Association of cysteine level and bone mineral density among children with cerebral palsy
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摘要:
目的 了解脑瘫患儿血清同型半胱氨酸水平和腰椎骨密度(BMD)现况并分析两者的关联性，为改善脑瘫患儿骨健康提供参考。 方法 2023年1月—2024年1月选取G市社会福利院(萝岗院区)的149名10~18岁脑瘫患儿，通过福利院病案系统导出脑瘫患儿基本人口学信息，采用酶循环法测量患儿血清同型半胱氨酸水平，由专业康复医师使用双能X线吸收法对患儿腰椎BMD进行测定，并计算腰椎身高校正BMD Z值(BMD HAZ值)。采用非限制性立方样条和分段多重线性回归分别分析脑瘫患儿血清同型半胱氨酸水平与腰椎BMD HAZ值的关联性。 结果 脑瘫患儿血清同型半胱氨酸浓度中位数为9.13(8.42，10.30)μmol/L，痉挛型脑瘫患儿浓度[9.28(8.53, 10.49)μmol/L]高于非痉挛型[8.64(7.89, 9.66)μmol/L](Z=-2.46，P < 0.05)。腰椎BMD HAZ值中位数为-1.07(-2.10，-0.16)，脑瘫患儿低BMD检出率为29.5%。脑瘫患儿血清同型半胱氨酸浓度与腰椎BMD HAZ值呈“L”型关联。当血清同型半胱氨酸浓度≤8.7 μmol/L时，腰椎BMD HAZ值与血清同型半胱氨酸浓度呈负相关(B=-0.32，95%CI=-1.06~-0.15，P < 0.05)。 结论 脑瘫患儿在较低血清同型半胱氨酸浓度下发现与腰椎BMD的负相关，提示其对同型半胱氨酸影响的敏感性可能较健康儿童青少年高，即使未达到高同型半胱氨酸血症标准也应引起重视。 Abstract:Objective To investigate the association between cysteine level and lumbar spine (LS) bone mineral density (BMD) among children with cerebral palsy, so as to provide a basis for bone health enhancement among children with cerebral palsy. Methods A total of 149 children aged 10-18 with cerebral palsy who were admitted to the G city Social Welfare Institute (Luogang District) from January 2023 to January 2024. Basic demographic characteristics of children with cerebral palsy were extracted from medical records system. Cysteine levels were measured using the enzyme cycling method. LS BMD of the children was determined by specialized rehabilitation physicians using dual-energy X-ray absorptiometry, and the corrected BMD Z-scores for LS were calculated. Non-restrictive cubic splines and segmented multiple linear regression were employed to analyze the correlation between cysteine levels and age-specific height Z-scores (HAZ-scores) for LS BMD in children with cerebral palsy. Results The median cysteine concentration in children with cerebral palsy was 9.13(8.42, 10.30)μmol/L, with significantly higher levels in spastic type children [9.28(8.53, 10.49)μmol/L] compared to non-spastic types [8.64(7.89, 9.66)μmol/L](Z=-2.46, P < 0.05). The median LS BMD HAZ-score was -1.07(-2.10, -0.16), and the detection rate of decreased bone mass was 29.5%. There was an "L"-shaped association between serum homocysteine concentration and LS BMD HAZ-score in children with cerebral palsy. When serum homocysteine