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【摘要】 目的 探讨活性氧与雌激素的相关性，以进一步阐明活性氧与骨质疏松症的内在联系。方法 本研究选择符合纳入标准的绝经后妇女，测定其骨密度（BMD），根据骨密度分为骨质疏松组、骨量减少组及正常组各30例。检测各组研究对象的血清丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）及雌二醇（E2），比较各组之间的MDA、SOD及E2的不同并分析MDA、SOD与E2的相关性。结果 MDA与E2呈显著负相关（r=-0.458，P<0.01），SOD与E2呈显著正相关（r=0.527，P<0.01）；骨质疏松组的MDA较骨量减少组及正常组升高而SOD含量降低（P<0.01）。骨质疏松组的E2较骨量减少组及正常组降低（P<0.01）。结论 绝经后妇女体内活性氧水平与雌激素的变化密切相关，活性氧可能参与和促进了骨质疏松症的病理过程。
【关键词】 血清丙二醛；超氧化物歧化酶；绝经后妇女；雌激素；相关性；临床研究
The research of correlation between reactive oxygen species and osteoblast in postmenopausal women
LIN Yuanfang，QING Maosheng，LI Ang，et al.Shenzhen Traditional Chinese Medicine Hospital，Shenzhen 518033，China
【Abstract】 Objective To clarify the correlation between reactive oxygen species and estrogen.Methods This research selects postmenopausal women which meet the research’s standard and examines their bone mineral density （BMD），and divides them into osteoporosis group，bone mass reduction group and normal group based on their BMD.Then we examine their serum malondialdehyde （MDA），superoxide dismutase （SOD） and estradiol（E2），compare the difference of MDA，SOD and E2 every group，analysis the correlation of MDA and SOD with E2.Results Serum MDA level is negatively correlated with E2（r=-0.458，P<0.01），SOD level is positively correlated with E2（r=0.527，P<0.01）；serum MDA level is much higher in osteoporosis group than those in bone mass reduction group and normal group（P<0.01）；serum SOD level is much lower in osteoporosis group than those in bone mass reduction group and normal group（P<0.01）；E2 level is much lower in osteoporosis group than those in bone mass reduction group and normal group（P<0.01）.Conclusion Reactive oxygen species is related to estrogen closely，it takes part in and accelerates course of osteoporosis.
【Key words】 MDA；SOD；postmenopausal women；estrogen；correlation；clinical study
