血清骨钙素与跛行及临床健康赛马闪烁显像异常的相关性研究

《Equine Veterinary Journal》：Serum osteocalcin is associated with scintigraphic abnormalities in lame and clinically sound racehorses

　　

背景：肌肉骨骼损伤是赛马面临的主要福利和经济挑战，应力相关性骨损伤可导致训练中断和灾难性失败。先进影像学手段能够检测早期骨骼病变，但在常规筛查环境中仍存在局限。循环骨转换标志物可能为骨骼重塑提供补充指标，但需针对客观影像学结果进行验证。

目标：评估骨钙素（osteocalcin, OC）、I型胶原C端肽（C-terminal telopeptide of type I collagen, CTX）及CTX/OC比值是否与赛马的闪烁显像异常和跛行状态相关，并探索其与短期不良肌肉骨骼结局的关系。

研究设计：前瞻性观察性病例对照研究。

方法：纳入96匹赛马，包括48匹因跛行转诊接受闪烁显像的赛马和48匹临床健康对照。采用ELISA在闪烁显像检查时检测血清OC和CTX浓度。闪烁显像扫描结果分为无异常发现（no abnormality detected, NAD）、中度阳性（moderately positive, mPOS）和强阳性（strongly positive, sPOS）。使用非参数检验、逻辑回归和受试者工作特征分析评估关联。临床健康马随访28天记录不良肌肉骨骼结局。

结果：跛行马OC浓度高于对照（平均差0.68 ng/mL，95% CI 0.19–1.17），且在不同闪烁显像类别间存在差异，NAD马的OC浓度低于mPOS马（平均差1.61 ng/mL，95% CI 0.35–2.87）。在探索性合并损伤分析中，较高OC浓度与肌肉骨骼损伤状态相关（OR 9.75，95% CI 2.82–49.38；AUC 0.75）。在临床健康马中，CTX及CTX/OC比值与28天不良肌肉骨骼结局无显著关联。

主要局限性：随访时间短、结局事件有限、采样时可能存在的运动量相关混杂。

结论：血清OC浓度与跛行状态及闪烁显像严重程度相关。骨转换标志物可提供与影像学互补的生物学信息，但需在更大规模的纵向研究中验证。

**研究背景与目的**：肌肉骨骼损伤是赛马业面临的重要福利和经济负担，应力相关性骨损伤是训练中断和灾难性失败的主要原因。尽管先进影像技术如闪烁显像（scintigraphy）、计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）能早期发现骨骼病变，但成本、人员和设备限制使其难以在常规筛查中广泛应用。血液骨转换标志物可能提供骨骼重塑的间接信息，但缺乏与客观影像结果的对照验证。既往研究结果不一，因此有必要在特定人群中进行系统验证。本研究旨在探讨骨钙素（osteocalcin, OC）和I型胶原C端肽（C-terminal telopeptide of type I collagen, CTX）及CTX/OC比值与闪烁显像异常和跛行状态的关系，并探索其短期预后价值。

**研究方法与技术**：研究人员开展了一项前瞻性观察性病例对照研究，于2024年2月至10月在澳大利亚西澳大利亚州（Western Australia, WA）转诊马医院纳入96匹赛马，其中48匹为临床跛行并接受闪烁显像检查，48匹为临床健康对照，匹配年龄、性别和训练环境。血清OC和CTX采用商品化酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒检测，操作者对马匹身份和临床状态设盲。闪烁显像使用^99mTc标记的双膦酸盐和单光子发射计算机断层扫描（SPECT）系统，图像由经验丰富的核医学专家在设盲条件下分类为无异常发现（NAD）、中度阳性（mPOS）和强阳性（sPOS）。临床健康对照马随访28天，通过兽医记录和训练员报告记录不良肌肉骨骼结局（跛行、因肌肉骨骼原因退役或骨折）。统计方法包括非参数检验、一般线性模型（GLM）、逻辑回归和受试者工作特征（ROC）曲线分析。