concentration was below 8.7 μmol/L, a significant negative correlation was observed between LS BMD HAZ-score and serum homocysteine concentration (B=-0.32, 95%CI=-1.06 to -0.15, P < 0.05). Conclusions The significant negative correlation between cysteine levels and LS BMD in children with cerebral palsy at lower cysteine concentrations, which suggests a potentially higher sensitivity to the influence of homocysteine than healthy children and adolescents, warranting attention even if not reaching the standard of hyperhomocysteinemia. -
Key words:
- Cerebral Palsy /
- Cysteine /
- Bone density /
- Regression analysis /
- Child
1) 利益冲突声明 所有作者声明无利益冲突。 -
脑瘫是胎儿或婴儿时期，大脑发育过程中发生非进行性病变引起的一种永久性运动和姿势发展障碍，常伴有感觉、知觉、认知、沟通和行为障碍以及癫痫和继发性肌肉骨骼问题[1]。不同社会和经济发展的国家中脑瘫患病率有所不同，平均患病率为每1 000活产儿1~3.5例[2]，我国脑瘫患病率为0.18%~0.40%[3]。由于脑瘫患儿活动能力下降，骨骼肌质量低，骨密度下降的情况普遍存在[4]，低创性骨折在不能行走的重度脑瘫患儿中的患病率高达21.5%[5], 骨折会引起疼痛并限制脑瘫患儿的活动能力，对其康复治疗和日常生活影响重大[6]。同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)是蛋氨酸循环的中间产物[7]，既往研究发现其可能降低儿童青少年的骨密度[8]。此外，目前已有研究表明Hcy可能通过干扰骨细胞活性[9]、干扰骨胶原[10]、降低骨血流量[11]等对骨密度(bone mineral density，BMD)产生不良影响。因此，本研究拟通过横断面研究探索脑瘫患儿血清Hcy水平与腰椎BMD的相关性，为脑瘫患儿低BMD的防控和干预提供参考依据。
1. 对象与方法
1.1 对象
选取2023年1月至2024年1月生活在G市社会福利院(萝岗院区)内进行全面体检且符合条件的所有脑瘫患儿，纳入标准：(1)符合《中国脑性瘫痪康复指南(2022)》对脑瘫的定义、诊断及分型[12]；(2)年龄为10~18岁；(3)获得监护人知情同意，能配合完成研究。排除标准：(1)肝肾功能不全患者；(2)甲状腺功能低下或甲亢患者；(3)调查前2周曾有维生素B6、B12和叶酸补充剂使用史；(4)特殊饮食史，如高蛋氨酸饮食等；(5)双磷酸盐类药物用药史。最终有149名脑瘫患儿纳入研究，其中男童86名，女童63名。年龄为11~18岁，平均年龄(14.77±2.02)岁。本研究已通过G市社会福利院康复医院医学伦理审查委员会审查(项目号：20230704FLY00441968)。
1.2 调查方法
1.2.1 一般人口学资料
通过查阅G市儿童福利院病案系统导出人口学信息(身份证号、性别、年龄)，个人疾病史(肝肾疾病史、遗传代谢性疾病史)、共病情况(吞咽功能障碍、癫痫)、用药史(双磷酸盐类药物)。
1.2.2 体格检查
(1) 身高测量：对于能够独自站立的脑瘫患儿，使用身高测量仪对其身高进行测量。头部、肩胛骨、臀部、脚后跟紧贴于垂直板，双目直视前方。护理员下拉测量活动板，轻压于患儿头顶。读数时保持双眼与压板处于同一高度，结果保留至0.1 cm。对于长期卧床无法独自站立的脑瘫患儿，指示其弯曲膝部与地面垂直，护理员使用软尺测量胫骨内侧髁上缘至内侧髁下缘的距离为胫骨长度。根据Stevenson公式身高=胫骨高度×3.26+30.8[13]，对患儿的身高进行估算，结果保留至0.1 cm。若脑瘫患儿类型为偏瘫，则选取健侧进行测量，若下肢未受累则选取左侧进行测量。(2)体重测量：使用体重秤进行测量。脱去患儿厚重衣服和鞋子，若患儿长期使用纸尿裤则更换为干燥洁净的新纸尿裤。若脑瘫患儿无法独自站立称重，则由护理人员抱起同时称重，称后减去护理员单独的体重，结果保留至0.1 kg。(3)脑瘫分型和分级：专业康复医师根据《中国脑性瘫痪康复指南(2022)》[12]，将脑瘫患儿分为7型。其中，痉挛型包括痉挛型四肢瘫、痉挛型双瘫、痉挛型偏瘫，非痉挛型包括不随意运动型、共济失调型和Worster-Drought综合征和混合型。根据粗大运动功能分级系统(gross motorfinction classification, GMFCS)[14]对脑瘫患儿进行分级。GMFCS分级系统按不同年龄组将脑瘫儿童根据其运动功能从高至低分为5个级别(Ⅰ~Ⅴ级)。其中Ⅰ~Ⅱ级定义为轻度脑瘫，Ⅲ~Ⅴ级定义为中重度脑瘫。(4)体质量指数(body mass index，BMI)：根据脑瘫患儿的身高(m)和体重(kg)计算，BMI=体重(kg)/[身高(m)]2。根据《学龄儿童青少年营养不良筛査(WS/T 456—2014)》[15]，与同年龄段同性别界值进行比较，BMI小于相应界值时定义为消瘦；根据《学龄儿童青少年超重与肥胖筛査(WS/T 586—2018)》[16]，与同年龄段同性别界值进行比较，BMI大于相应界值时定义为超重或肥胖。
