绝经后女性髋部骨折患者骨骼肌肌纤维特点与骨密度的相关性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.3188

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (20): 3144-3149.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.3188

• 肌肉肌腱韧带组织构建 tissue construction of the muscle, tendon and ligament • 上一篇下一篇

绝经后女性髋部骨折患者骨骼肌肌纤维特点与骨密度的相关性

蔺海山，米尔阿里木•木尔提扎，李鹏，马超，王利

新疆维吾尔自治区人民医院骨科中心关节老年病区，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830001

收稿日期:2020-04-07 修回日期:2020-04-11 接受日期:2020-06-12 出版日期:2021-07-18 发布日期:2021-01-15
通讯作者: 王利，主任医师，新疆维吾尔自治区人民医院骨科中心关节老年病区，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830001
作者简介:蔺海山，男，1995年生，甘肃省高台县人，汉族，石河子大学在读硕士，医师，主要从事关节置换、骨科创伤、老年骨质疏松性骨折的研究。
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金-面上项目(2017D01C127)，项目负责人：王利

Correlation between skeletal muscle fiber characteristics and bone mineral density in postmenopausal women with hip fractures

Lin Haishan, Mieralimu Muertizha, Li Peng, Ma Chao, Wang Li

Geriatric Ward of Orthopedics, People’s Hospital of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830001, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Received:2020-04-07 Revised:2020-04-11 Accepted:2020-06-12 Online:2021-07-18 Published:2021-01-15
Contact: Wang Li, Chief physician, Geriatric Ward of Orthopedics, People’s Hospital of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830001, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
About author:Lin Haishan, Master candidate, Physician, Geriatric Ward of Orthopedics, People’s Hospital of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830001, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Supported by:
the Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region (General Project), No. 2017D01C127 (to WL)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
四肢骨骼肌指数(appendicular skeletal muscle mass index，ASMI)：是指用四肢骨骼肌质量(kg)除以身高平方(m2)，是评估四肢肌肉含量的指标，也可用来诊断“骨骼肌肉减少症”。
Ⅱ型肌纤维细胞：含有较多糖酵解酶，主要涉及无氧代谢。研究认为，骨骼肌毛细血管减少会影响卫星细胞对受损骨骼肌的修复和重塑能力，这种现象在Ⅱ型肌纤维细胞中更为显著。骨骼肌Ⅱ型肌纤维数目减少以及肌细胞体积缩小可能是引起肌肉减少的主要因素。

背景：研究认为，肌纤维直径减小和数目减少与肌肉萎缩相关，尤其与Ⅱ型肌纤维关系最为密切。
目的：分析绝经后髋部骨折女性患者骨骼肌肌纤维分布特点与骨密度的相关性。
方法：纳入因髋部骨折行手术治疗的绝经后女性患者60例的临床资料，通过双能X射线(DXA)检查测量患者骨密度和肌肉含量，并计算四肢骨骼肌指数(ASMI)。根据骨质疏松诊断标准，将患者分为骨量正常、骨量减少、骨质疏松、严重骨质疏松组，每组15例。术中取患者臀中肌肌纤维，染色后镜下观察肌纤维直径及分布特点；检查肌肉含量及健侧股骨颈骨密度；采用Pearson相关分析患者肌纤维直径、骨骼肌含量等指标与健侧股骨颈骨密度的相关性。研究方案已获得新疆维吾尔自治区人民医院伦理委员会的批准，患者对试验过程完全知情同意。
结果与结论：①严重骨质疏松组全身肌肉含量与躯干肌肉含量显著低于其余3组(P < 0.05)，但其余3组两两比较差异无显著性意义(P > 0.05)；骨量正常组四肢肌肉含量显著高于骨质疏松组、严重骨质疏松组(P < 0.05)，骨量减少组四肢肌肉含量高于严重骨质疏松组(P < 0.05)；②严重骨质疏松组四肢骨骼肌指数显著低于骨量正常组、骨量减少组(P < 0.05)；③绝经后女性髋部骨折患者股骨颈骨密度与年龄、体质量、Ⅱ型肌纤维直径具有一定的相关性；股骨颈骨密度与Ⅱ型肌纤维直径、四肢肌肉含量线性拟合R2分别为0.103，0.243；④结果表明，髋部骨折女性患者骨密度与年龄、体质量指数、肌肉含量不同部位(全身、四肢、躯干)、四肢骨骼肌指数ASMI具有密切相关性；Ⅱ型肌纤维直径大小、四肢肌肉含量与股骨颈骨密度具有正相关性，提示在绝经后老年女性髋部骨折的预防中应同时采用运动锻炼、加强营养、药物治疗的综合方案，提高骨量的同时改善肌肉质量。
https://orcid.org/0000-0001-5356-4211 (蔺海山)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 骨, 骨折, 绝经后, 骨质疏松, 骨密度, 肌纤维, 肌肉减少症, 体质指数