**研究结果**：

**3.1 跛行队列的基线特征**：跛行马（n=48）年龄2~8岁（平均4.2岁），雄性占62.5%，纯血马（Thoroughbred）占85.4%。平均OC浓度为1.32 ng/mL，平均CTX浓度为2.75 ng/mL，CTX/OC比值为6.17。

**3.2 跛行马与对照马的骨转换标志物比较**：年龄、性别、品种分布、CTX浓度和CTX/OC比值在两组间相似。与对照相比，跛行马OC浓度显著升高，平均差0.68 ng/mL（95% CI 0.19–1.17，p=0.007）；CTX浓度无差异；CTX/OC比值在跛行马中呈降低趋势（平均差?4.41，95% CI ?9.27~0.45，p=0.075）。

**3.3 按性别和品种的骨转换标志物分布**：全队列中，雄性与雌性马OC和CTX浓度无显著差异。Standardbred马CTX浓度高于Thoroughbred马（平均差1.58 ng/mL，95% CI 0.14–3.01），OC浓度在品种间无差异；因Standardbred数量有限（n=10），该结果需谨慎解读。

**3.4 按闪烁显像严重度分层的血清标志物**：在跛行马中，mPOS组OC浓度比NAD组高1.61 ng/mL（95% CI 0.35–2.87，p=0.008），合并POS组（mPOS+sPOS）比NAD组高1.29 ng/mL（95% CI 0.31–2.27，p=0.011）；CTX浓度无显著变化；CTX/OC比值在NAD组显著高于mPOS和sPOS组。在对照马中，mPOS和合并POS组的OC浓度均高于NAD组（平均差分别为0.70和0.79 ng/mL），CTX和CTX/OC比值无显著差异。

**3.5 损伤状态的逻辑回归和ROC分析**：将基线跛行马与随访期间发生不良结局的临床健康马合并为损伤组（n=58），与无损伤马（n=34）比较，OC浓度在损伤组更高（平均差0.88 ng/mL，95% CI 0.395–1.360），较高OC与损伤状态显著相关（OR 9.75，95% CI 2.82–49.38），ROC曲线下面积（AUC）为0.75（95% CI 0.653–0.849）；CTX无显著差异；CTX/OC比值呈降低趋势但未达统计学意义（平均差?3.001，95% CI ?8.280~2.278）。

**3.6 基线健康马的短期结局探索性分析**：44匹有随访数据的基线健康马中，10匹发生不良肌肉骨骼结局（5匹跛行、3匹因肌肉骨骼原因退役、2匹骨折）。基线OC、CTX及CTX/OC比值均与28天不良结局无显著关联（OC的OR为5.49，95% CI 0.97–31.16，p=0.054；CTX的OR为1.84，95% CI 0.97–3.47，p=0.062）。但闪烁显像阳性（POS vs. NAD）与28天不良结局显著相关（OR 9.00，95% CI 1.84–44.03，p=0.007；AUC 0.747）。含OC与扫描类别的组合模型AUC为0.757，与单独扫描类别相近。该分析因事件数少，仅视为探索性发现。

**讨论总结**：研究人员指出，OC是唯一在组间和闪烁显像严重度分级中表现一致的血清标志物，其升高可能反映骨骼应力后成骨活动增强。CTX/OC比值作为骨吸收与形成平衡的相对指标，在跛行马中降低提示修复性成骨占优；而临床健康马中较高比值可能反映负荷诱导的适应性重塑。闪烁显像阳性与OC升高的共存支持两者提供互补信息。研究局限性包括随访时间短、不良结局事件少、采样时运动量差异可能造成混杂，以及未按软组织损伤与原发性骨病分层。未来需标准化采样方案，并开展更大规模纵向研究验证阈值和预后价值。

**结论**：该前瞻性病例对照研究显示，OC是唯一在组间具有一致差异的血清标志物，跛行马OC浓度升高且CTX/OC比值降低。血清生物标志物与闪烁显像结合可提供互补信息，有助于识别活动性肌肉骨骼病理。但需跨品种、训练方案和临床环境进行外部验证，以评估其普适性和预后价值。