看看最近的文章

摘要

背景:血管内皮生长因子(VEGF)通过刺激成骨细胞的分化和存活，在骨矿物质代谢的调控中发挥重要作用。

目的:本研究旨在探讨绝经后土耳其妇女骨密度(BMD)与VEGF基因936c >T和2578c >单核苷酸多态性(SNPs)之间的可能关系。

研究设计:前瞻性、横断面、病例对照研究

方法:本研究包括333名绝经后土耳其妇女，其中137人骨质疏松(腰椎T评分< -2.5 SD)， 196人非骨质疏松(腰椎T评分> -1.5 SD)。使用双能x线骨密度仪测量BMD。采用聚合酶链反应-限制性片段长度法检测VEGF基因的SNPs。

结果:骨质疏松女性936 C>T SNP的TT基因型频率高于非骨质疏松女性，2578 C>A SNP的AA基因型频率低于非骨质疏松女性。骨质疏松症和非骨质疏松症女性在两种单核苷酸多态性的基因型和等位基因频率上没有显著差异。对于C T SNP (+ 936);TT基因型的平均身高(p=0.007)和BMD (p=0.02)显著低于CC和CT基因型。对于C SNP (-2578);AA基因型的平均体重和骨密度均高于CC和CA基因型。VEGF 936 CT基因型(OR= 7.58, 95% CI= 2.317 ~ 24.794, p<0.01)对腰椎骨密度有影响。

结论:VEGF C936T多态性杂合状态对绝经后妇女的表型影响是有趣的。需要扩大人群研究来讨论我们的结果。

关键字

绝经后骨质疏松，VEGF，骨密度，多态性

介绍

绝经后骨质疏松症是多因素和多基因骨病，其特征是骨密度降低和骨折风险[1]增加。BMD具有很强的遗传检测能力，遗传率高达50-80%。以人群为基础的研究发现了几个与BMD相关的候选基因的多态性[2,3]。BMD减少是由于成骨细胞形成骨和破骨细胞吸收骨之间的平衡受损所致[1,4]。血管系统和血管生成因子在BMD的调控中发挥重要作用[4-8]。血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)是诱导软骨内成骨和骨折愈合的血管生成因子之一[7,8]。VEGF也被证明通过刺激成骨细胞分化和存活[9]在调节骨矿物质代谢中发挥作用。在动物模型中，提示由于雌激素缺乏导致的软骨矿化受损是由VEGF[10]表达减少引起的。在一个在体外研究发现，雌二醇处理后[11]成骨细胞中VEGF表达增加。Griffith等人在切除卵巢[12]2周后观察到大鼠骨灌注减少和骨密度降低。一些影响骨骼稳态的激素已被证明可以在局部调节VEGF的产生[13,14]。在这项研究中，我们旨在研究绝经后土耳其妇女骨密度与VEGF基因936c >T和2578c >单核苷酸多态性(SNP)之间的可能关系。

材料和方法

主题

这项前瞻性、横断面、病例对照研究是在2009年5月至2009年11月间，经当地伦理委员会批准，在我院核医学系就诊的333名绝经后土耳其妇女进行的。研究人群平均年龄、绝经期、体重、身高、体重指数分别为57±7岁、9±6岁、70±9 kg、154±5 cm、29±5 kg/m²分别。我们将这项研究分为两组。第一组(n = 137)为骨质疏松女性，腰椎T评分低于-2.5 SD;第二组(n = 196)为非骨质疏松女性，腰椎T评分高于-1.0 SD。对所有参与者进行了详细的体格检查和病史回顾。进行肝肾功能和空腹血糖的基线血分析。排除标准如下:既往卵巢手术、糖尿病、甲状腺功能障碍、肝病、任何影响骨代谢的药物。参与者的种族没有差异。在登记期间签署知情同意书。

BMD测量

区域BMD (g / cm²)，采用双能x线骨密度仪(DEXA)测量L2-L4和全髋。密度计每日校正。BMD变异系数为0.54%。

SNP基因分型

根据制造商的说明，使用Wizard基因组DNA纯化试剂盒(英国Promega)从外周静脉血中提取基因组DNA。检测VEGF C(-2578)A和C(+936)T单核苷酸多态性(SNPs)。我们使用了之前研究人员描述的方案[15,16]。引物序列及酶切产物如图-1所示。PCR循环条件为:94℃5分钟，94℃35个循环30秒，C(-2578)A 61℃，C(+936)T 62℃，最后72℃10分钟，所有PCR片段完全延伸。PCR产物经Bg酶切lII为C(-2578)A (rs6999947)多态性，Hsp92II为C(+936)T (rs3025039)多态性，温度37℃过夜。消化后，消化产物在3%琼脂糖凝胶上分离，用溴化乙锭显示。

