Effect of vitamin D deficiency in middle-aged and elderly people after severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 infection on the risk of osteoporosis

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-1358.2025.03.002

Abstract

Abstract:

Objective

To investigate the impact of vitamin D deficiency on the risk of osteoporosis in middle-aged and elderly individuals after severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection.

Methods

Total of 388 middle-aged and elderly patients aged ≥ 55 years old previously infected with SARS-CoV-2 in the surrounding communities of Beijing Ditan Hospital, Capital Medical University from December 1st 2019 to August 31st 2024 were selected, who were divided into 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group (182 cases) and 25-OH-VD < 20 ng/ml group (206 cases) according to 25-OH-VD sufficiency or deficiency. The general data, bone and vertebral bone structure, and SARS-CoV-2 infection related indicators of the two groups were compared, respectively. The factors affecting osteoporosis in middle-aged and elderly people aged 55 years old and over after SARS-CoV-2 infection were analyzed by Logistic regression analysis.

Results

Gender of patients between 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml and 25-OH-VD < 20 ng/ml group was significantly different (χ² = 29.85, P < 0.001). Patients in 25-OH-VD < 20 ng/ml group had significantly lower levels of red blood cells (RBC), hemoglobin (HGB), hematocrit (HCT), white blood cells (WBC), eosinophil count (EO#), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC), prealbumin (PAB), creatinine (CREA) and uric acid (URCA) compared with those of 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group (all P < 0.05); but phosphate ions (PHOS), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (ALP), total bile acids (TBA), parathyroid hormone (PTH), triiodothyronine (T3) and tetraiodothyronine (T4) were significantly higher than those of 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group (all P < 0.05). T values of the left hip, right hip and lumbar spine of patients in 25-OH-VD < 20 ng/ml group were significantly lower than those of 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group, with significant differences (Z =－4.45, P < 0.001; Z =－4.84, P < 0.001; Z =－3.03, P = 0.002). The incidence of fractures, thoracic hyperplasia, osteoporosis and FRAX^@ predicted 10-year osteoporosis of patients in 25-OH-VD < 20 ng/ml group were significantly higher than those of 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group, but the rate of thoracic degeneration was significantly lower than that of 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group, with significant differences (all P < 0.05). The number of typical symptoms of corona virus disease 2019 (COVID-19) of patients in 25-OH-VD < 20 ng/ml group was significantly higher than that of 25-OH-VD ≥ 20 ng/ml group, with significant difference (χ² = 9.89, P = 0.007). Multivariate Logistic regression analysis showed that patient gender (OR = 3.13, 95%CI: 1.17-8.37, P = 0.023), number of typical symptoms of COVID-19 (4-9: OR = 1.72, 95%CI: 1.01-2.96, P = 0.049; ≥ 10: OR = 5.90, 95%CI: 2.98-11.69, P < 0.001), ALP (OR = 1.02, 95%CI: 1.01-1.03, P < 0.001), CREA (OR = 0.97, 95%CI: 0.95-0.99,P = 0.041), CD3⁺ T% (OR = 0.96, 95%CI: 0.93-0.99, P = 0.044) and 25-OH-VD (OR = 0.96, 95%CI: 0.93-0.99,P = 0.048) were all independent influencing factors for osteoporosis.

Conclusions

After SARS-CoV-2 infection, middle-aged and elderly people with vitamin D deficiency are more likely to develop osteoporosis. Attention should be paid to middle-aged and elderly women, nutritional status, immune indicators and 25-OH-VD in the prevention and control of osteoporosis.

Key words: Osteoporosis, Vitamin D, Middle-aged and elderly people, Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, Corona virus disease 2019

Wanxin Shi, Zimeng Shang, Tong Wu, Shuai Lu, Qian Qiu, Yanli Xu, Qiang Zhang, Yuyong Jiang, Xiuying Liu, Xieyuan Jiang, Zhiyun Yang. Effect of vitamin D deficiency in middle-aged and elderly people after severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 infection on the risk of osteoporosis[J]. Chinese Journal of Experimental and Clinical Infectious Diseases(Electronic Edition), 2025, 19(03): 136-145.