1.2.3 血液指标检测
基于G市社会福利院每年对院内收养儿童进行的一次大规模体检。患儿禁食8 h后，在早晨空腹状态下，收集其外周静脉血，采集2~4 mL装于不含抗凝剂的真空管中，采集5 mL装于乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetie Acid, EDTA)抗凝管中。在2 h内以3 000 r/min离心5 min完成血清分离，离心半径20 cm，将分离后的血清置于标记好的EP管中并于-20 ℃冰箱中保存，于24 h内完成检测。不含抗凝剂的真空管中分离的血清采用Hcy测定试剂盒，通过循环酶法对Hcy水平进行测定。EDTA抗凝管中分离的血清采用液相色谱-串联质谱法对血清25-羟基维生素D水平进行检测，根据《人群维生素D缺乏筛査方法(WS/T 677—2020)》[17]，血清25-羟基维生素D水平 < 20 ng/mL时定义为缺乏/不足，≥20 ng/mL时定义为正常。采用化学发光法对血清叶酸水平进行测定，叶酸水平≥4 ng/mL为正常， < 4 ng/mL为缺乏[18]。所有检测均由康都临床检验机构开展并出具检测报告，检测试剂盒及仪器均由相应检测机构提供，检测过程严格依照试剂盒及仪器说明进行。
1.2.4 BMD检测
采用双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry test, DXA)，按照国际BMD协会推荐[19]，对于儿童青少年，采用腰椎(L1~L4)BMD(lumbar spine bone mineral density, LS BMD)作为检测指标。同时，通过中国儿童生长发育标准值[20], 计算患儿年龄别身高Z值(HAZ)，若HAZ < 1，则对BMD Z值进行矮身材校正[21]，计算年龄别身高校正BMD Z值(BMD HAZ)。当任一部位BMD HAZ≤-2时，则定义为低BMD[22]。
BMD HAZ=BMD Z-HAZ-predicted BMD Z-score；
HAZ-predicted BMD Z-score=-0.001×年龄+0.024×年龄×HAZ+0.148(男)；
HAZ-predicted BMD Z-score =-0.032×年龄+0.325×年龄×HAZ+0.322(女)
式中HAZ为年龄别身高Z值；HAZ-predicted BMD Z-score为身高校正BMD值。
1.3 统计学分析
运用SPSS 25.0和R 4.2.3软件进行数据处理与统计分析，采用Kolmogorov-Smirnov法对计量资料进行正态性检验，脑瘫患儿血清Hcy浓度和BMD HAZ评分均不符合正态分布，故使用M(P25，P75)进行统计描述，计数资料用例数和百分比表示。采用Mann-Whitney U检验或Kruskal-Wallis H检验分析不同脑瘫分级分型、年龄组、性别、BMI、叶酸、25-羟基维生素D、吞咽功能障碍和癫痫情况下BMD HAZ值的差异，采用χ2检验比较低BMD率。使用限制性立方样条图(restricted cubic spline, RCS)拟合曲线，并根据绘制的RCS曲线图确定拐点，以RCS曲线拐点为界值，使用分段多重线性回归模型分析脑瘫患儿血清Hcy与BMD HAZ值的关联性。调整变量为年龄、性别、BMI、脑瘫分型和分级、吞咽功能障碍情况、癫痫情况、25-羟基维生素D水平和叶酸水平。检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 脑瘫患儿血清Hcy水平
见表 1。
表 1 不同组别脑瘫患儿血清Hcy水平比较[M(P25, P75), μmol/L]Table 1. Comparison of the serum Hcy concentration in children with cerebral palsy [M(P25, P75), μmol/L]组别 选项 人数 血清Hcy水平 Z/H值 P值 年龄/岁 11~12 23 8.81(8.31, 9.87) 3.57 0.31 13~14 43 9.11(8.59, 10.21) 15~16 48 9.09(8.30, 10.17) 17~18 35 9.46(8.53, 10.59) 性别 男 86 9.01(8.30, 10.30) -0.75 0.45 女 63 9.28(8.57, 10.32) BMI 正常 36 8.96(8.26, 10.29) -0.52 0.60 消瘦 113 9.14(8.45, 10.30) 脑瘫分型 痉挛型 115 9.28(8.53, 10.49) -2.46 < 0.05 非痉挛型 34 8.64(7.89, 9.66) GMFCS分级 轻度 32 8.89(8.38, 10.21) -0.66 0.51 中重度 117 9.19(8.43, 10.38) 25-羟基维生 正常 132 9.08(8.40, 10.21) -1.56 0.12 素D水平 不足/缺乏 17 10.21(8.95, 10.55) 叶酸水平 正常 138 9.10(8.41, 10.24) -1.51 0.13 缺乏 11 10.13(8.61, 10.80) 吞咽功能障碍 是 40 9.27(8.02, 10.45) -0.31 0.76 否 109 9.09(8.49, 10.25) 癫痫 是 44 9.16(8.48, 10.23) -0.03 0.96 否 105 9.11(8.38, 10.51) 脑瘫患儿血清Hcy浓度为9.13(8.42，10.30)μmol/L。痉挛型患儿血清Hcy浓度高于非痉挛型。不同年龄、性别、BMI、不同GMFCS分级、25-羟基维生素D、叶酸及共病情况分组中，Hcy浓度差异均无统计学意义(P值均>0.05)。