图1所示。引物序列和协议。

统计分析

使用社会科学统计软件包(SPSS) 16.0 (Inc.， Chicago, IL, USA)版本进行统计分析。结果以平均值和标准偏差或数字和百分比表示。根据数据分布情况，采用Student’s t检验和Mann-Whitney u检验分析均值之间的差异。两组间差异的显著性用X进行评估²在适用的情况下，对分类变量进行Fisher精确检验。采用方差分析(ANOVA)检测各SNP基因型的腰椎和全髋骨密度。采用卡方统计对每个基因型SNP进行Hardy-Weinberg平衡检验。采用多项logistic回归确定影响骨密度的变量。在所有检查中，p值<0.05被认为有统计学意义。本研究功率分析采用G Power 3程序进行，功率为81%。

结果

研究人群的人口学特征见表1。骨质疏松和非骨质疏松女性腰椎骨密度分别为0.801±0.069和1.143±0.263 g/cm²分别。

全人群C(+936)T和C(-2578)A基因型频率分别为:CC: 62.8%， CT: 30.3%， TT: 6.9%;Cc: 32.7%， ca: 43.5%， aa: 23.7%。两组C(+936)T和C(-2578)A基因型和等位基因频率见表2。两种单核苷酸多态性的基因型和等位基因频率在组间无显著差异。但骨质疏松女性的TT纯合突变基因型频率高于非骨质疏松女性;骨质疏松女性AA基因型纯合突变频率低于非骨质疏松女性。等位基因频率与Hardy - Weinberg平衡相似(X2=2.2;p = 0.4)。对每个基因型进行方差分析，以确定平均身高、体重、BMI、腰椎骨密度的差异见表3。对于C T SNP (+ 936); the mean height (p=0.007) and BMD (p=0.02) of TT genotype were significantly lower than those of CC and CT genotypes. For C(-2578)A SNP; the mean weight and BMD of AA genotype were higher than those of CC and CA genotypes.

表1。研究中所有女性的人口统计学特征。

参数	T分数< -2.5 (n = 137)	T评分> -1.0 (n = 196)	P值
年龄(年)	58±7	57±7	0．15
绝经期(年)	9±7	8±6	0．06
体重(公斤)	70±10	71±9	0．08
身高(厘米)	153±6	155±5	0.09
BMI (kg / m2)	29±5	30±5	0．23
Lomber BMD (g / cm2)	0.801±0.069	1.143±0.263	< 0.01
吸烟(%)	25	27	0.54
饮酒(%)	0．1	0．1	0.74
每日钙摄入量(mg)	1100±200	1150±300	0.67

注:数值以平均值±标准差和百分比表示。BMI=身体质量指数;BMD=骨密度

表2。VEGF 936 C>T和2578 C>A SNP基因型和等位基因频率。

	T分数< -2.5 n (%)	T分数> -1.5 n (%)	P值	或	95%可信区间
C936T基因型
CC	94 (68.6)	115 (58.6)	0．06	0.64	0.41 - -1.028
CT	27日(19.7)	74 (37.8)
TT	16 (11.7)	7 (3.6)
总计	137 (100)	196 (100)
C936 T等位基因
C	215 (78.5)	304 (77.5)	0．26	0.85	0.64 - -1.025
T	59 (21.5)	88 (22.5)
总计	274 (100)	392 (100)
C2578A基因型
CC	46 (33.6)	63 (32.1)	0.78	0.93	0.589 - -1.491
CA	67 (48.9)	78 (39.8)
AA	24 (17.5)	55 (28.1)
总计	137 (100)	196 (100)
C2578A等位基因
C	159 (58)	204 (52)	0.38	0.54	0.45 - -1.120
一个	115 (42)	188 (48)
总计	274	392

表3。基因型方差分析。

	936 cc	936年ct	936 tt	P值	2578 cc	2578 ca	2578 aa	P值
体重(公斤)	71±13	72±12	67±16	０．３３	71±11	71±14	73±13	0.66
身高(厘米)	155±61	155±61	150±82	0.007	154±6	155±6	156±6	0．26
BMI (kg / m2)	29±5	30±5	29±6	0.81	30±4	29±5	30±5	0.96
Lomber BMD (g / cm2)	1.005± 0.2931	1.022± 0.2141	0.885± 0.1762	０．０２	1.002± 0.247	0.992± 0.243	1.021± 0.328	0.21