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Figures/Tables 5

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指标	合计（388例）	25-OH-VD ≥ 20 ng/ml（182例）	25-OH-VD < 20 ng/ml（206例）	统计量	P值
性别 [例（%）]				χ² = 29.85^a	< 0.001
男	145（37.37）	94（51.65）	51（24.76）
女	243（62.63）	88（48.35）	155（75.24）
年龄 [例（%）]				χ² = 3.08^a	0.678
55～60岁	221（56.96）	102（56.04）	119（57.77）
61～70岁	99（25.52）	50（27.47）	49（23.79）
> 71岁	68（17.53）	30（16.48）	38（18.45）
吸烟 [例（%）]				χ² = 0.90^a	0.079
否	297（76.55）	132（72.53）	165（80.10）
是	91（23.45）	50（27.47）	41（19.90）
饮酒 [例（%）]				χ² = 1.04^a	0.342
否	263（67.78）	119（65.38）	144（69.90）
是	125（32.22）	63（34.62）	62（30.10）
糖尿病 [例（%）]				χ² = 0.09^a	0.307
否	301（77.58）	137（75.27）	164（79.61）
是	87（22.42）	45（24.73）	42（20.39）
冠心病 [例（%）]				χ² = 0.25^a	0.763
否	339（87.37）	160（87.91）	179（86.89）
是	49（12.63）	22（12.09）	27（13.11）
高血压 [例（%）]				χ² = 0.78^a	0.617
否	229（59.02）	105（57.69）	124（60.19）
是	159（40.98）	77（42.31）	82（39.81）
RBC（，× 10¹²/L）	4.64 ± 0.44	4.72 ± 0.44	4.57 ± 0.43	t = 3.38	< 0.001
HGB（，g/L）	141.69 ± 13.34	144.16 ± 13.78	139.51 ± 12.57	t = 3.47	< 0.001
HCT（，%）	42.51 ± 3.70	43.12 ± 3.74	41.98 ± 3.59	t = 3.06	0.002
WBC（，× 10⁹/L）	5.94（5.02，7.09）	6.08（5.24，7.23）	5.74（4.86，6.79）	Z =－2.31	0.021
MO# [M（P₂₅，P₇₅），× 10⁹/L]	0.33（0.26，0.41）	0.34（0.27，0.43）	0.32（0.25，0.39）	Z =－1.97	0.049
EO# [M（P₂₅，P₇₅），× 10⁹/L]	0.10（0.05，0.16）	0.10（0.06，0.18）	0.09（0.05，0.14）	Z =－2.07	0.038
MCHC [M（P₂₅，P₇₅），g/L]	333.00（326.00，340.00）	334.00（328.00，340.00）	332.00（325.00，339.00）	Z =－2.24	0.025
PAB（，mg/L）	257.22 ± 55.02	267.56 ± 53.62	248.09 ± 54.74	t = 3.53	< 0.001
PHOS（，mmol/L）	1.09 ± 0.16	1.07 ± 0.15	1.10 ± 0.16	t =－2.20	0.029
T4 [M（P₂₅，P₇₅），μg/dl]	8.14（7.27，9.05）	8.03（7.20，8.95）	8.29（7.40，9.17）	Z =－2.21	0.027
T3 [M（P₂₅，P₇₅），ng/ml]	1.02（0.93，1.14）	0.99（0.90，1.10）	1.04（0.96，1.16）	Z =－3.08	0.002
AST [M（P₂₅，P₇₅），U/L]	19.20（16.30，23.50）	18.85（16.22，22.35）	20.20（16.40，24.70）	Z =－2.07	0.038
ALP [M（P₂₅，P₇₅），U/L]	87.45（75.10，101.35）	82.40（71.90，95.85）	91.28（78.30，109.00）	Z =－4.01	< 0.001
TBA [M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	2.20（1.40，3.60）	2.10（1.30，2.77）	2.30（1.52，4.30）	Z =－2.68	0.007
CREA [M（P₂₅，P₇₅），µmol/L]	63.50（55.68，73.05）	66.20（58.62，77.47）	61.40（53.05，69.40）	Z =－4.01	< 0.001
URCA [M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	301.00（252.00，355.50）	314.50（269.50，377.00）	287.50（240.25，334.75）	Z =－4.19	< 0.001
CD3⁺ T%（）	66.62 ± 8.92	65.66 ± 9.21	67.48 ± 8.58	t =－2.01	0.045
CD8⁺ T%（）	24.54 ± 7.57	24.33 ± 7.47	24.72 ± 7.67	t =－0.51	0.608
PTH [M（P₂₅，P₇₅），pg/ml]	46.00（36.35，60.10）	44.30（33.18，56.20）	48.30（38.30，62.70）	Z =－2.90	0.004

