骨质疏松症是一种以骨量减少、骨组织显微结构受损、骨矿物成分和骨基质等比例地不断减少、骨脆性增加和骨折危险度升高为特征的一种全身骨代谢障碍遗传性疾病，遗传率高达50%～90% 。骨质疏松症的严重后果是骨折，以髋部骨折最为严重。骨质疏松症和骨质疏松性骨折是最常见的老年性疾病，它是中老年多发的一种退行性疾病，骨质疏松性骨折是骨质疏松症的最严重后果。OPG/RANK/RANKL 系统对骨质疏松的发病机制和治疗有着重要的影响，特别是RANKL和OPG比率的改变可以直接影响破骨细胞的发育，进而影响到骨代谢。

700个个体分型成功。每个SNP的分型结果整理后如下表所示(表 1、2、3) 。

表1 OPG基因SNP分型结果

表2 RANK 基因SNP分型结果

表3　RANKL基因SNP分型结果

本研究SNP均符合Hardy-Weinberg平衡。根据所选定的阈值，生成的连锁不平衡图谱分别如下（图1、2、3、4、5、6）所示。

图1 生成的连锁不平衡图谱（OPG）

★说明：图内显示了OPG、RANK、RANKL基因的单体型、每个单体型在人群内所占的频率以及单体域之间的关系。单体型上面是SNP的序号。

图2 生成的连锁不平衡图谱（RANK）

图3 生成的连锁不平衡图谱（RANKL）

图4 OPG单体型图

 图5 RANK单体型图

图6 RANKL单体型图

3.1 SNP位点的统计分析结果 

本研究主要在700个汉族人群中对3个基因OPG、RANK、RANKL的75个SNP位点进行分型，统计分型结果，并且对分型结果进行了初步的统计学分析。首先采用自由度为1的χ2检验验证SNP位点是否达HWE，结果发现SNP rs2761147 位点未达到HWE。

哈迪-温伯格不平衡（HWD）产生的原因主要有近亲交配，群体分层及选择等。PCR-引物位点突变或将杂合子错误分型为纯合子也会造成HWD。虽然，HWE的背离，即HWE检验后P= 10^-3或10^-4 甚至更小时，也可以是疾病关联的征兆，但是对这种现象的解释还在摸索中。因此，当SNP位点的分型结果不满足HWE时，该位点通常不纳入后续的关联研究。

3.2 利用haploview进行关联分析的结果

利用haploview进行关联分析的结果表明上面达到HWE的SNP rs2460985、rs1805034、rs9525625位点在2组人群中的差异具有统计学意义(P＜0.05) ，OPG、RANK、RANKL基因位点多态性对骨质疏松性骨折有影响(表4、5、6) 。

表4 利用haploview进行关联分析的结果RANK

表5 利用haploview进行关联分析的结果OPG

表6 利用haploview进行关联分析的结果RANKL

1）P值小于0.05的以黑斜体显示；MAF： Minor Allele Frequency，最小等位基因频率；M.A：Minor Allele，最小等位基因。 

2）Haploview关联分析的结果表明rs2460985、rs1805034、rs9525625的多态性对骨折有影响。

3.3 利用haploview进行的单体型关联分析结果 

由于本研究中三个基因的单体域都有两个或者两个以上的SNP组成，单个SNP与骨折不存在关联不代表不同的单体型对表型没有影响。可能SNP之间不同的组合方式会对表型产生影响，所以有必要分析每个单体域不同的单体型与OF之间的相关性。利用haploview进行的单体型关联分析结果如下(表 7、8、9)。

表7 OPG单体型关联分析结果

表8 RANK单体型关联分析结果

利用haploview进行的单体型关联分析结果如下: 单体型分析的结果表明，OPG单体域1内CACC，RANK单体域1内AAAAA，RANKL单体域1内CAAACC和单体域3内AAACACAA都与骨折存在关联，在病例组和对照组中的差异具有统计学意义（P＜0.05）。据我们所知，这是第一次在中国人群研究中用OF发病率作为表型研究OPG、RANK、RANKL基因在骨代谢方面的作用。研究结果表明OPG、RANK、RANKL基因和我们所研究的群体的OF发病率关联。OPG、RANK、RANKL基因可能对中国汉族人群髋部OF发病率的变化起到影响。

4.1 OPG-RANK-RANKL轴与骨重塑

骨是人体至关重要的组织，它为每个组织提供内部的骨骼支持，骨骼形成并构建了人体的整体框架。骨也是造血细胞形成的地方和血液中钙浓度的调节者。正是因为骨在人体中的重要性，需要不断补充以维持它的强度和结构完整性。这种补充就是骨重建，是由两种平衡对立的力量所控制的——成骨细胞控制的骨形成和破骨细胞控制的骨吸收。

骨重塑发生在骨表面，骨重塑贯穿生命过程的始终，是骨组织赖以适应外界环境的主要生物调控机制。根据Parfitl^[1]的看法，骨重塑是骨吸收与骨形成的转变。成骨细胞和破骨细胞在一定时间内保持空间和时间上的协调稳定平衡关系，这种稳定的关系为骨形成提供了基础; 最新的研究结果进一步揭示，成骨细胞、骨髓基质细胞与破骨细胞间协调稳定的关系是骨吸收与骨形成偶联的前提，在这一过程中RANKL-RANK-OPG轴起关键作用。