近年来，随着自由基医学和自由基生物学的发展，活性氧自由基在生物体内的产生及其对生物体的作用愈来愈为人们所认识。很多疾病的发生发展与活性氧自由基反应有关，特别是在对衰老的病因研究中发现活性氧是引起衰老的重要原因，而骨质疏松症是一种与人体衰老进程密切相关的疾病。为了探讨活性氧与骨质疏松症的发生是否有关，我们研究了活性氧与破骨细胞、成骨细胞等的相关性，现就活性氧与雌激素的相关性研究结果报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料 本研究按照纳入标准选择了观察对象100例，均为在深圳市中医院骨科住院的绝经后妇女，年龄49～65岁。患者均在入院时测量身高、体重。为了尽量减少身高、体重、年龄因素对观察指标的影响，对骨质疏松组、骨量减少组、正常组的身高、体重及年龄进行了配对、均衡，故该课题的实际研究对象最终定为90例。本研究中骨质疏松组、骨量减少组及正常组在身高、体重及年龄等方面经统计学分析，差异均无显著性（P>0.05），组间比较具有可比性，见表1。
1.2 病例选择
1.2.1 诊断标准 经双能X线骨密度测量仪检测，采用中国人骨质疏松症建议诊断标准（第2稿）［1］推荐的诊断标准，骨量<M-2SD为骨质疏松症，骨量为M-1SD～2SD为骨量减少，骨量>M-1SD为正常。
1.2.2 排除标准 （1）患有引起继发性骨质疏松症的各种内分泌疾病者（如库兴病、甲亢、糖尿病等患者）；（2）有其他严重疾病干扰骨代谢者（如慢性肝病、肾病等患者）；（3）患者6个月内使用过可能影响骨代谢的药物（如雌激素类药物、钙代谢调节激素等）；（4）1年内有骨折者；（5）患有其他可能与活性氧密切相关的疾病者（如严重心脑血管疾病等患者）；（6）患者6个月内使用过对活性氧有影响作用的药物如人重组SOD（rh-SOD）、Vit E、Vit C、Vit A或β胡萝卜素、维尔康等。
1.2.3 纳入标准 符合上述标准，绝经1年以上，70岁以下者。表1 各组身高、体重、年龄的比较 注：各组的身高、体重及年龄比较，均P>0.05
2 研究方法
2.1 骨密度测量 全部研究对象均在入院当天用双能X线骨密度测量仪（QDR-4500A型、美国HOLOGIC公司生产）测量腰椎正位（L1～L4）及侧位（L2～L4）骨密度（结果分析时取腰椎侧位骨密度平均值）。采用中国人骨质疏松症建议诊断标准（第2稿）［1］推荐的诊断标准，根据骨密度值分组，分为骨质疏松组、骨量减少组及正常组各30例。
由于目前尚无深圳地区成人骨密度调查统计表，因此本研究参考的骨峰值标准是上海成人腰椎骨密度值［2］，女性骨峰值为（1.004±0.107）g/cm2，位于30～40岁年龄段，因深圳与上海同属南方，地理环境与气候、生活习惯有相似之处，故将其作为参考。据此，本研究中骨密度<0.790g/cm2者归于骨质疏松组，骨密度介于0.790～0.897g/cm2之间者归于骨量减少组，骨密度不低于0.897g/cm2者归于正常组。
2.2 血清MDA、SOD及E2检测 所有研究对象均空腹12h以上，于入院次日7～8am抽取静脉血10ml置-70℃低温保存，由深圳市中医院中心实验室同一技术人员用同一套仪器设备分批测定血清MDA、SOD及E2的含量（严格按试剂盒说明书操作）。MDA用硫代巴比妥酸法测定，SOD用邻苯双酚自氧化法测定，两者的试剂盒均由南京聚力生物医学工程研究所提供（批号：20010911、20010802），均采用上海精密科学仪器有限公司生产的721型分光光度计测量；E2用化学发光法测定，采用美国DPC公司生产、由天津德普公司提供的E2检测标准试剂盒（批号：LKE250234），并用美国DPC公司生产的IMMULITE化学发光仪测量。另同时抽取静脉血10ml送深圳市中医院检验科检查肝功能、肾功能、甲状腺功能、血糖等生化指标，如有异常，则排除该研究对象。
2.3 统计学方法 收集数据，测量数据以均数±标准差（x±s）表示。多个样本均数间的比较用方差分析，用直线回归及相关分析法分析各指标间的相关性。以上数据分析均借助SPSS 11.0统计软件包完成。
3 结果
3.1 各组血清MDA、SOD及E2水平的变化 见表2。骨质疏松组、骨量减少组的血清MDA水平较正常组高而SOD含量降低，骨质疏松组的MDA和SOD亦较骨量减少组升高和降低（P<0.01）；骨质疏松组、骨量减少组的E2值均较正常组降低（P<0.01），骨质疏松组的E2值亦较骨量减少组降低（P<0.05）。 表2 各组MDA、SOD及E2比较 注：与正常组比较，*P<0.01；与骨量减少组比较，△P<0.01
3.2 血清MDA、SOD与E2的相关性 见表3。MDA与E2呈显著负相关（r=-0.458，P<0.01），而SOD与E2呈显著正相关（r=0.527，P<0.01）。MDA、SOD与E2的直线回归方程差异有统计学意义（P<0.01）。 表3 MDA、SOD与E2的回归及相关分析注：y为E2值（pg/ml）
4 讨论
活性氧（reactive oxygen species，ROS）是指从氧衍生出来的自由基及其产物，其化学性强，不稳定，具有较强的氧化能力，包括超氧阴离子自由基（O- ·2）、羟自由基（OH·）及过氧化氢（H2O2）等。前二者为自由基，又称氧自由基。很多疾病的发生发展与活性氧自由基反应有关。MDA可反映机体脂质过氧化的程度，间接反映出细胞损伤的程度；SOD可间接反映机体清除氧自由基的能力，两者均为反映体内活性氧水平的重要指标。因此研究活性氧与疾病的关系时，常测定MDA及SOD的含量。