指标	合计（388例）	25-OH-VD ≥ 20 ng/ml（182例）	25-OH-VD < 20 ng/ml（206例）	统计量	P值
性别 [例（%）]				χ² = 29.85^a	< 0.001
男	145（37.37）	94（51.65）	51（24.76）
女	243（62.63）	88（48.35）	155（75.24）
年龄 [例（%）]				χ² = 3.08^a	0.678
55～60岁	221（56.96）	102（56.04）	119（57.77）
61～70岁	99（25.52）	50（27.47）	49（23.79）
> 71岁	68（17.53）	30（16.48）	38（18.45）
吸烟 [例（%）]				χ² = 0.90^a	0.079
否	297（76.55）	132（72.53）	165（80.10）
是	91（23.45）	50（27.47）	41（19.90）
饮酒 [例（%）]				χ² = 1.04^a	0.342
否	263（67.78）	119（65.38）	144（69.90）
是	125（32.22）	63（34.62）	62（30.10）
糖尿病 [例（%）]				χ² = 0.09^a	0.307
否	301（77.58）	137（75.27）	164（79.61）
是	87（22.42）	45（24.73）	42（20.39）
冠心病 [例（%）]				χ² = 0.25^a	0.763
否	339（87.37）	160（87.91）	179（86.89）
是	49（12.63）	22（12.09）	27（13.11）
高血压 [例（%）]				χ² = 0.78^a	0.617
否	229（59.02）	105（57.69）	124（60.19）
是	159（40.98）	77（42.31）	82（39.81）
RBC（，× 10¹²/L）	4.64 ± 0.44	4.72 ± 0.44	4.57 ± 0.43	t = 3.38	< 0.001
HGB（，g/L）	141.69 ± 13.34	144.16 ± 13.78	139.51 ± 12.57	t = 3.47	< 0.001
HCT（，%）	42.51 ± 3.70	43.12 ± 3.74	41.98 ± 3.59	t = 3.06	0.002
WBC（，× 10⁹/L）	5.94（5.02，7.09）	6.08（5.24，7.23）	5.74（4.86，6.79）	Z =－2.31	0.021
MO# [M（P₂₅，P₇₅），× 10⁹/L]	0.33（0.26，0.41）	0.34（0.27，0.43）	0.32（0.25，0.39）	Z =－1.97	0.049
EO# [M（P₂₅，P₇₅），× 10⁹/L]	0.10（0.05，0.16）	0.10（0.06，0.18）	0.09（0.05，0.14）	Z =－2.07	0.038
MCHC [M（P₂₅，P₇₅），g/L]	333.00（326.00，340.00）	334.00（328.00，340.00）	332.00（325.00，339.00）	Z =－2.24	0.025
PAB（，mg/L）	257.22 ± 55.02	267.56 ± 53.62	248.09 ± 54.74	t = 3.53	< 0.001
PHOS（，mmol/L）	1.09 ± 0.16	1.07 ± 0.15	1.10 ± 0.16	t =－2.20	0.029
T4 [M（P₂₅，P₇₅），μg/dl]	8.14（7.27，9.05）	8.03（7.20，8.95）	8.29（7.40，9.17）	Z =－2.21	0.027
T3 [M（P₂₅，P₇₅），ng/ml]	1.02（0.93，1.14）	0.99（0.90，1.10）	1.04（0.96，1.16）	Z =－3.08	0.002
AST [M（P₂₅，P₇₅），U/L]	19.20（16.30，23.50）	18.85（16.22，22.35）	20.20（16.40，24.70）	Z =－2.07	0.038
ALP [M（P₂₅，P₇₅），U/L]	87.45（75.10，101.35）	82.40（71.90，95.85）	91.28（78.30，109.00）	Z =－4.01	< 0.001
TBA [M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	2.20（1.40，3.60）	2.10（1.30，2.77）	2.30（1.52，4.30）	Z =－2.68	0.007
CREA [M（P₂₅，P₇₅），µmol/L]	63.50（55.68，73.05）	66.20（58.62，77.47）	61.40（53.05，69.40）	Z =－4.01	< 0.001
URCA [M（P₂₅，P₇₅），μmol/L]	301.00（252.00，355.50）	314.50（269.50，377.00）	287.50（240.25，334.75）	Z =－4.19	< 0.001
CD3⁺ T%（）	66.62 ± 8.92	65.66 ± 9.21	67.48 ± 8.58	t =－2.01	0.045
CD8⁺ T%（）	24.54 ± 7.57	24.33 ± 7.47	24.72 ± 7.67	t =－0.51	0.608
PTH [M（P₂₅，P₇₅），pg/ml]	46.00（36.35，60.10）	44.30（33.18，56.20）	48.30（38.30，62.70）	Z =－2.90	0.004

