作者：

俞晨¹ 费蓓蓓² 叶俊星³ 袁晔¹ 王亮¹ 沈光思¹ 杨帆⁴ 徐又佳¹

单位：

1. 苏州大学附属第二医院骨科

2. 苏州大学附属第二医院妇产科

3. 无锡市第三人民医院骨科

4. 苏州大学骨质疏松症诊疗技术研究所

摘要：目的  观察不同年龄段雌性食蟹猴血清铁蛋白与雌激素及其骨转换指标，探讨铁蛋白与雌激素及骨转换指标变化的相关性。方法  选用雌性食蟹猴32只，其中8~10岁年轻成熟组16个，平均年龄8.5岁；18~20岁老龄组16个，平均年龄18.5岁。电化学发光法分别检测血清中雌激素（estrogen，E2）和铁蛋白（ferritin，Fer）的浓度，以及1型骨胶原氨基末端肽（procollagen 1 N terminal peptide，P1NP）和1型胶原羧基末端肽（carboxy terminal telopeptide of collagen type 1，CTX）的浓度。结果  年轻成熟组食蟹猴血清E2为（419.11±387.33）pmol/L，Fer为（9.57±6.53）μg/L，P1NP为（316.40±46.25）μg/L，CTX为（594.00±73.32）ng/L；老龄组E2为（257.41±244.64）pmol/L，Fer为（11.02±5.19）μg/L，P1NP为（147.70±38.14）μg/L，CTX为（342.00±49.18）ng/L。老龄组食蟹猴E2较年轻成熟组降低（P=0.041），同时老龄组Fer较年轻成熟组升高（P=0.035）；老龄组食蟹猴P1NP较年轻成熟组明显降低（P=0.009），老龄组食蟹猴CTX较年轻成熟组明显降低（P=0.008）。结论  随着年龄的增加，雌性食蟹猴体内雌激素水平的逐步降低，而反映体内铁蓄积程度的铁蛋白逐渐增高，与人类女性随年龄增加，体内雌激素与铁蛋白变化关系相似；而反映动物体内成骨及破骨能力的骨转换指标，随着年龄的增加，呈下降趋势，与绝经后女性高骨代谢转换相反。

关键词：食蟹猴；雌激素；铁蛋白;骨转换指标；

已有研究表明，女性绝经后，随着体内雌激素 (estrogen，E2) 水平的下降，同步伴随着铁的蓄积，而铁的蓄积通过活性氧影响成骨及破骨细胞的增生，进而导致骨质疏松症的发生、发展。食蟹猴作为灵长类动物，其生物学特征与人类相似，且雌性食蟹猴具有规律的月经周期，是研究雌激素与骨质疏松的理想模式动物。关于食蟹猴E2的检测，国内外已有报道，但其血清铁蛋白 (ferritin，Fer) 的测定未见报道。本实验以苏州西山生长的成年纯种雌性食蟹猴为研究对象，测定血清中的E2与Fer的含量，观察E2与Fer间变化规律与人类的相似性，并且同时检测骨转换指标，积累基础数据，以期将食蟹猴作为深入研究E2、铁蓄积与骨质疏松间关系的动物模型。

对象与方法

对象与分组

健康雌性食蟹猴32只，共分2组，其中8~10岁年轻成熟组16只，平均年龄8.5岁；18~20岁老龄组16只，平均年龄18.5岁，体质量3.5~5.5 kg，由江苏苏州西山中科实验动物有限公司提供，实验动物许可证号：SCXK (苏)2012-0009。实验动物均被单独饲养于不锈钢笼具中，给与自由摄食和饮水，并辅以清洁水果。

方法

所有动物均于上午空腹采血3mL，3500 r/min，4℃，10min离心所得上层血清，每管分装300 μL血清。雌激素及铁蛋白试剂均为罗氏 (Roche公司) 提供，采用罗氏Cobas 6000电化学发光法检测。

统计学方法

实验测定结果采用统计分析软件Prism (GraphPad) 进行分析，实验所得数据用均数±标准差 (`X±s) 表示，采用t检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

年轻成熟组食蟹猴血清E2为 (419.11±387.33) pmol/L，老龄组E2为 (257.41±244.64) pmol/L，两组比较，差异有统计学意义 (P<0.05)。

年轻成熟组食蟹猴血清Fer为 (9.57±6.53)μg/L，老龄组Fer为 (11.02±5.19)μg/L。两组比较，差异有统计学意义 (P<0.05)(图1)。

年轻成熟组食蟹猴血清1型骨胶原氨基末端肽 (procollagen 1 N terminal peptide，P1NP) 为 (316.4±46.25)μg/L，老龄组P1NP为 (147.7±38.14)μg/L。两组比较，差异有统计学意义 (P < 0.05)(图2)。