2.2 脑瘫患儿BMD情况
脑瘫患儿LS BMD HAZ值为-1.07(-2.10, -0.16)。LS BMD HAZ值在13~14岁年龄段中最低，17~18岁年龄段最高。男生LS BMD HAZ值高于女生，BMI分类为正常的脑瘫患儿LS BMD HAZ值高于消瘦患儿，痉挛型脑瘫患儿低于非痉挛型，中重度脑瘫患儿低于轻度脑瘫患儿，伴有吞咽功能障碍的脑瘫患儿低于无吞咽功能障碍者(P值均 < 0.05)。见表 2。脑瘫患儿低BMD检出率为29.5%(44/149)，女童检出率(54.0%，34/63)高于男童(11.6%，10/86)(χ2=31.33，P < 0.01)。
表 2 不同组别脑瘫患儿腰椎BMD HAZ评分比较[M(P25, P75)]Table 2. Comparison of lumbar BMD HAZ score in children with cerebral palsy [M(P25, P75)]组别 选项 人数 统计值 L1 L2 L3 L4 LS BMD 年龄/岁 11~12 23 -0.80(-1.50, -0.34) -1.17(-1.93, -0.39) -1.37(-1.81, -0.37) -0.97(-1.59, -0.17) -1.07(-1.80, -0.47) 13~14 43 -1.34(-1.87, -0.43) -1.27(-2.51, -0.53) -1.15(-2.30, -0.45) -1.13(-2.20, -0.20) -1.25(-2.65, -0.55) 15~16 48 -0.50(-1.58, 0.18) -0.79(-1.68, 0.24) -0.91(-1.91, 0.13) -0.63(-1.79, 0.01) -0.89(-2.10, 0.02) 17~18 35 -0.34(-1.49, 0.41) -0.13(-1.65, 0.48) -0.21(-1.76, 0.41) -0.62(-1.75, 0.06) -0.42(-2.05, 0.21) H值 6.09* 9.91* 5.22 2.12 3.16 性别 男 86 -0.62(-1.35, 0.20) -0.66(-1.32, 0.24) -0.63(-1.43, 0.16) -0.59(-1.32, 0.06) -0.74(-1.47, 0.13) 女 63 -1.36(-2.18, -0.34) -1.84(-2.79, -0.25) -1.77(-2.86, -0.37) -1.60(-2.62, -0.15) -2.16(-3.00, -0.27) Z值 -3.32* -4.35** -4.28** -3.79** -4.37** BMI 正常 36 -0.34(-1.22, 0.55) -0.20(-1.23, 0.53) -0.09(-1.57, 0.46) -0.06(-1.01, 0.63) -0.22(-1.44, 0.32) 消瘦 113 -1.05(-1.78, -0.25) -1.17(-2.01, -0.21) -1.27(-1.96, -0.28) -1.13(-1.94, -0.26) -1.26(-2.25, -0.45) Z值 -2.77* -3.06* -3.06* -3.79* -3.34* 脑瘫分型 痉挛型 115 -1.00(-1.77, -0.06) -1.10(-1.93, 0.06) -1.15(-1.95, -0.04) -1.11(-1.98, -0.15) -1.26(-2.25, -0.24) 非痉挛型 34 -0.56(-1.35, -0.02) -0.71(-1.38, 0.01) -0.59(-1.45, 0.37) -0.41(-1.21, 0.48) -0.68(-1.45, 0.25) Z值 -1.31 -1.31 -1.73 -2.38* -1.97* GMFCS分级 轻度 32 -0.40(-1.32, 0.32) -0.62(-1.30, 0.27) -0.53(-1.41, 0.41) -0.22(-1.18, 0.46) -0.57(-1.31, 0.27) 中重度 117 -0.84(-1.78, -0.07) -1.06(-2.03, -0.05) -1.15(-1.97, -0.06) -1.10(-2.01, -0.19) -1.26(-2.27, -0.27) Z值 -1.95 -2.13* -2.00* -2.69* -2.67* 维生素D 正常 132 -0.78(-1.64, -0.03) -0.80(-1.92, 0.06) -0.88(-1.89, 