Abstract: BACKGROUND: Studies have shown that reduced diameter and number of muscle fibers are related to muscle atrophy, especially type II muscle fibers.
OBJECTIVE: To explore the correlation between the distribution characteristics of skeletal muscle fibers and bone mineral density in postmenopausal women with hip fractures.
METHODS: The clinical data of 60 female postmenopausal patients undergoing surgical treatment for hip fractures were included. Bone mineral density and muscle content were measured by dual energy X-ray, and the Appendicular Skeletal Muscle Mass Index (ASMI) was calculated. According to the diagnostic criteria for osteoporosis, the included patients were divided into four groups with normal bone mass, reduced bone mass, osteoporosis, and severe osteoporosis, with 15 cases in each group. During operation, the patient’s gluteus medius muscle fibers were taken, and their diameter and distribution characteristics were observed under a microscope after slicing, fixing, and staining. Muscle content and femoral neck bone density at the healthy side were tested. Pearson correlation analysis was used to analyze the correlation between muscle fiber diameter and skeletal muscle content at the affected side and the bone mineral density of the contralateral femoral neck.
RESULTS AND CONCLUSION: The body muscle content and trunk muscle content of the severe osteoporosis group were significantly lower than those of the other three groups (P < 0.05), but there was no significant difference between the other three groups (P > 0.05). The muscle content of the limbs in the normal bone mass group was significantly higher than that in the osteoporosis group and severe osteoporosis group (P < 0.05), and the muscle content of the limbs in the reduced bone mass group was higher than that in the severe osteoporosis group (P < 0.05). The ASMI value of the limbs in the severe osteoporosis group was significantly lower than that in the normal bone mass group and reduced bone mass group (P < 0.05). The femoral neck bone mineral density of postmenopausal women with hip fractures had a certain correlation with age, body mass, and type II muscle fiber diameter. The linear fitting R2 of femoral neck bone density with type II muscle fiber diameter and muscle content of the limbs was 0.103 and 0.243, respectively. To conclude, the bone mineral density of female patients with hip fractures is closely related to age, body mass index, muscle content of different body parts (body, limbs, trunk), and ASMI. Type II muscle fiber diameter and muscle content of the limbs have a positive correlation with femoral neck bone mineral density, suggesting that in the prevention of hip fractures in postmenopausal elderly women, we should adopt a comprehensive program of exercise, nutrition and drug treatment to increase bone mass and improve muscle quality.

Key words: bone, fracture, postmenopausal, osteoporosis, bone mineral density, muscle fiber, sarcopenia, body mass index

中图分类号:

蔺海山, 米尔阿里木•木尔提扎, 李鹏, 马超, 王利. 绝经后女性髋部骨折患者骨骼肌肌纤维特点与骨密度的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(20): 3144-3149.

Lin Haishan, Mieralimu Muertizha, Li Peng, Ma Chao, Wang Li. Correlation between skeletal muscle fiber characteristics and bone mineral density in postmenopausal women with hip fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(20): 3144-3149.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析纳入患者60例，分为4组，治疗过程无脱失，全部进入结果分析。
2.2 患者基线资料比较各组研究对象体质量、体质量指数、股骨颈骨密度比较差异有显著性意义(P < 0.05)，但各组间年龄、身高比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。试验流程图见图1。