注:数值以平均值±标准差表示。BMI=身体质量指数;BMD=骨密度。值之间的差异用上标数字表示。

多项logistic回归分析(表4)显示绝经期(OR= 0.87, 95% CI= 0.805 - 0.944, p<0.01)和VEGF 936 CT基因型(OR= 7.58, 95% CI= 2.317 - 24.794, p<0.01)对腰椎骨密度有影响。

表4。影响腰椎骨密度因素的多项logistic回归分析。

参数	或	95%置信区间	P值
年龄	1．02	0.963 - 1.100	0.42
重量	1．01	0.714 - 1.419	0.96
高度	1．05	0.766 - 1.450	0.74
绝经期	0.87	0.805 - 0.944	< 0.01
酒精消费	0.98	0.93 - 1.008	0．24
每日钙摄入量	0.95	0.88 - 1.020	0．31
VEGF 936cc基因型	2.53	0.845 - 7.611	0.09
VEGF 936 CT基因型	7.58	2.317 - 24.794	< 0.01
VEGF 2578cc基因型	0．57	0.281 - 1.193	０．１３
VEGF 2578 CA基因型	0．56	0.284 - 1.130	0．11

讨论

在本研究中，我们检测了VEGF C936T和C2578A SNPs是否影响绝经后骨质疏松症和非骨质疏松症土耳其妇女的腰椎骨密度。在骨质疏松女性中，VEGF 936 TT突变型频率较高，而2578 AA突变型频率较低。VEGF 936 CT基因型对腰椎骨密度有显著影响。VEGF C936T多态性杂合状态的表型影响是有趣的。科斯塔et al。[17]研究了252名绝经后高加索妇女(136名骨质疏松和116名非骨质疏松)的VEGF C936T SNP。其种群的基因型分布如下;CC: 75.8%， CT: 21.5%， TT: 2.7%。他们报告说，骨质疏松症和非骨质疏松症女性之间的等位基因频率没有显著差异。整个群体C936T基因型频率与Costa结果一致et al。[17]。

骨血管在骨重建中起着重要的作用。骨重建涉及血管生成和成骨途径之间的相互作用。这种骨形成和血管形成之间的密切关系被称为血管生成-成骨耦合[18]。在代谢活跃的骨组织中，新血管的形成是供给营养、氧气、生长因子、细胞因子以及成骨细胞和破骨细胞前体所必需的[19]。VEGF是一种内皮细胞存活因子，是血管生成和成骨生成有效耦合所必需的[20,21]。霍纳等．[22]研究了人新生儿生长板缺氧区软骨细胞中VEGF的弱表达，促进了骺端血管对软骨的侵袭，导致新骨形成。一项研究指出了这一点，VEGF受体阻断导致软骨血管侵袭和骨形成的抑制(6)。研究人员观察到，在体外条件下，通过剂量和时间依赖的雌二醇治疗，成骨细胞中VEGF蛋白表达增加[22,24]。血流量不足与骨质疏松症有关。vegf缺乏的成骨细胞小鼠表现出年龄依赖性的骨量损失[25]。

丁et al。[26]在小鼠模型中研究了血液供应与卵巢切除术引起的骨质疏松之间的关系。60只小鼠随机分为卵巢切除组(n=30)和对照组(n=30)。卵巢切除4周后，免疫组化检测胫骨干骺端VEGF表达明显降低。Neveet al。[27]研究了来自健康供体和骨质疏松患者的体外培养的人成骨细胞VEGF的产生和表达的差异。他们观察到正常和病理成骨细胞产生并表达VEGF，而病理成骨细胞产生的血管生成反应强于正常细胞。研究人员指出，成骨前体细胞中条件性VEGF缺乏的小鼠表现出骨质疏松样表型，其特征是骨量减少和骨髓脂肪[28]增加。[29]切除卵巢小鼠股骨远端血管体积和VEGF蛋白表达明显减少。同样，在骨修复中，大量研究表明VEGF信号的损伤与新骨形成的缺陷相关[30-32]。

许多刺激因子可以通过骨组织调节VEGF的产生，包括激素、机械和环境影响。经卵巢切除术的小鼠血清VEGF水平高于未切除卵巢的小鼠。在切除卵巢的小鼠中，股骨骨小梁体积减少，破骨细胞数量显著增加。VEGF拮抗剂治疗卵巢切除术后阻断小鼠[33]的破骨细胞增长。mao wei等对骨质疏松大鼠给予抗高脂血药(氟伐他汀)，发现氟伐他汀可通过提高VEGF水平[34]对骨质疏松性骨折愈合有效。研究了VEGF对第一代腺病毒载体递送大鼠股骨骨钻孔缺损恢复的影响。他们向骨钻孔缺损周围的肌肉层注射病毒，并随访1、2和4周。VEGF过表达刺激骨膜软骨愈合[35]。另一研究人员认为腺病毒介导的VEGF基因转染通过增加成骨细胞活性诱导骨形成，可能对骨质疏松症和其他需要高效成骨治疗的疾病有用[36]。