0.08) -0.92(-1.76, -0.04) -1.00(-2.13, -0.05) 水平 不足/缺乏 17 -1.32(-1.85, -0.36) -1.22(-2.04, -0.41) -1.33(-2.03, -0.56) -1.18(-1.81, -0.25) -1.38(-2.13, -0.51) Z值 -1.16 -0.98 -1.06 -0.62 -1.00 叶酸水平 正常 138 -0.82(-1.65, -0.08) -0.92(-1.92, -0.07) -0.99(-1.87, 0.03) -0.95(-1.74, -0.08) -1.14(-2.01, -0.21) 缺乏 11 -0.43(-1.62, 0.79) 0.07(-2.52, 0.59) -0.37(-2.72, 0.19) -0.21(-2.62, -0.03) -0.41(-2.82, 0.29) Z值 -0.81 -0.77 -0.22 -0.08 -0.39 吞咽功能 是 40 -1.39(-2.25, -0.29) -1.57(-2.81, -0.40) -1.53(-2.82, -0.52) -1.51(-2.32, -0.27) -1.72(-3.17, -0.60) 障碍 否 109 -0.76(-1.42, 0.04) -0.74(-1.73, 0.16) -0.75(-1.77, 0.17) -0.72(-1.62, 0.06) -0.82(-1.83, 0.08) Z值 -2.34* -3.17* -2.87* -3.00* -3.01* 癫痫 是 44 -1.16(-1.70, -0.01) -1.05(-1.93, -0.12) -1.16(-1.75, -0.11) -0.99(-1.52, -0.17) -1.24(-1.80, -0.41) 否 105 -0.77(-1.64, -0.06) -0.86(-1.90, 0.07) -0.85(-1.97, 0.17) -0.90(-1.87, 0.02) -0.99(-2.26, 0.04) Z值 -0.73 -0.43 -0.21 -0.17 -0.31 总体 149 -0.80(-1.64, -0.06) -0.87(-1.92, 0.05) -0.97(-1.91, 0.05) -0.94(-1.76, -0.07) -1.07(-2.10, -0.16) 注：*P < 0.05，**P < 0.01。 2.3 脑瘫患儿血清Hcy水平与BMD的关联性分析
2.3.1 脑瘫患儿血清Hcy水平与LS BMD HAZ值的RCS曲线
脑瘫患儿血清Hcy水平与LS BMD HAZ值之间的非线性关联有统计学意义(P < 0.05)，呈“L”型关联。血清Hcy≤8.7 μmol/L时，LS BMD HAZ值随血清Hcy水平的升高而逐渐降低；血清Hcy>8.7 μmol/L时，Hcy水平升高时LS BMD HAZ值未发生明显改变。见图 1。
图 1 脑瘫患儿血清Hcy浓度与LS BMD HAZ值RCS曲线Figure 1. RCS curve of serum Hcy and LS BMD HAZ score among children with cerebral palsy2.3.2 脑瘫患儿血清Hcy水平与LS BMD HAZ值的分段多重线性回归分析
以RCS曲线中输出的拐点值为界值(Hcy=8.7 μmol/L)，进行分段多重线性回归分析。在调整了性别、年龄、BMI、脑瘫分型分级、吞咽功能障碍情况、癫痫情况、25-羟基维生素D水平和叶酸水平后，结果发现当血清Hcy≤8.7 μmol/L时，LS BMD HAZ值与血清Hcy浓度呈负相关，血清Hcy浓度每增加1 μmol/L，脑瘫患儿LS BMD HAZ值下降0.32。但当血清Hcy浓度>8.7 μmol/L后，未发现两者间有线性关联。见表 3。
表 3 脑瘫患儿血清Hcy水平与LS BMD HAZ值关联性多重线性回归分析[B值(95% CI), n=149]Table 3. Segmented multiple linear regression of serum Hcy with LS BMD HAZ score among children with cerebral palsy[B(95% CI), n=149]变量 选项 Hcy≤8.7 μmol/L Hcy>8.7 μmol/L 年龄/岁 11~14 -0.41(-1.22~-0.07)* 0.15(-0.15~0.57) 15~18 -0.29(-1.63~0.28) 0.08(-0.20~0.37) 性别 男 -0.26(-0.92~0.13) -0.09(-0.30~0.16) 女 -0.55(-2.42~0.06) 0.23(-0.09~0.75) BMI 正常 -0.71(-3.81~1.35) 0.23(-0.30~0.74) 消瘦 -0.34(-1.28~-0.12)* 0.19(-0.04~0.43) 脑瘫分型 痉挛型 -0.35(-1.26~-0.09)* 0.04(-0.18~0.28) 非痉挛型 -0.32(-2.00~0.84) 0.35(-1.03~2.01) GMFCS分级 轻度 -0.37(-2.05~0.78) -0.01(-0.81~0.80) 中重度 -0.34(-1.16~-0.18)* 0.06(-0.17~0.31) 维生素D水平 不足/缺乏 — 0.05(-0.19~0.30) 正常 -0.34(-1.10~-0.20)* -0.55(-2.88~1.23) 叶酸水平 缺乏 — — 正常 -0.34(-1.06~-0.21)* 0.01(-0.20~0.22) 吞咽功能障碍 是 -0.12(-1.37~0.92) 0.19(-0.31~0.80) 否 -0.29(-1.16~0.05) -0.01(-0.25~0.24) 癫痫 是 -0.30(-1.88~0.54) 0.15(-0.14~0.45) 否 -0.34(-1.24~-0.04)* 0.09(-0.15~0.38) 总体 -0.32(-1.06~-0.15)* 0.06(-0.15~0.28) 注：* P < 0.05。 3. 讨论