2.3 臀中肌肌纤维直径、肌肉含量及四肢骨骼肌指数比较各组Ⅰ型肌纤维直径大小分布差异无显著性意义(P > 0.05)，各组Ⅱ型肌纤维直径大小、全身、四肢、躯干肌肉含量及ASMI分布组间差异有显著性意义(P < 0.05)，见表2。

组间多重比较提示：Ⅱ型肌纤维直径差异无显著性意义(P > 0.05)，见图2A；全身肌肉含量与躯干肌肉含量：严重骨质疏松组显著低于其余3组(P < 0.05)，但其余3组两两比较差异无显著性意义(P > 0.05)；四肢肌肉含量：骨量正常组显著高于骨质疏松组、严重骨质疏松组(P < 0.05)，骨量减少组与严重骨质疏松组比较差异有显著性意义(P < 0.05)；四肢骨骼肌指数：严重骨质疏松组与骨量正常组、骨量减少组比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见图2B-E。

2.4 肌纤维组织化学染色观察常规组织化学染色显示，所有标本镜下均无炎症、增生、坏死等病理改变，可见Ⅰ型肌纤维和Ⅱ型纤维，见图3。

2.5 骨密度与各个观察指标的相关关系股骨颈骨密度与年龄、体质量、Ⅱ型肌纤维直径相关系数对应的P值均< 0.05，说明其与年龄、体质量、Ⅱ型肌纤维直径具有相关性，其中年龄呈负相关，体质量及Ⅱ型肌纤维直径呈正相关；股骨颈骨密度与体质量指数、全身肌肉含量、四肢肌肉含量、躯干肌肉含量、ASMI相关系数对应的P值< 0.05，说明上述指标与骨密度具有显著相关性；与身高、Ⅰ型肌纤维直径相关系数对应P值均> 0.05，说明上述指标与骨密度不具有相关关系，见表3。

2.6 Ⅱ型肌纤维直径、四肢肌肉含量与股骨颈骨密度的关系表3中Ⅱ型肌纤维直径及四肢肌肉含量所对应相关系数r分别为：0.323，0.493，与股骨颈骨密度相关性较强，故进一步分析二者分别与股骨颈骨密度的线性关系。Ⅱ型肌纤维直径越大，股骨颈骨密度越高，两者呈正相关，拟合优度R2=0.103，见图4；四肢肌肉含量越多，股骨颈骨密度越高，两者呈正相关，拟合优度R2=0.243，见图5。

