第一部分:脊髓性肌萎缩症2型和3型患儿骨密度状况评估背景:脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy,SMA）是一种常染色体隐性运动神经元疾病,一般特指由5号染色体长臂（5q）上的运动神经元存活基因1（survival motor neuron,SMN1）的双等位基因功能缺失突变引起的运动神经元进行性变性病,又称5q-SMA。其在活产新生儿中的发病率约为1/11 000,被列入我国第一批罕见病目录。本病是婴儿死亡最常见的遗传性疾病,主要临床表现为肌肉无力和萎缩,患儿在不同年龄可表现出不同的临床严重程度。随着病情进展,SMA患儿容易出现骨骼系统合并症,表现为骨量较少,骨密度下降,导致骨折发生,直接影响患儿生活质量。因此,临床开展骨密度监测意义重大,根据骨密度水平进行防治,可以有效降低骨折风险。国际骨密度测量协会（International Society for Clinical Densitometry,ISCD）推荐采用双能X线吸光分析仪（dual-energy X-ray absorptiometry,DXA）作为骨密度测量的“金标准”,目前基于此标准的研究多针对欧美人群,对于中国SMA患儿骨密度状况缺乏研究,并且由于骨密度与遗传及种族有着密切的联系,国外的数据并不适用于中国。获得我国SMA患儿骨密度状况的基础数据可以对临床骨健康管理提供重要指导。目的:基于对北方地区单中心SMA 2型和3型患儿骨密度水平的前瞻性横断面研究,获得不同型别患儿的骨密度基本数据,并比较不同表型及基因型患儿之间骨密度的差异。方法:1.研究对象:本研究纳入2017年9月-2019年5月就诊于我院神经内科,经基因确诊（测定SMN1和SMN2拷贝数）的3-18岁SMA2型和3型患儿,询问患儿病史并收集临床资料,根据起病年龄以及所获得的最大运动功能将患儿分为2a,2b,3a,3b四个亚型。2.人体学指标测量:主要为身高测量,结果以厘米（cm）记录。参照中国正常儿童青少年标准计算身高Z值。3.骨折情况:询问既往骨折病史并完成X线全脊柱正侧位片检查,由两位主治医师评估脊柱骨折情况。4.骨密度检测及评估:采用DXA扫描方法对入组患儿进行全身去头骨密度（total body less head bone mineral density,TBLH BMD）、腰椎骨密度（lumbar spine bone mineral density,LS BMD）测定,结果表示为全身及腰椎局部的面积骨密度（area bone mineral density,aBMD）（g/cm2）。以我国同年龄同性别的正常儿童青少年骨密度数据为参照,计算Z值。对于存在矮身材（身高Z＜-1）的SMA患儿进行骨密度Z值矫正计算。分析各个临床型别患儿之间以及携带不同SMN2拷贝数的SMA 3型患儿之间骨密度的差异,采用Jonckheere-Terpstra检验分析SMA 2a-3b亚型间骨密度的变化趋势。结果:1.入组患儿40例,其中男19例,女21例,入组年龄3岁～17.4岁,中位年龄5.5（4.3,8.7）岁。临床分型为 SMA2 型 22 例（SMA 2a=11,SMA 2b=11）,SMA 3型18例（SMA 3a=13,SMA 3b=5）。入组时病程0.7～12.0年,中位病程4.2（3.1,6.8）年。SMA2型患儿的SMN2拷贝数均为3个,SMA3型患儿中,12例为3拷贝,6例为4拷贝。2.所有入组患儿平均身高Z值0.1±1.4,其中符合矮身材标准（身高Z＜-1）的SMA 患儿 5 例（12.5%）。3.2例（5%）患儿既往曾发生低创伤性长骨骨折,所有入组患儿全脊柱X线检查均未见椎骨骨折发生。4.入组 40 例患儿 TBLH BMD（g/cm2）平均值 0.408±0.11,LS BMD（g/cm2）平均值0.463±0.13。完成矮身材患儿的骨密度矫正后获得TBLH BMD Z值平均-3.0±1.8,LS BMD Z值平均-1.3±1.4。参照我国同年龄同性别正常儿童青少年人群数据,SMA患儿TBLH BMD均值位于正常人群第5百分位以下,LS BMD均值位于第5-10百分位。5.本组40例患儿中诊断为低骨密度27例（67.5%）,诊断为骨质疏松1例（2.5%）。SMA 2型患儿低骨密度诊断比率显著高于3型（86.4%vs.44.4%,p=0.008）。SMA 2型患儿的TBLH BMD Z值均值及LS BMD Z值均值都较SMA 3型患儿显著降低（-3.7±1.6 vs.-2.0±1.7,p=0.002;-1.9±1.2 vs.-0.6±1.4,p=0.002）。TBLH BMD Z值和LS BMD Z值均随着SMA 2a-3b亚型的变化呈显著上升的趋势（p=0.001,p＜0.001）。在SMA 3型患儿中,携带SMN2基因3拷贝与携带4拷贝的患儿进行组间比较,TBLH BMD Z值及LS BMD Z值组间差异均未见统计学意义（-2.3±1.7 vs.-1.5±1.6,p＞0.05;-0.6±1.5 vs.-0.6±1.0,p＞0.05）。结论:1.本组SMA 2型和3型患儿骨密度出现降低,TBLH BMD均值位于我国正常同年龄同性别人群第5百分位以下,LS BMD均值位于第5-10百分位,70%的患儿可以诊断低骨密度或骨质疏松。