总之，在我们的人群中，936个C>T多态性的TT突变型和2578个C>A多态性的AA突变型对骨密度没有影响。但有趣的是，VEGF 936c >T CT杂合子基因型多态性与BMD相互作用。当然，我们的结果必须与扩展的人口研究和表达研究一起讨论。

确认

这项研究得到了Firat大学科学研究基金会(FÜBAP)的支持。

的利益冲突

所有作者声明他们没有利益冲突可披露。

参考文献

1. 骨质疏松症的遗传学研究。Proc减轻Soc66: 158 - 165。(Crossref)
2. 邓洪伟，陈文敏，康威，周勇，Davies KM，等(2000)遗传和生活方式因素对人家系髋和脊柱骨密度的影响。麝猫论文19日:160 - 177。(Crossref)
3. Deng HW, Stegman MR, Davies KM, Conway T, Recker RR(1999)髋骨和脊柱骨量峰值变异和共变异的遗传测定。中国Densitom2: 251 - 263。(Crossref)
4. Parfitt AM(2000)耦合机制:血管系统的作用。骨26日:319 - 323。(Crossref)
5. Carlevaro MF, Cermelli S, Cancedda R, Descalzi Cancedda F(2000)血管内皮生长因子(VEGF)在软骨新生血管和软骨细胞分化中的作用:在软骨内骨形成中的自身旁分泌作用。J细胞科学113: 59 - 69。(Crossref)
6. Gerber HP, Vu TH, Ryan AM, Kowalski J, Werb Z, et al. (1999) VEGF在软骨内骨形成过程中耦合了肥大软骨重塑、骨化和血管生成。Nat地中海5: 623 - 628。［Crossref］
7. Petersen W, Tsokos M, Pufe T(2002)人生长板和骨骺软骨肥大软骨细胞中VEGF121和VEGF165的表达。J阿娜特201: 153 - 157。(Crossref)
8. Pufe T, Wildemann B, Petersen W, Mentlein R, Raschke M, et al.(2002)定量测量骨折愈合时间流中血管生成肽血管内皮生长因子的剪接变异体120和164:大鼠研究。细胞组织Res309: 387 - 392。(Crossref)
9. Deckers MM, Karperien M, van der Bent C, Yamashita T, Papapoulos SE, et al.(2000)成骨细胞分化过程中血管内皮生长因子及其受体的表达。内分泌学141: 1667 - 1674。(Crossref)
10. (2007)雌二醇对骨中血管内皮生长因子表达的影响:在Göttingen小型猪和人成骨细胞中的研究。Calcif组织Int80: 184 - 191。［Crossref］
11. 刘晓东，蔡芳，刘玲，张颖，杨爱玲(2015)MicroRNA-210通过促进VEGF表达和成骨细胞分化参与绝经后骨质疏松症的调控。临床生物化学396: 339 - 347。(Crossref)
12. 关键词:骨质疏松，骨质疏松，骨灌注，卵巢切除术，大鼠放射学254: 739 - 746。(Crossref)
13. Esbrit P, Alvarez-Arroyo MV, De Miguel F, Martin O, Martinez ME, et al. (2000) c端甲状旁腺激素相关蛋白增加人成骨细胞中的血管内皮生长因子。J Am Soc Nephrol11: 1085 - 1092。［Crossref］
14. Hyder SM, Nawaz Z, Chiappetta C, Stancel GM(2000)在有效的血管生成因子血管内皮生长因子的基因编码中功能性雌激素反应元件的鉴定。癌症Res60: 3183 - 3190。［Crossref］
15. 刘强，李勇，赵静，孙东东，段彦英，等。(2009)血管内皮生长因子基因多态性-1154G/A和-2578C/A与中国女性子宫内膜异位症风险降低的关系。哼天线转换开关24: 2660 - 2666。(Crossref)
16. Garza-Veloz I, castruta - de la Rosa C, Cortes-Flores R, Martinez-Gaytan V, Rivera-Muñoz JE, et al.(2011)血管内皮生长因子基因多态性/单倍型与子痫前期无关联。BMC怀孕分娩11: 35。
17. (1)绝经后骨质疏松患者骨密度(BMD)与血管内皮生长因子(VEGF)相关。细胞因子46: 376 - 381。［Crossref］
18. Maes C(2013)软骨内骨中血管化过程的作用和调节。Calcif组织Int92: 307 - 323。(Crossref)