参考文献

[1] DIAB DL, WATTS NB. Postmenopausal osteoporosis.Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2013;20(6):501-509.
[2] LESLIE WD, MORIN SN. Osteoporosis epidemiology 2013: implications for diagnosis, risk assessment, and treatment. Curr Opin Rheumatol. 2014;6:440-446.
[3] MORIWAKI S, SUZUKI K, MURAMATSU M, et al. Delphinidin, one of the major anthocyanidins, prevents bone loss through the inhibition of excessive osteoblastogenesis in osteoporosis model mice. PLoS One. 2014;9:e97177.
[4] EASTELL R, BLACK DM, BOONEN S, et al. HORIZON Pivotal Fracture Trial. Effect of once-yearly zoledronic acid five milligrams on fracture risk and change in femoral neck bone mineral density. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94:3215-3225.
[5] PISCITELLI P, BRANDI M, CAWSTON H, et al. Epidemiological burden of postmenopausal osteoporosis in Italy from 2010 to 2020: estimations from a disease model. Calcif Tissue Int. 2014;95:419-427.
[6] 杨丽君,吴永华,张俐.肌少症、骨质疏松症的关系及研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2017,23(8):1112-1116.
[7] MONACO MD, VALLERO F, MONACO RD, et al. Prevalence of sarcopenia and its association with osteoporosis in 313 older women following a hip fracture. Arch Gerontol Geriatr. 2011;52(1):71-74.
[8] HWANG JA, KIM YS, LEEM AY, et al. Clinical implications of sarcopenia on decreased bone density in men with COPD.Chest. 2017;151(5): 1018-1027.
[9] BINKLEY N, BUEHRING B. Beyond FRAX:It’s time to consider “Sarco-Osteopenia”. J Clin Densitom. 2009;12(4):413-416．
[10] TERRACCIANO C, CELI M, LECCE D, et al. Differential features of muscle fiber atrophy in osteoporosis and osteoarthritis. Osteoporos Int. 2013; 24(3):1095‐1100.
[11] 章涛,张潜,胡锡阶,等.改良骨骼肌肌纤维分型ATP酶染色方法[J].西安交通大学学报(医学版),2009,30(2):254-256.
[12] BROOKE MH, KAISER KK. Muscle fiber types: how many and what kind?. Arch Neurol. 1970;23(4):369-379.
[13] 中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会.肌少症共识[J].中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志,2016,9(3):215-227.
[14] MAUREL DB, JAHN K, LARA-CASTILLO N. Muscle-bone crosstalk: Emerging opportunities for novel therapeutic approaches to treat musculoskeletal pathologies. Biomedicines. 2017;5(4):62.
[15] YOO JI, HA YC, KWON HB, et al. High Prevalence of Sarcopenia in Korean Patients after Hip Fracture: a Case-Control Study.J Korean Med Sci. 2016;31(9):1479-1484.
[16] 黄宏兴,吴青,李跃华,等.肌肉、骨骼与骨质疏松专家共识[J].中国骨质疏松杂志,2016,22(10):1221-1229,1236.
[17] 何跃辉,陈狄,高谦,等.围绝经期和绝经后女性骨密度的变化及其相关危险因素分析[J].中国骨质疏松杂志,2019,25(2):185-188, 211.
[18] 杜艳萍,朱汉民. 肌少症的诊疗和防治研究[J].中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志,2014,7(1):1-8．
