急性结肠炎马匹的骨转换标志物、甲状旁腺激素以及钙和镁浓度

《The Veterinary Journal》：Markers of bone turnover, parathyroid hormone, calcium, and magnesium concentrations in horses with acute colitis

急性结肠炎马匹血清骨代谢标志物（CTX-I、OCN）与甲状旁腺激素（PTH）、钙磷镁水平及死亡率的关系研究。结果显示，结肠炎马匹PTH和CTX-I升高，OCN及钙磷镁降低，其中iCa<1.4 mmol/L且PTH>92.9 pg/mL组死亡率显著增加。提示骨代谢异常与疾病严重性及预后相关，PTH抵抗可能加剧低钙血症，影响生存。

　　

阿赫迈德·卡姆尔（Ahmed Kamr）| 罗莎莉·福蒂纳-特拉汉（Rosalie Fortin-Trahan）| 路易斯·G·阿罗约（Luis G. Arroyo）| 劳拉·D·霍斯特尼克（Laura D. Hostnik）| 迪戈·E·戈麦斯（Diego E. Gomez）| 拉米罗·E·托里比奥（Ramiro E. Toribio）

美国俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学兽医学院

摘要

结肠炎马匹中低钙血症较为常见。关于结肠炎马匹血清甲状旁腺激素（PTH）浓度及其与骨转换生物标志物之间关联的信息目前尚不足。本研究旨在探讨急性结肠炎马匹的血清骨吸收生物标志物（I型胶原C端肽[CTX-I]）和骨形成生物标志物（骨钙素[OCN]）与血液中PTH、总钙（tCa）、离子钙（iCa）、磷（Pi）和总镁（tMg）浓度以及死亡率之间的关联。共有163匹马被分为结肠炎组（n=127）和健康组（n=36）。所有马匹均接受了血液样本采集。数据分析采用了非参数方法。结果显示，结肠炎组马的血清CTX-I和PTH浓度显著高于健康组（P<0.05），而OCN、tCa、iCa、Pi和tMg浓度则低于健康组。在出现离子钙低钙血症的结肠炎马匹中，血清CTX-I浓度与PTH浓度呈正相关（P<0.05）。当iCa浓度<1.4 mmol/L且PTH>92.9 pg/mL时，这些马匹的死亡风险更高（OR=6.1；95% CI=1.2–24.5；P<0.05；OR=3.6；95% CI=1.3–10.1；P<0.05）。在结肠炎马匹中，PTH和CTX-I浓度升高以及OCN浓度降低表明骨转换活动增强，以应对低钙血症。PTH升高和低钙血症与非存活结果相关，说明在未能存活的马匹中，骨吸收活动不足以恢复正常钙水平。某些急性结肠炎马匹的低钙血症可能与PTH抵抗有关。

引言

急性结肠炎马匹常见的临床症状包括发热、腹泻、腹痛、低血容量、代谢性酸中毒、电解质紊乱以及全身炎症的表现（Giraldo等人，2023年；Gomez等人，2013年；Kopper和Willette，2021年）。符合全身炎症反应综合征（SIRS）标准的结肠炎病例死亡率约为30–40%（Gomez等人，2024a；Gomez等人，2024b；Gomez等人，2024c），这导致了巨大的经济损失。引起马匹腹泻的原因包括梭菌属、沙门氏菌属、新立克次体属、冠状病毒、寄生虫、非甾体抗炎药和抗生素（Ayoub等人，2022年；Gomez等人，2024a；Gomez等人，2022年；Kopper和Willette，2021年；Uzal等人，2022年；Zakia等人，2023年）。

低钙血症和低镁血症在患有胃肠道疾病、内毒素血症和败血症的马匹中较为常见，并且与非存活结果相关（Delesalle等人，2005年；Garcia-Lopez等人，2001年；Toribio等人，2011年；Toribio等人，2001年；Toribio等人，2005年）。严重患病的马匹和驹子常常伴有高水平的甲状旁腺激素（PTH），这是机体对低钙血症的适当稳态反应，旨在通过增加骨吸收和肾脏钙重吸收来恢复正常钙水平（Hurcombe等人，2009年；Kamr等人，2015年；Toribio等人，2005年）。

在重症人类和驹子中，高PTH浓度与骨转换活动增强有关（Kamr等人，2020年；Orford等人，2014年）；然而，PTH浓度升高与马匹结肠炎中的骨转换标志物之间的潜在关联尚未得到评估。镁（Mg）是调节钙稳态所需的离子。PTH的合成、分泌和作用都需要镁（Toribio，2011年）。低镁血症和镁缺乏会损害PTH的分泌，可能导致PTH抵抗（Toribio，2011年），从而进一步加重低钙血症。