雌激素是维持骨吸收和骨形成平衡的重要因素，雌激素水平降低是绝经后骨质疏松发病的主要原因。雌激素对骨代谢的调节：一方面可通过直接刺激成骨细胞增殖、抑制破骨细胞活性及细胞因子分泌，另一方面也可通过钙调节激素如降钙素、甲状旁腺素等间接的作用，但具体调节机制尚未完全阐明。
近年来，随着研究的不断深入，发现活性氧与雌激素密切相关，雌激素对骨代谢的调节可能还包含了活性氧的参与和介导。
许多研究表明，雌激素可降低体内活性氧水平，具有明显的抗氧化作用。波兰学者观察了40例绝经后妇女激素替代疗法（HRT）前后体内活性氧的变化，发现雌激素能直接抑制活性氧的产生［3］。也有学者通过动物实验发现，雌二醇（E2）能预防心肌缺血再灌注过程中活性氧对冠状内皮造成的损害，证实了E2的抗氧化作用［4］。Sawada等［5］研究了E2对氧化应激状态下的大鼠中脑神经元的影响，发现E2对O- ·2及H2O2等引起的神经毒性具有保护作用，而其他类固醇如皮质酮等则对其没有明显的保护作用，证明了E2具有较强的抗氧化能力。体外实验中也观察到［6］：E2具有很强的抗氧化作用，E2对神经元的保护作用是通过清除活性氧而不是通过激活雌激素受体来实现的。
本研究中表2结果说明骨质疏松患者体内的雌激素水平较正常人的降低，而活性氧水平升高。综合表3结果进一步说明绝经后妇女体内活性氧增多与雌激素水平下降密切相关，而活性氧增多又可使破骨细胞活性增强，加速骨吸收［7］。因此，我们推断绝经后妇女雌激素的减少引起骨吸收的增加，其作用机制可能还与雌激素缺乏导致活性氧的产生增多并进而激活破骨细胞有关，活性氧可能参与和促进了骨质疏松症的病理过程。
本课题还同时观察了绝经后妇女活性氧与骨密度、破骨细胞、成骨细胞、骨基质及白细胞介素-6的相关性（具体结果部分已另文报道），从而阐明活性氧与绝经后骨质疏松症的内在联系。通过这一研究，一方面可以证明活性氧参与和促进了绝经后骨质疏松症的病理过程，有利于进一步阐明骨质疏松症的病因病理；另一方面可以为绝经后骨质疏松症的防治提供新的思路和依据。
【参考文献】
1 中国老年学学会骨质疏松委员会骨质疏松诊断标准学科组.中国人骨质疏松症建议诊断标准（第二稿）.中国骨质疏松杂志，2000，6（1）：1.
2 刘忠厚.骨质疏松学.北京：科学出版社，1998，158.
3 Pertynska MP，Tchorzewski H，Lewkowicz P，et al.Evaluation of the hormonal replace therapy （HRT） effect on generation of reactive oxygen intermediates （ROI） by neutrophil in peripheral blood of menopausal women.GinekolPol，2000，71（2）：55-62.
4 Kim YD，Chen B，Beauregard J，et al.17 betaEstradiol prevents dysfunction of canine coronary endothelium and myocardium and reperfusion arrhythmias after brief ischemia/reperfusion.Circulation，1996，94（11）：2901-2908.
5 Sawada H，Ibi M，Kihara T，et al.Estradiol protects mesencephalic dopaminergic neurons from oxidative stressinduced neuronal death.JNeurosciRes，1998，54（5）：707-719.
6 Culmsee C，Vedder H，Ravati A，et al.Neuroprotection by estrogens in a mouse model of focal cerebral ischemia and in cultured neurons：evidence for a receptorindependent antioxidative mechanism.J Cereb Blood Flow Metab，1999，19（11）：1263-1269.
7 林远方，曹亚飞，陈小砖，等.绝经后妇女活性氧与破骨细胞活性的关系.中医正骨，2003，15（3）：9-10.
*基金项目：深圳市科技局立项课题（编号：200204230）
作者单位： 518033 广东深圳，深圳市中医院
（编辑：魏 冉）