《Archives of Osteoporosis》:High-resolution peripheral quantitative computed tomography imaging and bone biomarker characteristics of patients with ischemic stroke or transient ischemic attack—baseline analysis of the Post-stroke Osteopathy study
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摘要
概述
卒中或短暂性脑缺血发作(TIA)会导致骨骼出现不利的结构变化。其潜在的病理生理过程尚不清楚。研究人员对卒中/TIA队列中骨骼的结构和生化特性进行了详细表征。研究结果为全面理解卒中后骨病及其临床意义奠定了基础。
目的
曾遭受卒中或短
摘要
概述
卒中或短暂性脑缺血发作(TIA)会导致骨骼出现不利的结构变化。其潜在的病理生理过程尚不清楚。研究人员对卒中/TIA队列中骨骼的结构和生化特性进行了详细表征。研究结果为全面理解卒中后骨病及其临床意义奠定了基础。
目的
曾遭受卒中或短暂性脑缺血发作的患者骨折风险较高,这增加了死亡率并降低了健康相关生活质量。既往研究表明,缺血性卒中会导致骨骼出现不利的结构变化,但潜在的病理生理过程仍不明确。研究人员的目的是通过高分辨率外周定量计算机断层扫描(HR-pQCT)分析卒中/TIA队列中的生物标志物和骨结构。
方法
本横断面研究分析了一项前瞻性队列的基线数据。患者在急性脑血管事件后数天内接受了桡骨和胫骨的HR-pQCT扫描,同时进行了生化骨标志物评估。
结果
女性患者的总骨密度、皮质骨密度和骨小梁体积骨密度(vBMD)较低,且大多数其他HR-pQCT参数值也较低。年龄增长的患者总骨密度和皮质骨密度较低,但骨小梁参数无差异。目前或既往吸烟者的总骨密度和骨小梁骨密度较低。较高的体重指数(BMI)与较大的皮质骨和骨小梁面积以及较高的骨小梁密度相关。硬骨素水平与骨小梁参数呈正相关。较高的骨保护素水平与较低的皮质骨面积和厚度相关。骨钙素与总骨密度和皮质厚度呈负相关。
结论
本研究首次将HR-pQCT成像与骨生物标志物相结合,对卒中/TIA队列中骨骼的结构和生化特性进行了详细表征。研究结果为全面理解卒中后骨病及其临床意义奠定了基础。
论文解读:卒中后骨病的结构与生化表征——基于HR-pQCT与骨生物标志物的基线分析
一、研究背景与目的
全球有超过1亿缺血性卒中幸存者,且随着社会老龄化和卒中死亡率下降,这一数字呈上升趋势。缺血性卒中或短暂性脑缺血发作(TIA)患者骨折风险显著升高,既往研究报告骨折发生率为每1000人年22至74例,髋部骨折风险较普通人群增加至7倍,且缺血事件后第一年内骨折风险最高。骨折会增加患者死亡率并降低健康相关生活质量。除神经功能缺损、跌倒风险、合并用药及共同危险因素外,缺血事件后骨骼结构改变即“卒中后骨病”也被认为是骨折风险增高的重要原因。既往采用双能X射线吸收测定法(DXA)及外周定量计算机断层扫描(pQCT)和HR-pQCT的研究已显示缺血性卒中后骨骼结构变化,但潜在病理生理过程仍不清楚,且既往研究样本量不足、缺乏前瞻性设计,未将HR-pQCT参数与生物标志物关联分析。骨强度不仅取决于骨量,还受骨形态和微结构影响,而平面DXA测量存在局限。HR-pQCT能够以低辐射剂量评估外周骨骼部位的皮质骨和骨小梁骨密度及微结构。本研究旨在对急性缺血性卒中或TIA患者的骨微结构和生化特征进行横断面基线表征,据研究人员所知,这是目前最大规模的前瞻性HR-pQCT卒中/TIA队列,也是该背景下首个将骨生物标志物与HR-pQCT参数相关联的研究。