2021年版权燕麦。所有权利reserv
19. Saran U, Gemini Piperni S2, Chatterjee S3(2014)血管生成在骨修复中的作用。学生物化学拱Biophys561: 109 - 117。(Crossref)
20. Clarkin CE, Gerstenfeld LC (2013) VEGF与骨细胞信号:沟通的必要血管?细胞生物化学功能31日:1 - 11。(Crossref)
21. 陈志强，郭斌，郭志强，等。(2013)骨局部环境血管生成因子的研究。细胞因子生长因子24: 297 - 310。(Crossref)
22. Horner A, Bishop NJ, Bord S, Beeton C, Kelsall AW，等(1999)血管内皮生长因子(VEGF)在人新生儿生长板软骨中的免疫定位。J阿娜特194: 519 - 524。(Crossref)
23. 刘晓东，蔡芳，刘玲，张颖，杨爱玲(2015)MicroRNA-210通过促进VEGF表达和成骨细胞分化参与绝经后骨质疏松症的调控。临床生物化学396: 339 - 347。(Crossref)
24. 刘晓霞，涂阳，张丽，齐军，马涛，等。(2014)脯氨酰羟化酶抑制剂通过增加卵巢切除大鼠骨量来保护骨丢失。细胞生物化学Biophys69: 141 - 149。(Crossref)
25. Liu Y, Olsen BR (2014) VEGF在骨发育和稳态中的作用。Arch免疫实验(华沙)62: 363 - 368。(Crossref)
26. [丁卫国，魏志新，刘建斌(2011)小鼠切除卵巢致骨质疏松症与胫骨干骺端局部血供减少有关。]连接组织Res52: 25 - 29。(Crossref)
27. Neve A, Cantatore FP, Corrado A, Gaudio A, Ruggieri S, et al. (2013) VEGF和维生素D3治疗可调节骨关节炎和骨质疏松成骨细胞的体外和体内血管生成活性。Regul Pept184: 81 - 84。(Crossref)
28. Liu Y, Berendsen AD, Jia S, Lotinun S, Baron R, et al.(2012)细胞内VEGF调节成骨细胞和脂肪细胞分化的平衡。中国投资122: 3101 - 3113。(Crossref)
29. 赵强，沈旭，张伟，朱刚，齐军，等。(2012)成骨细胞中HIF通路的条件激活增加了血管生成和成骨，可保护小鼠免受卵巢切除术引起的骨丢失。骨: 763 - 770。［Crossref］
30. Street J, Bao M, deGuzman L, Bunting S, Peale FV Jr等(2002)血管内皮生长因子通过促进血管生成和骨转换促进骨修复。美国国立科学院科学研究所99: 9656 - 9661。(Crossref)
31. Fang TD, Salim A, Xia W, Nacamuli RP, Guccione S, et al.(2005)牵张成骨过程中血管生成是成功诱导骨的必要条件。J Bone Miner Res20: 1114 - 1124。(Crossref)
32. Peng H, Usas A, Olshanski A, Ho AM, Gearhart B, et al. (2005) VEGF改善，而sFlt1通过调节血管生成抑制bmp2诱导的骨形成和骨愈合。J Bone Miner Res20: 2017 - 2027。(Crossref)
33. Kodama I, Niida S, Sanada M, Yoshiko Y, Tsuda M, et al.(2004)雌激素调节VEGF的产生，促进op/op小鼠破骨细胞的形成和活性。J Bone Miner Res19日:200 - 206。(Crossref)
34. 杨茂伟，张悦，田冠军，梁刚(2007)氟伐他汀对骨质疏松大鼠骨折愈合过程中血管内皮生长因子的影响。下巴J Traumatol10: 306 - 310。(Crossref)
35. Tarkka T, Sipola A, Jämsä T, Soini Y, Ylä-Herttuala S, et al.(2003)腺病毒VEGF-A基因转移诱导愈合骨组织中的血管生成和促进骨形成。J基因5: 560 - 566。(Crossref)
36. Hiltunen MO, Ruuskanen M, Huuskonen J, Mähönen AJ, Ahonen M，等(2003)腺病毒介导的VEGF-A基因转染诱导骨形成在活的有机体内．美国实验生物学学会联合会J17: 1147 - 1149。(Crossref)