[19] JOANISSE S, NEDERVEEN JP, SNIJDERS T, et al. Skeletal Muscle Regeneration, Repair and Remodelling in Aging: The Importance of Muscle Stem Cells and Vascularization. Gerontology. 2017;63(1):91‐100.
[20] SAKUSHIMA K, YOSHIKAWA M, OSAKI T, et al. Moderate hypoxia promotes skeletal muscle cell growth and hypertrophy in C2C12 cells.Biochem Biophys Res Commun. 2020;525(4):921-927.
[21] CHAILLOU T, SANNA I, KADI F. Glutamine-stimulated in vitro hypertrophy is preserved in muscle cells from older women. Mech Ageing Dev. 2020;187:111228.
[22] SARCHIELLI E, COMEGLIO P, FILIPPI S, et al. Testosterone improves muscle fiber asset and exercise performance in a metabolic syndrome model. J Endocrinol. 2020;245(2):259-279.
[23] WRIGHT NC, LOOKER AC, SAAG KG, et al. The recent prevalence of osteoporosis and low bone mass in the United States based on bone mineral density at the femoral neck or lumbar spine. J Bone Miner Res. 2014;29(11):2520-2526.
[24] SANG JK, YANG WG, CHO E, et al. Relationship between weight, body mass index and bone mineral density of lumbar spine in women. J Bone Metab. 2012;19(2):95-102.
[25] CHAN MY, FROST SA, CENTER JR, et al. Relationship between body mass index and fracture risk is mediated by bone mineral density. J Bone Miner Res. 2014;29(11):2327-2335.
[26] KOENDERS MI, VAN DEN BERG WB. Novel therapeutic targets inrheumatoid arthritis. Trends Pharmacol Sci. 2015;36:89-195．
[27] PAPANICOLAOU DA, ATHER SN, ZHU H, et al. A phase IIA randomized, placebo-controlled clinical trial to study the efficacy and safety of the selective androgen receptor modulator (SARM), MK-0773 in female participants with sarcopenia. J Nutr Health Aging. 2013;17(6):533‐543.
[28] LAMONTE MJ, WACTAWSKI-WENDE J, LARSON JC, et al. Association of Physical Activity and Fracture Risk Among Postmenopausal Women.JAMA Netw Open. 2019;2(10):e1914084.
[29] HARBER MP, KONOPKA AR, UNDEM MK, et al. Aerobic exercise training induces skeletal muscle hypertrophy and age-dependent adaptations in myofiber function in young and older men. J Appl Physiol (1985). 2012;113(9):1495‐1504.
[30] Erlich AT, Tryon LD, Crilly MJ, et al. Function of specialized regulatory proteins and signaling pathways in exercise-induced muscle mitochondrial biogenesis. Integr Med Res. 2016;5(3):187‐197.
[31] 刘建,刘杰,丁九阳,等.低氧高糖条件下家兔骨骼肌Ⅰ型纤维向Ⅱ型纤维转化的作用[J].局解手术学杂志,2019,28(2):99-103.
[32] Wakabayashi H, Sakuma K. Rehabilitation nutrition for sarcopenia with disability: a combination of both rehabilitation and nutrition care management. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2014;5(4):269‐277.
[33] Martone AM, Lattanzio F, Abbatecola AM, et al. Treating sarcopenia in older and oldest old. Curr Pharm Des. 2015;21(13): 1715‐1722.