年轻成熟组食蟹猴血清1型胶原羧基末端肽 (carboxy terminal telopeptide of collagen type 1, CTX) 为 (594.00±73.32) ng/L，老龄组CTX为 (342.00±49.18) ng/L。两组比较，差异有统计学意义 (P < 0.05)(图3)。

讨论

非人类灵长类动物价格昂贵，饲养、给药、检测及管理都较为困难，所以目前骨质疏松研究领域的常见实验动物为大鼠、小鼠、兔、羊等，上述动物都有着各自的优势及不足。譬如大鼠缺乏Haversian系统，皮质骨内骨的重建罕见，同时终身维持活跃的骨构建，而且去卵巢后不发生脆性骨折，承载方式与人类也截然不同；小鼠则存在骨骼太小，可供实验研究的血清较少等缺点；食蟹猴作为人类的近属动物，与其他骨质疏松模型动物相比，具有突出优势：食蟹猴身体保持直立位，骨生物力学特性与人类极为相似，具有Haversian和松质骨重建活性，更为重要的是雌性动物与人类女性有相似的月经周期、动情周期和绝经，而且卵巢功能停止后骨矿密度降低、骨丢失速率等骨反应与绝经期妇女情况相似。所以，进行以食蟹猴为骨质疏松实验动物模型的研究，在骨质疏松研究领域有其不可替代的独特价值。

与人类女性生命周期相对照，食蟹猴各生理阶段出现的年龄大约是人类年龄的1/3。因此本实验选用的8~10岁食蟹猴相当于年轻成熟组，18~20食蟹猴相当于老年组。本实验所测得的两个年龄段雌性食蟹猴E2浓度与黎宗强等，吴天秀等的检测结果相仿，老年组的雌激素水平明显低于年轻成熟组。雌激素对原发性骨质疏松症的发生起决定性作用，这一点已为公认。1940年Alabright首先提出绝经后骨质疏松的发生与体内雌激素减少有关，并首先提倡应用雌激素进行治疗。

铁元素参与调节生物体内细胞诸多生理功能，骨骼的代谢也受铁代谢的影响。血清Fer是反映生物体内铁储存状况的敏感指标。血清Fer是由去铁蛋白 (apoferritin) 和铁核心Fe3+形成的复合物。铁核心Fe3+担负着结合、贮备铁以及维持体内铁的供应的重要作用。在正常女性人群中，已有研究发现随着年龄的增加，血清Fer呈现不断增高的趋势，尤其在绝经前后有明显的变化。Zacharski等的大样本研究结果显示：女性50岁前血清Fer保持低水平并缓慢升高，50~70岁间迅速上升，之后又缓慢升高。Kato等的研究证实：绝经前女性血清Fer平均浓度为43 μg/L，绝经后平均为106 μg/L。关于血清Fer随年龄升高的原因，目前认为主要是调控体内铁反应元件的雌激素水平变化引起的，即雌激素水平下降，铁反应元件功能下降，体内铁储存增加，血清Fer升高。本实验检测的两组不同年龄段雌性食蟹猴血清Fer水平变化亦如人类，老年组血清Fer水平明显高于年轻组。

2006年，Weinberg首先提出了铁蓄积与骨质疏松密切相关。2011年徐又佳和林华认为铁超载对于骨质疏松发生、发展有重要作用。Kim等在分析了940名健康女性3年体检数据后，提出健康绝经女性骨密度下降与血清Fer的升高存在相关性，铁蓄积是加速骨量丢失的一个独立危险因素。近年来，围绕铁蓄积与骨质疏松，国内已有研究人员利用大鼠骨质疏松模型、斑马鱼模型等进行了深入研究，但尚未见利用最接近人类的灵长类动物模型进行相关研究。本研究通过观察不同年龄段成年纯种雌性食蟹猴血清E2与Fer，与正常不同年龄段人类女性的血清E2与Fer变化研究结果相一致。

P1NP和CTX是临床常用的观测骨转换的重要指标，前者反应成骨细胞的活性，后者则反应破骨细胞的活性。老年女性绝经后处于高骨转换状态，即P1NP和CTX都有不同程度的升高，并以骨破坏增加为主。本实验结果提示老龄猴的P1NP和CTX较年青成熟猴有明显的降低，即表现出低骨转换趋势。

食蟹猴作为非人灵长类骨质疏松动物模型，可以为研究绝经后女性E2与铁代谢在骨质疏松发生、发展中的作用，提供有意义的基础实验数据。