本研究测得脑瘫患儿的LS BMD HAZ值为-1.07(-2.10, -0.16)，该结果高于既往未对LS BMD Z值进行矮身材矫正相关研究[23-24]所测水平。在对GMFCS轻重等级进行分层后，轻度脑瘫患儿和重度脑瘫患儿LS BMD HAZ值与既往进行过矮身材矫正的研究结果[22,25]相近。脑瘫患儿通常较正常发育的儿童青少年矮且轻[26]，本研究中重度脑瘫患儿占比较高，矮身材患儿比例高。采用矮身材矫正的BMD Z值能减少身高和年龄对DXA测量矮身材患儿BMD产生的偏差[27]。为更准确科学地评估脑瘫患儿的LS BMD水平，应当对其LS BMD Z值进行身高矫正。
本研究基于酶循环法测得脑瘫患儿血清Hcy浓度为9.13(8.42, 10.3)μmol/L，高于既往研究中脑瘫患儿血清Hcy水平[28]，但未达到成人高同型半胱氨酸血症(血清Hcy≥15 μmol/L)标准[29]。其原因可能是人体血清Hcy浓度会随年龄的增加而逐渐升高[30]，本研究所选取的脑瘫患儿年龄中位数为15.0岁，高于文献[28]所选脑瘫患儿年龄的平均水平。在年龄相近的正常儿童青少中，本研究测得的脑瘫患儿血清Hcy浓度中位数与既往同样采用酶法测定的相关研究中所选取的健康儿童青少年水平相近[31-33]。
本研究在脑瘫患儿中发现，血清Hcy浓度与LS BMD HAZ值之间呈“L”型非线性关联。既往仅有2篇横断面研究对血清Hcy水平与BMD的关联性进行了探索[8,34]。Rehackova等[8]在葡萄牙低能量损伤骨折或LS BMD < -2的37名平均年龄为13.9岁的儿童青少年中发现其血清Hcy Z值与LS BMD Z值呈负相关。我国有学者通过大型全基因组关联研究(Genome-wide Association Studies, GWASs)中公开的数据库，采用双样本的孟德尔随机化研究，测得研究对象血清Hcy浓度中位数为10.01 μmol/L，但在0~15岁的儿童青少年中未发现血清Hcy水平与全身去头骨密度的关联[29]。与既往研究中发现较高血清Hcy浓度与BMD的负相关或未发现两者关联的结果不同[8,34]，脑瘫患儿在Hcy低浓度水平就表现出与LS BMD的关联，提示脑瘫患儿对血清Hcy影响的敏感性较正常儿童青少年升高。Fleiss等[35]提出的脑瘫患儿三级损伤机制推测，其炎症损伤可能持续相当长的一段时间，目前已有研究发现学龄脑瘫患儿的炎症反应发生了改变[36]。Hcy可以通过产生细胞内活性氧增加破骨细胞活性[37-38]，诱导成骨细胞前体细胞凋亡[39]，引起内皮障碍导致骨血流量减少[11]，从而对BMD产生影响。氧化应激和炎症反应之间存在着相互促进关系，氧化应激可以激活炎症反应[40]，而炎症反应也可以增加氧化应激的程度和持续时间[41]。因此，脑瘫患儿炎症反应的改变可能是其对血清Hcy影响BMD敏感性增加的原因。血清Hcy浓度>8.7 μmol/L后未发现两者关联的原因可能是当血清Hcy浓度达到8.7 μmol/L时，脑瘫患儿的LS BMD已经到达了一个相对较低的水平，其下降速度已较为缓慢，且LS BMD处于较低状态下的儿童青少年可能经历追赶性生长[42]，进一步减缓了血清Hcy对LS BMD的负面影响。
本研究存在一定局限性。首先，研究设计属于横断面研究，无法确定血清Hcy水平和LS BMD关联的因果关联。其次，由于研究仅选取了脑瘫患儿作为研究对象，缺乏对健康儿童青少年血清Hcy水平和BMD的评估，无法实现脑瘫患儿与健康儿童青少年的直观比较。最后，研究虽然发现了脑瘫患儿中较高血清Hcy水平下与LS BMD关联性的拐点，但未发现低Hcy水平下的安全阈值。
综上所述，当脑瘫患儿血清Hcy浓度≤8.7 μmol/L时，血清Hcy浓度越高，其LS BMD HAZ值越低。低Hcy水平下与BMD的关联提示脑瘫患儿对Hcy影响的敏感性可能较健康儿童青少年高，即使未达到Hcy标准也应引起重视。除传统双磷酸盐药物治疗和运动康复外，通过补充叶酸和B族维生素等方式降低血清Hcy水平，可能减缓或改善脑瘫患儿骨骼的有害改变。
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图 1 脑瘫患儿血清Hcy浓度与LS BMD HAZ值RCS曲线
Figure 1. RCS curve of serum Hcy and LS BMD HAZ score among children with cerebral palsy
表 1 不同组别脑瘫患儿血清Hcy水平比较[M(P25, P75), μmol/L]