2.SMA 2a-3b亚型患儿的TBLH BMD和LS BMD之间均存在差异,表型越重的患儿骨密度降低越明显。不同SMN2基因拷贝数对SMA 3型患儿骨密度影响不明显。3.在SMA 2型和3型患儿中采用DXA方法定期开展骨密度检测是客观评估骨健康状况的重要手段。第二部分:脊髓性肌萎缩症2型和3型患儿骨密度的影响因素分析背景:研究表明,儿童骨密度状况可以受到多种因素的调节,包括遗传、种族、性别等固有因素及营养状况、身体活动、激素水平等后天因素。其中,遗传是决定骨密度的基本要素。其次,血清钙、磷、维生素D、PTH等骨代谢相关标志物以及肌肉、脂肪等体成分通过生物学调控和机械刺激作用于骨骼,对骨形成和吸收起到调节作用。SMA患儿临床易出现低骨密度或骨质疏松,为低创伤性骨折发生的高风险因素。针对这些因素进行有效的骨健康管理是本病治疗的重要部分。然而,针对中国SMA患儿骨密度的影响因素目前尚缺乏系统性研究,寻找SMA患儿骨密度主要的相关因素有利于提高SMA患儿的骨健康管理水平。目的:通过单中心SMA2型及3型患儿临床资料、实验室检查指标及体成分分析结果,探讨SMA 2型和3型患儿骨密度的主要影响因素。方法:1.研究对象:见本文第一部分2.人体学指标测量:测定患儿体重、身高,根据公式计算体质量指数（body mass index,BMI）,并参照我国正常儿童青少年标准计算BMI Z值。3.实验室指标:测定入组SMA2型和3型患儿血清骨代谢相关指标,包括血清钙（Ca）、磷（P）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）、25-OH-D 浓度、甲状旁腺素（parathormone,PTH）水平。分别比较它们在2a-3b四个亚型SMA患儿中的差异。4.体成分分析:通过双能X线吸光分析仪DXA扫描获得入组患儿四肢骨骼肌质量（appendicular skeletal muscle mass,ASM）、体脂百分比（Fat Mass Percentage,FMP）、体质量（Total Mass,TM）,参照我国儿童青少年正常标准计算四肢骨骼肌质量/体质量比率（appendicular skeletal muscle mass weight ratio,ASMR）Z值及FMP Z值。采用Jonckheere-Terpstra检验比较SMA 2a-3b亚型SMA患儿体成分差异。5.根据双变量相关性分析结果,筛选其中影响患儿TBLH BMD和LS BMD的潜在因素。建立多元线性回归模式,分别以TBLH BMD Z值和LS BMD Z值作为结局变量,将筛选出的潜在因素作为自变量纳入回归方程,采用步进法进行统计学分析。结果:1.入组40例患儿,男19例,女21例,入组年龄3岁～17.4岁。临床分型为SMA 2型22例（SMA 2a=11,SMA 2b=11）,SMA 3型18例（SMA 3a=13,SMA 3b=5）。所有入组病人3个月内都未曾规律补充维生素D及钙剂。2.本组6例（15%）患儿存在维生素D不足（37.5～50.0 nmol/L）,9例（22.5%）患儿维生素D缺乏（≤37.5nmol/L）。在SMA 2a-3b四个亚型病人间,血清学骨代谢相关指标的差异均未见统计学意义。血清25-OH-D浓度与PTH水平之间呈显著性负相关（r=-0.536,p＜0.001）。所有入组患儿血清Ca、P、ALP、PTH均值水平未见明显异常。3.40例患儿BMI Z值均值为-0.4±2.2,SMA 2a-3b四个亚型之间BMI Z值进行比较,差异未见统计学意义（p＞0.05）。全部患儿均完成DXA体成份检测,ASMR Z值均值为-3.1±1.2（正常值-2＜Z值＜2）,FMP Z值均值为1.8±1.4（正常值-2＜Z值＜2）,16例（40%）患儿FMP Z值＞2.0,出现体脂率升高。ASMR Z值随着SMA 2a-3b亚型的变化出现显著上升的趋势（p=0.007）,FMP Z值在SMA2a-3b亚型间差异未见统计学意义（p＞0.05）。ASMR Z值与FMP Z值之间存在显著负相关（r=-0.723,p＜0.001）。4.筛选出血清PTH水平、BMI Z值、病程、亚型四项作为潜在骨密度影响因素纳入多元线性回归统计模型。结果提示,亚型及BMIZ值两个因素均与TBLH BMD Z值呈显著正相关（β=0.680,95%CI 0.324～1.037,p＜0.001;β=0.484,95%CI 0.323～0.645,p＜0.001）,病程与 TBLH BMD Z 值呈显著负相关（β=-0.161,95%CI-0.285～-0.037,p=0.012）。亚型及BMI Z值两个因素与LS BMD Z值呈显著正相关（β=0.790,95%CI 0.421～1.158,p＜0.001;β=0.240,95%CI 0.073～0.406,p=0.006）。结论:1.亚型、BMI、病程是本组SMA 2型和3型患儿骨密度主要的影响因素。表型越重、BMI越小的患儿,TBLH BMD和LS BMD都表现为减低越明显。病程越长的患儿,TBLHBMD减低越明显。因此,对BMI偏小、病程长、表型重的SMA患儿应积极关注BMD状况并尽早干预以改善预后。2.维生素D不足或缺乏现象见于1/3以上的患儿,建议定期监测并及时补充。