破骨细胞的成熟激活依赖RANKL的剂量性，而成骨细胞骨髓基质细胞可表达OPG，OPG不仅可以促进破骨细胞凋亡，还可以与RANKL竞争性结合RANK，抑制破骨细胞生成，终止骨吸收。因此，RANKL-RANK-OPG轴是骨重塑中骨吸收与骨形成保持动态平衡的关键。

4.2 遗传因素与骨质疏松和骨质疏松性骨折

遗传因素在骨量和骨强度的获得上也起着重要作用，虽然激素对骨代谢的调节很重要，钙摄入、运动和环境等对骨量也是不可忽视的因素，但在同一民族，同一地区、同一性别、同一年龄的人，骨量和骨强度也存在个体差异，一种基因的存在就决定一种性状，基因的多态性可使同类基因对同一信号出现不同程度的反应，结果也就引起不同程度性状的差异。有研究发现骨质疏松患者的亲属，无论男女都非常明显低于对照组。另外一些研究发现，骨质疏松患者的女儿在绝经前骨量就明显低于正常母亲的女儿及绝经前参照人群的平均值，尽管不能完全排除饮食等生活习惯的影响，但仍高度提示骨矿含量有明显遗传相关性。有关双胞胎的研究显示遗传对身体不同部位骨量影响程度不同，影响程度从大到小依次为脊柱、股骨近端及前臂远端，呈向心性分布。随着年龄的增加，遗传影响减弱，而环境影响加强，两者存在相互消长的关系。骨质疏松的严重后果是骨质疏松性骨折，所以遗传因素也影响着骨质疏松性骨折，近年来越来越多的基因受到人们的关注，如维生素D受体基因、雌激素受体基因、胶原基因、护骨素基因等，在本研究中，利用haploview进行关联分析后发现rs2460985、rs1805034、rs9525625位点在2组人群中的差异具有统计学意义 (P＜0.05) ，OPG、RANK、RANKL基因位点多态性对骨质疏松性骨折有影响，发现OPG、RANK、RANKL基因和我们所研究的陕西关中汉族群体的OF发病率关联，说明遗传确实是骨质疏松的一个影响因素。

4.3 OPG-RANK-RANKL系统基因的意义

绝经后雌激素水平的下降导致骨质疏松，动物和人体研究均显示，雌激素作用于成骨细胞或基质细胞上的雌激素受体A，可引起细胞表达OPG，雌激素缺乏时OPG表达降低而RANKL表达升高；如果补充雌激素可预防这种改变，补充雌激素可抑制RANKL对破骨细胞前体的影响^[2]。在老年性骨质疏松和药物诱导性骨质疏松中，RANK-ＲANK-OPG调节轴也起着重要作用。已经有动物和人体实验显示，在年龄增长的过程中，骨组织、骨细胞的OPGmRNA表达降低，而RANKL表达升高； OPG增加时，网状骨量也增加^[3、4]。

4.4 OPG-RANK-RANKL系统基因的临床应用 

骨质疏松症候选基因研究目前尚未应用于临床，但是其潜在性的应用表现在以下几个方面: 

1）临床上对骨质疏松症的治疗目前尚无理想方法，预防性治疗是处理骨质疏松症最可靠的方式。因此，骨质疏松症候选基因的第一个潜在应用就是用来评估骨质疏松性骨折的危险性。如果能够分离并鉴定出OF高危因素和SNP位点基因多态性的关系，我们就可以以此作为工具，筛选高危人群，以便进行有效的预防。 

2）不同基因多态性的个体对同一治疗方法有不同的敏感度。候选基因多态性的检测能够提供给患者合适的治疗方法的信息，以决定最佳治疗方法。 

3）候选基因研究的深入，那些确定影响OF发生率和骨代谢作用的基因必将成为新药研发的首选目标。

OPG及该系统的其它成员对骨吸收增加的疾病具有治疗作用，这一观点已经被证实——给予成年小鼠OPG可使骨量增加，给予卵巢切除小鼠OPG可完全阻断骨量丢失；在绝经后妇女中，使用单剂量OPG可以抑制破骨细胞的分化和活化，进而抑制骨吸收；OPG在多发性骨髓瘤和乳腺癌骨转移的治疗中也有较好疗效；OPG与PTH联用治疗PMO也取得了较好的疗效。此外，RANK-Fc融合蛋白对于抑制小鼠的骨吸收和恶性肿瘤的体液性高血钙具有治疗作用，Bekker等2001年首次报道使用OPG-Fc融合蛋白单次皮下注射（3 mg/kg）治疗绝经期后妇女的骨质疏松症，有效率达到80%，而且疗效大于3周^[5]。相信很快，OPG及其系统其他组分有成为治疗骨质吸收相关疾病理想药物的巨大潜能。