二、研究方法概述
本研究为前瞻性队列的横断面基线分析,受试者来源于正在进行的STROKE-CARD注册研究(NCT04582825),于2021年3月至2022年5月在奥地利因斯布鲁克大学医院入组。纳入标准为60至85岁、入组时改良Rankin量表(mRS)<5的急性缺血性卒中或高危TIA(ABCD2评分≥4)患者,并排除既往卒中、近期使用影响骨代谢药物等。研究人员采用Scanco Medical AG生产的XtremeCT II设备对四肢(左右桡骨远端和左右胫骨远端)进行高分辨率外周定量计算机断层扫描(HR-pQCT),体素大小为61 μm,依据指南定义感兴趣区并进行运动分级,剔除运动分级>3的图像,取左右侧均值进行分析。同时采集空腹血清样本,通过酶联免疫吸附测定(ELISA)检测骨钙素、I型胶原交联C端肽(CTX-1)、硬骨素、骨保护素(OPG)、可溶性核因子κB受体活化因子配体(sRANKL)和骨膜蛋白。采用Pearson卡方检验、Pearson相关系数及校正年龄和性别的多元线性回归进行统计分析。
三、研究结果
(一)受试者基线特征与HR-pQCT参数
共纳入122名参与者,其中116名完成基线HR-pQCT成像,中位年龄71.5岁,女性占26.7%,神经功能缺损以轻度为主(NIHSS中位数2)。入院至HR-pQCT检查平均时间为5.4天。优势手与非优势手桡骨总体积骨密度(vBMD)无显著差异。
(二)性别、年龄、吸烟及BMI对骨微结构的影响
女性在上下肢均表现出更低的总vBMD、皮质vBMD(胫骨)和骨小梁vBMD,且几乎所有其他HR-pQCT参数(皮质面积、皮质周长、皮质厚度、骨小梁面积、骨小梁数量、骨小梁厚度、骨小梁分离度)均较低。年龄增长与较低的桡骨和胫骨总及皮质vBMD相关,但与骨小梁参数无显著相关。目前或既往吸烟者在胫骨部位总vBMD和骨小梁vBMD低于不吸烟者,而桡骨无显著差异。较高BMI与桡骨较高的总vBMD、更大的皮质面积以及更高的骨小梁vBMD、骨小梁数量和分离度相关,在胫骨则与较大皮质周长和较大骨小梁分离度相关。糖尿病、血压、血脂异常及卒中病因与HR-pQCT参数无显著相关。
(三)骨生物标志物分析
62名患者完成基线血样采集,中位年龄73岁,女性占27.4%。女性和年轻患者硬骨素水平较低;年龄增长与OPG和骨膜蛋白升高及sRANKL降低相关。BMI、NIHSS评分及卒中病因与生物标志物无显著相关。
(四)骨生物标志物与HR-pQCT参数的关联
硬骨素水平与桡骨和胫骨的骨小梁vBMD等骨小梁参数呈正相关。较高OPG水平与桡骨较低皮质面积相关。骨钙素与桡骨总vBMD、皮质厚度和骨小梁厚度呈负相关,与胫骨皮质vBMD呈负相关。总体而言,生物标志物对桡骨HR-pQCT参数的影响大于胫骨。
四、讨论与结论
本研究在缺血性脑血管事件队列中发现女性皮质和骨小梁间隔室vBMD较低,与普通人群研究一致;年龄增长时皮质和总vBMD降低而骨小梁参数相对稳定,可能与老年人较高硬骨素水平相关。吸烟对骨小梁间隔室的影响大于皮质间隔室。BMI与桡骨骨量参数正相关,但在胫骨影响较弱,提示BMI反映复杂全身过程而非单纯机械负荷。骨钙素升高反映骨转换增加,与桡骨总vBMD、皮质及骨小梁厚度降低相关;OPG升高与皮质面积负相关,与STRAMBO研究结果一致,表明OPG对皮质骨的选择性影响。
研究局限性包括单中心、欧洲裔人群、急性期生物标志物可能受影响、部分患者未能急性期采血、HR-pQCT限于外周骨骼部位、女性代表性不足以及缺乏匹配的健康对照组等。尽管如此,本研究是迄今最大规模的前瞻性HR-pQCT评估急性卒中/TIA患者队列,也是首个将HR-pQCT成像数据与骨生物标志物结合的研究,为未来纵向研究阐明卒中后骨骼变化轨迹及“卒中后骨病”病理生理机制奠定了基础。