引言

骨质疏松症是一种以骨质密度降低、骨质脆性增加、骨量减少和容易骨折为特点的代谢性骨骼疾病[1-2]。研究表明，造成骨质疏松的原因有很多种，例如雌性激素缺乏、年龄增大及遗传因素等[3]。世界卫生组织(WHO)公布有关骨质疏松症的数据显示，骨质疏松症影响了美国、欧洲、日本和中国约7 500万人[4]。其中绝经后女性是更容易患骨质疏松症，雌性激素缺乏是其重要原因[5]。患者常以低能量骨折为首发症状入院后才得到确诊，错过了最佳防治机会。在新疆地区，由于医疗条件及文化水平差异较大，漏诊现象更为普遍。骨质疏松会显著增加老年人髋部骨折的发生风险，其高致残率以及术后并发症引起的高死亡率是降低患者生存、生活质量的最主要因素。国内外研究指出，骨质疏松症和肌少症关系密切[6-8]，BINKLEY等[9]在2009年提出“肌少-骨质疏松症”的概念，指明确诊断为骨质疏松症且伴有全身骨骼肌质量减少和(或)功能下降的疾病。目前针对骨质疏松性骨折的治疗主要是增加骨密度、减少骨量丢失，却忽视了骨骼与肌肉在协调身体平衡及运动时的协同整体作用。TERRACCIANO 等[10]研究认为，肌纤维直径减小和数目减少与肌肉萎缩相关，尤其与Ⅱ型肌纤维关系最为密切。但是目前国内关于患者骨密度与Ⅱ型肌纤维特点的相关性研究较少。此次研究拟通过对髋部骨折接受手术治疗的绝经后女性患者臀中肌肌纤维进行组织化学染色，进一步探究患者骨骼肌肌纤维分布特点、骨骼肌质量与骨密度之间的相关性，进一步探讨绝经后骨质疏松性骨折与肌纤维之间的关系，为老年女性骨质疏松性骨折的防治重点从“骨骼-骨量”单位到“骨骼-肌肉”单位的转变提供理论依据以及指导。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计分组对照观察。
1.2 时间及地点病例来自2017年1月至2019年12月在新疆维吾尔自治区人民医院骨科因髋部骨折行手术治疗的绝经后女性患者。
1.3 对象选取新疆维吾尔自治区人民医院骨科因髋部骨折行手术治疗的绝经后女性患者60例。术前根据世界卫生组织(WHO)发布的骨质疏松症基于双能X射线(DXA)的测定诊断标准分为4组：将骨密度 T值≥-1 SD者定为骨量正常组；-1>T值>-2.5者定为骨量减少组；T值≤-2.5者定为骨质疏松组；T值≤-2.5且此次入院之前已有低能量骨折病史者定义为严重骨质疏松组；每组15例。
60例中股骨颈骨折占28例，转子间骨折32例，对于稳定型转子间骨折采用股骨近端防旋髓内钉治疗；不稳定型转子间骨折及股骨颈骨折采用骨水泥半髋关节置换，对生活质量要求高且活动量大者采用骨水泥全髋关节置换，所有患者均行手术治疗。研究方案已获得新疆维吾尔自治区人民医院伦理委员会的批准。
1.3.1 纳入标准 ①绝经后女性；②髋部新鲜骨折；③需要行手术治疗；④患者对治疗过程完全知情同意，并签署知情同意书。
1.3.2 排除标准 ①吸烟、饮酒者；②半年内服用影响骨代谢的药物(如糖皮质激素)者；③患有影响骨骼肌肉代谢的疾病(如糖尿病、肿瘤、甲状旁腺功能亢进、类风湿关节炎)者；④合并有严重疾病不能耐受手术者；⑤患有其他骨骼肌肉疾病者。
1.4 方法
1.4.1 观察测量指标通过询问病史及体格检查记录患者年龄、身高、体质量、体质量指数等基本信息，采用双能X射线扫描法(DXA)检查测量并记录患者健侧股骨颈骨密度 (g/cm2)和肌肉含量(全身、四肢、躯干)，并计算四肢骨骼肌指数(appendicular skeletal muscle mass index，ASMI)。
1.4.2 臀中肌肌纤维组织化学染色参考相关染色方法[11-12]，将手术中切取患者臀中肌肌纤维标本(5 mm×5 mm×5 mm)迅速放置低温(-80 ℃)冰箱保存，术后使用冷冻切片器将标本切成8 µm的新鲜冰冻切片，贴于玻片上，不固定，分别命名A/B，取A片进入酸性孵育液，室温孵育5 min，取A片及B片分别浸入碱性孵育液30 s、15 min。将A片及B片浸入ATPase孵育液，37 ℃孵育35-60 min，然后浸入ATPase钴溶液孵育3 min，在上述孵育过程中，以蒸馏水50倍稀释硫化液，即配即用。再将切片浸入配置好的硫化液中孵育 1 min，蒸馏水冲洗5 min。然后使用无水乙醇浸泡3 次，每次5 min；二甲苯浸泡2 次，每次5 min。最后使用中性树胶封固，在光学显微镜OLMPUS-BX53下进行观察，数据上传DP76拍照，测量软件分析记录Ⅰ、Ⅱ型肌纤维最小横向直径大小。
1.5 主要观察指标 ①臀中肌肌纤维直径、肌肉含量及四肢骨骼肌指数；②肌纤维组织化学染色观察；③骨密度与各个观察指标的相关关系；④Ⅱ型肌纤维直径、四肢肌肉含量与股骨颈骨密度的关系。
1.6 统计学分析使用 SPSS 25.0 软件进行统计学分析，数值用x±s表示，对于满足正态分布及方差齐性的计量资料比较采用单因素方差分析；不满足正态分布及方差齐性的计量资料比较采用非参数检验(kruskal-wallis检验)；股骨颈骨密度与年龄、身高、体质量指数、骨骼肌肌纤维直径等变量的相关性采用 Pearson’s 相关分析法，进行线性回归分析Ⅰ、Ⅱ型肌纤维直径与各指标的关系。认为P < 0.05时差异有显著性意义。