Table 1. Comparison of the serum Hcy concentration in children with cerebral palsy [M(P25, P75), μmol/L]
组别 选项 人数 血清Hcy水平 Z/H值 P值 年龄/岁 11~12 23 8.81(8.31, 9.87) 3.57 0.31 13~14 43 9.11(8.59, 10.21) 15~16 48 9.09(8.30, 10.17) 17~18 35 9.46(8.53, 10.59) 性别 男 86 9.01(8.30, 10.30) -0.75 0.45 女 63 9.28(8.57, 10.32) BMI 正常 36 8.96(8.26, 10.29) -0.52 0.60 消瘦 113 9.14(8.45, 10.30) 脑瘫分型 痉挛型 115 9.28(8.53, 10.49) -2.46 < 0.05 非痉挛型 34 8.64(7.89, 9.66) GMFCS分级 轻度 32 8.89(8.38, 10.21) -0.66 0.51 中重度 117 9.19(8.43, 10.38) 25-羟基维生 正常 132 9.08(8.40, 10.21) -1.56 0.12 素D水平 不足/缺乏 17 10.21(8.95, 10.55) 叶酸水平 正常 138 9.10(8.41, 10.24) -1.51 0.13 缺乏 11 10.13(8.61, 10.80) 吞咽功能障碍 是 40 9.27(8.02, 10.45) -0.31 0.76 否 109 9.09(8.49, 10.25) 癫痫 是 44 9.16(8.48, 10.23) -0.03 0.96 否 105 9.11(8.38, 10.51) 
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表 2 不同组别脑瘫患儿腰椎BMD HAZ评分比较[M(P25, P75)]
Table 2. Comparison of lumbar BMD HAZ score in children with cerebral palsy [M(P25, P75)]
组别 选项 人数 统计值 L1 L2 L3 L4 LS BMD 年龄/岁 11~12 23 -0.80(-1.50, -0.34) -1.17(-1.93, -0.39) -1.37(-1.81, -0.37) -0.97(-1.59, -0.17) -1.07(-1.80, -0.47) 13~14 43 -1.34(-1.87, -0.43) -1.27(-2.51, -0.53) -1.15(-2.30, -0.45) -1.13(-2.20, -0.20) -1.25(-2.65, -0.55) 15~16 48 -0.50(-1.58, 0.18) -0.79(-1.68, 0.24) -0.91(-1.91, 0.13) -0.63(-1.79, 0.01) -0.89(-2.10, 0.02) 17~18 35 -0.34(-1.49, 0.41) -0.13(-1.65, 0.48) -0.21(-1.76, 0.41) -0.62(-1.75, 0.06) -0.42(-2.05, 0.21) H值 6.09* 9.91* 5.22 2.12 3.16 性别 男 86 -0.62(-1.35, 0.20) -0.66(-1.32, 0.24) -0.63(-1.43, 0.16) -0.59(-1.32, 0.06) -0.74(-1.47, 0.13) 女 63 -1.36(-2.18, -0.34) -1.84(-2.79, -0.25) -1.77(-2.86, -0.37) -1.60(-2.62, -0.15) -2.16(-3.00, -0.27) Z值 -3.32* -4.35** -4.28** -3.79** -4.37** BMI 正常 36 -0.34(-1.22, 0.55) -0.20(-1.23, 0.53) -0.09(-1.57, 0.46) -0.06(-1.01, 0.63) -0.22(-1.44, 0.32) 消瘦 113 -1.05(-1.78, -0.25) -1.17(-2.01, -0.21) -1.27(-1.96, -0.28) -1.13(-1.94, -0.26) -1.26(-2.25, -0.45) Z值 -2.77* -3.06* -3.06* -3.79* -3.34* 脑瘫分型 痉挛型 115 -1.00(-1.77, -0.06) -1.10(-1.93, 0.06) -1.15(-1.95, -0.04) -1.11(-1.98, -0.15) -1.26(-2.25, -0.24) 非痉挛型 34 -0.56(-1.35, -0.02) -0.71(-1.38, 0.01) -0.59(-1.45, 0.37) -0.41(-1.21, 0.48) -0.68(-1.45, 0.25) Z值 -1.31 -1.31 -1.73 -2.38* -1.97* GMFCS分级 轻度 32 -0.40(-1.32, 0.32) -0.62(-1.30, 0.27) -0.53(-1.41, 0.41) -0.22(-1.18, 0.46) -0.57(-1.31, 0.27) 中重度 117 -0.84(-1.78, -0.07) -1.06(-2.03, -0.05) -1.15(-1.97, -0.06) -1.10(-2.01, -0.19) -1.26(-2.27, -0.27) Z值 -1.95 -2.13* -2.00* -2.69* -2.67* 维生素D 正常 132 -0.78(-1.64, -0.03) -0.80(-1.92, 0.06) -0.88(-1.89, 0.08) -0.92(-1.76, -0.04) -1.00(-2.13, -0.05) 水平 不足/缺乏 17 -1.32(-1.85, -0.36) -1.22(-2.04, -0.41) -1.33(-2.03, -0.56) -1.18(-1.81, -0.25) -1.38(-2.13, -0.51) Z值 -1.16 -0.98 -1.06 -0.62 -1.00 叶酸水平 正常 138 -0.82(-1.65, -0.08) -0.92(-1.92, -0.07) -0.99(-1.87, 0.03) -0.95(-1.74, -0.08) -1.14(-2.01, -0.21) 缺乏 11 -0.43(-1.62, 0.79) 0.07(-2.52, 0.59) -0.37(-2.72, 0.19) -0.21(-2.62, -0.03) -0.41(-2.82, 0.29) Z值 -0.81 -0.77 -0.22 -0.08 -0.39 吞咽功能 是 40 -1.39(-2.25, -0.29) -1.57(-2.81, -0.40) -1.53(-2.82, -0.52) -1.51(-2.32, -0.27) -1.72(-3.17, -0.60) 障碍 否 109 -0.76(-1.42, 0.04) -0.74(-1.73, 0.16) -0.75(-1.77, 0.17) -0.72(-1.62, 0.06) -0.82(-1.83, 0.08) Z值 -2.34* -3.17* -2.87* -3.00* -3.01* 癫痫 是 44 -1.16(-1.70, -0.01) -1.05(-1.93, -0.12) -1.16(-1.75, -0.11) -0.99(-1.52, -0.17) -1.24(-1.80, -0.41) 否 105 -0.77(-1.64, -0.06) -0.86(-1.90, 0.07) -0.85(-1.97, 0.17) -0.90(-1.87, 0.02) -0.99(-2.26, 0.04) Z值 -0.73 -0.43 -0.21 -0.17 -0.31 总体 149 -0.80(-1.64, -0.06) -0.87(-1.92, 0.05) -0.97(-1.91, 0.05) -0.94(-1.76, -0.07) -1.07(-2.10, -0.16) 注：*P < 0.05，**P < 0.01。
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表 3 脑瘫患儿血清Hcy水平与LS BMD HAZ值关联性多重线性回归分析[B值(95% CI), n=149]
Table 3. Segmented multiple linear regression of serum Hcy with LS BMD HAZ score among children with cerebral palsy[B(95% CI), n=149]
变量 选项 Hcy≤8.7 μmol/L Hcy>8.7 μmol/L 年龄/岁 11~14 -0.41(-1.22~-0.07)* 0.15(-0.15~0.57) 15~18 -0.29(-1.63~0.28) 0.08(-0.20~0.37) 性别 男 -0.26(-0.92~0.13) -0.09(-0.30~0.16) 女 -0.55(-2.42~0.06) 0.23(-0.09~0.75) BMI 正常 -0.71(-3.81~1.35) 0.23(-0.30~0.74) 消瘦 -0.34(-1.28~-0.12)* 0.19(-0.04~0.43) 脑瘫分型 痉挛型 -0.35(-1.26~-0.09)* 0.04(-0.18~0.28) 非痉挛型 -0.32(-2.00~0.84) 0.35(-1.03~2.01) GMFCS分级 轻度 -0.37(-2.05~0.78) -0.01(-0.81~0.80) 中重度 -0.34(-1.16~-0.18)* 0.06(-0.17~0.31) 维生素D水平 不足/缺乏 — 0.05(-0.19~0.30) 正常 -0.34(-1.10~-0.20)* -0.55(-2.88~1.23) 叶酸水平 缺乏 — — 正常 -0.34(-1.06~-0.21)* 0.01(-0.20~0.22) 吞咽功能障碍 是 -0.12(-1.37~0.92) 0.19(-0.31~0.80) 否 -0.29(-1.16~0.05) -0.01(-0.25~0.24) 癫痫 是 -0.30(-1.88~0.54) 0.15(-0.14~0.45) 否 -0.34(-1.24~-0.04)* 0.09(-0.15~0.38) 总体 -0.32(-1.06~-0.15)* 0.06(-0.15~0.28) 注：* P < 0.05。
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