骨重塑是一个动态过程，取决于骨合成和骨吸收（Bolamperti等人，2022年）。骨重塑的生物标志物包括骨钙素（OCN）和I型胶原C端肽（CTX-I）（21）。OCN是一种由成骨细胞在骨形成过程中释放的非胶原蛋白钙结合蛋白，被视为骨形成的标志物（23）。除了骨形成外，OCN还具有其他功能，如刺激胰岛素分泌、促进脂联素释放、能量代谢和睾酮合成（Kirmani等人，2011年；Mera等人，2018年）。CTX-I是骨吸收过程中释放到循环系统中的I型胶原C端肽区域的降解产物，在临床上用作骨吸收活跃度增加的标志物（22）。骨重塑标志物以及OCN/CTX-I比值在重症驹子和健康生长中的马匹中会发生变化，这些变化与年龄、生长和活动有关（Kamr等人，2020年；Price等人，1995年；Price等人，2001年），但在结肠炎马匹中尚未进行研究。

结肠炎马匹面临内毒素血症、代谢性酸中毒、蹄叶炎和肠道血栓等并发症的风险，导致较高的死亡率（Uzal等人，2022年），因此需要加深对这一状况的理解，以开发出更好的诊断工具来预测哪些马匹更有可能存活。测量骨吸收生物标志物、PTH、钙、磷和镁的浓度并确定其相互关联，有助于了解机体和骨骼对疾病严重程度的反应（Toribio等人，2001年）。

本研究的目标是测量骨吸收（CTX-I）和骨形成（OCN）的生物标志物，并探讨它们与血液中PTH、总钙（tCa）、离子钙（iCa）、磷（Pi）和总镁（tMg）浓度以及疾病结局之间的关联。我们假设结肠炎马匹的血液PTH和CTX-I浓度会升高，而OCN、tCa、iCa、Pi和tMg浓度会降低，这些变化与非存活结果相关。

动物和纳入标准

在这项前瞻性研究中，2021年至2023年间共纳入了163匹不同年龄、品种和性别的马匹。这些马匹被分为结肠炎组（n=127）和健康对照组（n=36）。结肠炎马匹被送往俄亥俄州立大学兽医学院和圭尔夫大学安大略兽医学院就诊，定义为入院前24小时内出现急性腹泻症状，并伴有发热或白细胞减少的病例。

研究人群

在健康对照组中，52.8%（19/36）为雌性，44.4%（16/36）为雄性，2.8%（1/36）性别不详。按品种划分，19.4%（7/36）为夸特马，19.4%（7/36）为标准马，13.9%（5/36）为纯血马，13.9%（5/36）为温血马，11.1%（4/36）为混血马，8.3%（3/36）为汉诺威马，另有2.8%（1/36）分别为特拉肯纳马、阿拉伯马、美国彩绘马和威尔士矮种马。

在结肠炎组中，50%（64/127）为雄性，47%（59/127）为...

讨论

本研究显示，结肠炎马匹的骨吸收活动增强，表现为血清PTH和CTX-I浓度升高，而OCN和钙浓度降低，这被认为是恢复正常钙水平的适当反应（Toribio等人，2005年）。在结肠炎马匹中，高血清PTH浓度和低iCa浓度与非存活结果相关，而血清CTX-I和OCN浓度则无此关联。结肠炎马匹中PTH和CTX-I浓度的升高表明PTH可能促进了...

作者贡献

拉米罗·托里比奥（Ramiro Toribio）：概念设计、实验设计、资金筹集、临床病例提供、实验监督、数据分析、手稿撰写、审阅和编辑、数据管理。阿赫迈德·卡姆尔（Ahmed Kamr）：实验设计、实验室方法、数据分析、手稿撰写、审阅和编辑、数据管理。罗莎莉·福蒂纳-特拉汉（Rosalie Fortin-Trahan）：实验设计、临床病例提供、数据分析、手稿审阅和编辑。路易斯·G·阿罗约（Luis G. Arroyo）：概念设计、实验设计

作者贡献声明

劳拉·D·霍斯特尼克（Laura D. Hostnik）：撰写——审阅与编辑。路易斯·G·阿罗约（Luis G. Arroyo）：撰写——审阅与编辑、方法学、资金筹集、正式分析、概念设计。迪戈·E·戈麦斯（Diego E. Gomez）：撰写——审阅与编辑。罗莎莉·福蒂纳-特拉汉（Rosalie Fortin-Trahan）：撰写——审阅与编辑、方法学、正式分析。阿赫迈德·卡姆尔（Ahmed Kamr）：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、方法学、资金筹集、正式分析、数据管理。拉米罗·E·托里比奥（Ramiro E. Toribio）：撰写——审阅与编辑、初稿撰写

写作过程中未使用生成式AI和AI辅助技术

本手稿的撰写过程中未使用任何生成式AI和AI辅助技术。

资助

圭尔夫大学马项目资助编号：2020–04 和 俄亥俄州立大学马研究基金资助编号：GR131092。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的研究工作。

致谢

我们感谢俄亥俄州立大学Galbreath马中心和圭尔夫大学安大略兽医学院-健康科学中心的工作人员和同事在马匹样本采集和处理方面提供的帮助。