讨论

近年来，“肌少-骨质疏松-骨折”成为老年骨质疏松领域新的研究热点，相关共识及研究指出骨骼和周围肌肉会通过内分泌和旁分泌机制相互影响，二者之间还存在一些相似的分子信号通路，骨骼骨量丢失可能会导致肌肉萎缩和减少，反之亦然[13-14]。YOO等[15]研究指出，与正常人群相比，髋部骨折患者的肌少症患病率更高。中国老年学学会骨质疏松委员会发布共识指出，骨质疏松与肌肉、骨骼密切相关，而且骨质疏松症和肌少症存在着很多共同的风险因素[16]。因此，肌肉减少症和骨质疏松症存在相关性已经在国内外学者中达到广泛共识。
Ⅰ型肌纤维细胞含有较高浓度的氧化酶类，主要涉及有氧代谢，而Ⅱ型肌纤维细胞含有较多糖酵解酶，主要涉及无氧代谢。此次研究中，虽然Ⅱ型肌纤维直径总体比较存在差异性(P < 0.05)，但各组间Ⅱ型肌纤维直径大小两两比较差异性不具有显著性(P > 0.05)；相关分析及线性拟合关系得出股骨颈骨密度与Ⅱ型肌纤维直径及四肢肌肉含量呈正相关。该结果证实了骨质疏松与肌肉含量之间的相关性，与先前研究结果相同[17]，支持骨质疏松和肌肉减少存在密切关系。相关文献指出，肌肉减少与Ⅱ型肌纤维萎缩存在一定关系[10，18]，JOANISSE等[19]研究同样支持上述观点，认为骨骼肌毛细血管减少会影响卫星细胞对受损骨骼肌的修复和重塑能力，这种现象在Ⅱ型肌纤维细胞中更为显著。骨骼肌Ⅱ型肌纤维数目减少以及肌细胞体积缩小可能是引起肌肉减少的主要因素。此外，种族、性别、年龄都会影响肌纤维类型和直径大小，不同部位肌肉，甚至是同一肌肉的不同部位其分布特点也可能不同，研究指出低氧、代谢、激素也是影响骨骼肌纤维类型及分布的主要因素[20-22]。但此次研究结果显示Ⅱ型肌纤维直径与股骨颈骨密度的相关系数r=0.323，存在中低度相关性，但组间两两比较差异无显著性，不能很好支持肌肉含量减少主要与Ⅱ型肌纤维萎缩关系密切这一观点。
国内外有关肌肉含量和骨密度变化的研究报道及综述类文章较多，绝经后女性骨密度受诸多复杂因素的影响，作者将股骨颈骨密度与其他观察指标经Pearson相关分析得出：年龄与股骨颈骨密度呈负相关，与国外学者报道结果一致[23]；体质量指数与股骨颈骨密度呈正相关，国内外研究结果也指出，体质量指数与骨密度呈正相关[23-25]，可能是骨质疏松性骨折的保护因素，但此结论可能不适用于过度肥胖的女性，因为KOENDERS等[26]研究指出，男性体质量指数的增加大多与肌肉含量增加有关，而女性体质量指数增加大多与脂肪量增加有关。骨质疏松症及肌少症是增龄性疾病，肌束间脂肪细胞浸润随年龄的增大而增加，肌肉含量测量方法各有优缺点，DXA测量肌肉含量虽然是目前最常用的方法，但其并不能分辨浸润到肌肉中的脂肪组织，可能会过度估计肥胖人群的肌肉含量。
骨质疏松症和肌少症都是可以预防的疾病，但目前无论是从医生角度还是患者角度都过度依赖药物治疗干预，并且主要针对抗骨质疏松药物来抑制骨吸收或促进骨形成，而忽视了对肌少症的干预。目前临床上针对肌肉减少为适应证的药物较少，PAPANICOLAOU等 [27]的研究指出，类固醇激素虽然可以增加肌纤维的面积和肌量，但并没有发现可以改善肌肉强度和机体功能。因此寻找肌少症和骨质疏松症防治的共同通路是未来研究的方向。运动锻炼和营养干预联合在肌少-骨质疏松症的防治中也具有重要意义，LAMONTE等[28]研究指出，在绝经后女性人群中低强度的体力活动可能有益于降低骨折风险，尤其适用于体弱且无法安全从事剧烈运动的女性。中低强度的抗阻运动可以增加老年人肌肉含量，改善机体状况。有氧运动能够维持线粒体代谢平衡，增加胰岛素敏感性，调节胆固醇水平，提高运动能力和心血管功能[29-30]。国内学者动物实验指出，低氧高糖条件有利于Ⅰ型纤维细胞向Ⅱ型纤维细胞转换 [31]，而肌肉萎缩主要与Ⅱ型肌纤维关系密切[10]，或许无氧、低氧高强度运动对肌少症的防治也具有重要意义，但是对于体弱且自主运动能力较差人群建议在康复训练专业人员指导下进行高强度运动。此外，受诸多因素影响，老年人群中热量和蛋白摄入不足的现象很常见，WAKABAYASHI 等[32]指出在接受康复治疗的老年患者中营养不良和肌肉减少症的患病率分别为49%-67%和40%-46.5%，营养不良和肌肉减少症会对身体功能和康复疗效造成不良影响。在补充维生素D的同时，亮氨酸、β-羟甲基丁酸羟基酯、肌酸和一些新的代谢剂(瓜氨酸苹果酸，鸟氨酸等)对老年人肌肉减少症防治具有重要影响[33]。因此在提倡运动锻炼的同时应该积极平衡膳食、补充优质蛋白或氨基酸。
此次研究也存在以下不足：①单中心研究、样本量较小；②研究对象为绝经后女性髋部骨折患者，可能会对结果造成影响；③入选患者有可能合并有其他未明确诊断的影响骨骼肌功能的疾病。扩大样本量，争取开展多中心研究，研究老年髋部骨折的独立危险因素，并从分子生物学进一步揭示骨骼肌纤维特点与肌少症、骨量丢失的影响因素及其相关性，为肌少-骨质疏松症防治的综合干预及药物研发带来新启示，是未来研究方向。
综上所述，研究发现绝经后女性患者骨密度与Ⅱ型肌纤维直径、身体肌肉含量存在一定相关性，作者认为在中老年期进行适量的体力锻炼活动，以及提高营养及蛋白摄入来预防骨量丢失、增加肌肉含量，对预防骨质疏松性骨折的发生及老年髋部骨折术后康复锻炼具有重要指导意义。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

