骨密度正常组（0.96±0.05）偏低（P＜0.05），差异有统计学意义[8]。

血清中微量元素之间的作用：当体内有一种微量元素在血清中含量低时，并不一定就是体内缺少这种微量元素。如：缺铜造成血浆中铜蓝蛋白减少，不能把储存在铁蛋白中的三价铁还原成二价铁，导致机体缺铁。肠道内过多的钙存在能抵制锌的吸收，含镁高的食物也会抑制铜从食物中析出，摄入过多铁又会抑制锌的有益作用[9]。因此，在骨质疏松症的防治中，不要长期盲目地补充单一一种微量元素，其会打乱体内微量元素离子的平衡，往往会起到相反的效果，而引起不必要疾病。

骨质疏松症与矿物质的饮食摄取不足、摄取过量及不均衡有关。目前，虽然对于血清中微量元素与骨质疏松症的相关性研究有了很大的进展的，但是，尚存在大量数据作为依据的支持结果。微量元素的研究不能单拿一个元素含量低来说明患有骨质疏松症，血清中微量元素目前还是作为一个辅助诊断的参考。如用微量元素治疗骨质疏松症，掌握好补充适量的微量元素，将有可能在一定程度上预防和减缓骨质疏松的发生，达到治疗骨质疏松症的满意效果。

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[3]Cornish J,Callon KE,Naot D,etal.Lactoferrin is a potent regulator of bone cell activity and increases bone formation in vivo[J].Endocrinology,2004,145：4366-4374.

[4]伊晟,肖艳虹,李英,等.血清IL-8、BGP、PTH-M和铁离子浓度与男性老年骨质疏松症的关系[J].标记免疫分析与临床,2013, 20（4）：275-276.

[5]赵理平.骨代谢与铁代谢指标相关性的研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2011,17（3）：273.

[6]Sadat-AliM,Sultan O,Al-TurkiH,etal.Does high serum iron level induce low bonemass in sickle cell anemia[J].Biometals,2011,24（1）：19-22.

[7]黄焕新,李秀美,胡俊波.骨质疏松症的防治[J].广东微量元素科学,2003,10（1）：63.

[8]陈照坤.影响骨质疏松症的微量元素研究进展[J].护士进修杂志,2005,20（6）：509.

[9]李景岩,张爱君.微量元素与健康[J].中国地方病防治杂志,2003,18（2）：86.

The relationship between trace elem ents in serum and osteoporosis

Wang Xinling,LiGuicai,Zhang Hua,CuiYong
Departmentoforthopedics,the Fifth Affiliated HospitalofXinjiangMedicalUniversity 830011

Objective：Through themeasurementofbonemineral density（BMD）and trace elements in serum in women of urumqi city,to compare the differences of the two groups.Methods：Using of MEDILINK production of dual energy X-ray bone density measuring instrument,the bonemineral densitywasmeasured at30 to 40 years old and 60 to 70 years old ofuygur in urumqicity and 60 to 70 years old women of the Han nationalitywith 30 people in each；using Unicel Dxc 800 Synchron biochemical testerof production in America Beckman Kurt,serum calcium,phosphorus,magnesium,iron,copper,zinc contentwas determined.According to differentage and ethnic group,theywere divided into two parts,one partof the contrastbetween 30 to 40 years old and 60 to 70 years old of uygur in urumqi city,the other partof the contrastbetween 60 to 70 years old women of Han and Uygur women.We compared whether there was statistically significant between trace elements in serum and bonemineral density of the object of study.Results：In the uygur youth female group,BMD was（0.925±0.127）g/cm2,in the uygur elderly female group,BMD was（0.774±0.144）g/cm2,the difference was statistically significant（P＜0.001）；about the trace element zinc in serum,uygur young women group was（17.4±1.96）μmol/L,aged female group was（19±2.36）μmol/L,the differencewas statistically significant（P＜0.001）.There was no statistically significant difference of calcium,phosphorus,magnesium,iron,copper between the two groups.However,in 60 to 70 yearold Han female group,BMDwas（0.773±0.121）g/cm2,in 60 to 70 yearsold uygur female group,BMDwas（0.774±0.144）g/cm2,the difference was not statistically significant（P＞0.05）；in 60 to 70 years of Han nationality female group, iron was（19.5±6.18）μmol/L,in 60 to 70 years old uygur female group,iron was（14.1±2.88）μmol/L,the difference was statistically significant（P＜0.001）.Therewas no statistically significant difference of calcium,phosphorus,magnesium between the two groups.Conclusion：In the uygur young women group and the uygur older women group,there were significant differences between the contentofzinc in serum and bone density.In the Han and uygur60 to 70 yearold women,iron had differences.

Bonemineraldensity；Trace elements；Osteoporosis；BMD

10.3969/j.issn.1007-614x.2015.14.64

新疆医科大学科研创新基金（XJC2012116）

Foundation item the innovation ofscientific research fund ofXinjiangMedicalUniversity（XJC2012116）