绝经后女性髋部骨折患者骨骼肌肌纤维特点与骨密度的相关性

Correlation between skeletal muscle fiber characteristics and bone mineral density in postmenopausal women with hip fractures

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[1]	徐峰, 康辉, 魏坦军, 席金涛. 椎弓根螺钉不同固定方法治疗胸腰椎骨折的生物力学分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1313-1317.
[2]	姜勇, 罗翼, 丁永利, 周勇, 闵理, 唐凡, 张闻力, 段宏, 屠重棋. 骶骨精准切除影响骨盆稳定性的冯米斯应力特征及临床验证[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1318-1323.
[3]	张同同, 王中华, 文杰, 宋玉鑫, 刘林. 3D打印模型在颈椎肿瘤手术切除与重建中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1335-1339.
[4]	张宇, 田少奇, 曾国波, 胡川. 初次下肢全关节置换后发生心肌梗死的危险因素[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1340-1345.
[5]	韦玮, 李剑, 黄林海, 兰敏东, 卢显威, 黄绍东. 全膝或全髋关节置换后老年人首次活动时跌倒恐惧的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1351-1355.
[6]	王金军, 邓增发, 刘康, 何智勇, 余新平, 梁建基, 李晨, 郭洲洋. 全膝关节置换静脉滴注氨甲环酸联合含氨甲环酸鸡尾酒局部应用的止血效果及安全性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1356-1361.
[7]	肖国庆, 刘选泽, 严钰皓, 钟喜红. 后交叉韧带替代型假体全膝关节置换术后屈曲受限的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1362-1367.
[8]	彭智浩, 冯宗权, 邹勇根, 牛国庆, 吴峰. 活动平台单髁置换后下肢力线与外侧间室骨关节炎进展的关系[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1368-1374.
[9]	黄泽晓, 杨妹, 林诗炜, 何和与. 血清n-3多不饱和脂肪酸水平与全膝关节置换早期股四头肌肌力变化的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1375-1380.
[10]	张冲, 刘志昂, 姚帅辉, 高军胜, 姜岩, 张陆. 局部应用氨甲环酸减少老年股骨颈骨折全髋关节置换后引流的安全和有效性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1381-1386.
[11]	姚汝斌, 王仕永, 杨开舜. 微创经椎间孔椎间融合治疗单节段腰椎管狭窄症对腰椎-骨盆平衡的改善作用[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1387-1392.
[12]	王海莹, 吕冰, 李辉, 王顺义. 减压植骨融合内固定治疗退变性腰椎滑脱：基于脊柱骨盆参数预测患者的功能预后[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1393-1397.
[13]	吕振, 白金柱. 基于McKenzie技术的腰椎运动链训练应用于腰椎间孔镜术后分期康复的前瞻性研究[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1398-1403.
[14]	陈心敏, 李文标, 熊凯凯, 熊晓燕, 郑利钦, 李木生, 郑永泽, 林梓凌. 钉道强化股骨近端防旋髓内钉治疗老年A3.3型股骨转子间骨折：最佳骨水泥量有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1404-1409.
[15]	杜秀鹏, 杨朝晖. 65岁以下嵌插型股骨颈骨折初始畸形程度对颈缩短的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1410-1416.