指标	合计（388例）	25-OH-VD ≥ 20 ng/ml（182例）	25-OH-VD < 20 ng/ml（206例）	统计量	P值
DXA测量T值 [M（P₂₅，P₇₅），G/cm²]
左髋	－1.10（－1.80，－0.50）	－0.80（－1.44，－0.32）	－1.30（－2.00，－0.70）	Z =－4.45	< 0.001
右髋	－1.10（－1.70，－0.50）	－0.80（－1.40，－0.30）	－1.40（－2.00，－0.70）	Z =－4.84	< 0.001
腰椎	－1.40（－2.20，－0.30）	－1.00（－2.00，－0.23）	－1.50（－2.40，－0.50）	Z =－3.03	0.002
骨折 [例（%）]				χ² = 4.54^a	0.033
否	373（96.13）	179（98.35）	194（94.17）
是	15（3.87）	3（1.65）	12（5.83）
颈椎退行性变 [例（%）]				χ² = 1.62^a	0.203
否	54（13.92）	21（11.54）	33（16.02）
是	334（86.08）	161（88.46）	173（83.98）
颈椎曲度变化 [例（%）]				χ² = 0.03^a	0.861
否	368（94.85）	173（95.05）	195（94.66）
是	20（5.15）	9（4.95）	11（5.34）
颈椎增生 [例（%）]				χ² = 0.58^a	0.445
否	378（97.42）	179（98.35）	199（96.60）
是	10（2.58）	3（1.65）	7（3.40）
胸椎退行性变 [例（%）]				χ² = 4.92^a	0.027
否	124（31.96）	48（26.37）	76（36.89）
是	264（68.04）	134（73.63）	130（63.11）
胸椎楔形变 [例（%）]				χ² = 0.96^a	0.326
否	371（95.62）	176（96.70）	195（94.66）
是	17（4.38）	6（3.30）	11（5.34）
胸椎增生 [例（%）]				χ² = 6.04^a	0.014
否	329（84.79）	163（89.56）	166（80.58）
是	59（15.21）	19（10.44）	40（19.42）
腰椎退行性变 [例（%）]				χ² = 0.91^a	0.340
否	24（6.19）	9（4.95）	15（7.28）
是	364（93.81）	173（95.05）	191（92.72）
腰椎间隙狭窄 [例（%）]				χ² = 2.45^a	0.117
否	334（86.08）	162（89.01）	172（83.50）
是	54（13.92）	20（10.99）	34（16.50）
腰椎侧弯 [例（%）]				χ² = 1.01^a	0.314
否	359（92.53）	171（93.96）	188（91.26）
是	29（7.47）	11（6.04）	18（8.74）
骨质 [例（%）]				χ² = 19.09^a	< 0.001
正常	71（18.30）	42（23.08）	29（14.08）
减少	214（55.15）	110（60.44）	104（50.49）
疏松	103（26.55）	30（16.48）	73（35.44）
OSTA [例（%）]				－^b	0.592
>－1	176（72.43）	66（75.00）	110（70.97）
－4～－1	61（25.10）	21（23.86）	40（25.81）
<－4	6（2.47）	1（1.14）	5（3.23）
FRAX^@ [M（P₂₅，P₇₅），%]	3.50（2.70，4.80）	3.40（2.60，4.70）	3.80（2.85，4.88）	Z =－2.14	0.032

指标	合计（388例）	25-OH-VD ≥ 20 ng/ml（182例）	25-OH-VD < 20 ng/ml（206例）	统计量	P值
DXA测量T值 [M（P₂₅，P₇₅），G/cm²]
左髋	－1.10（－1.80，－0.50）	－0.80（－1.44，－0.32）	－1.30（－2.00，－0.70）	Z =－4.45	< 0.001
右髋	－1.10（－1.70，－0.50）	－0.80（－1.40，－0.30）	－1.40（－2.00，－0.70）	Z =－4.84	< 0.001
腰椎	－1.40（－2.20，－0.30）	－1.00（－2.00，－0.23）	－1.50（－2.40，－0.50）	Z =－3.03	0.002
骨折 [例（%）]				χ² = 4.54^a	0.033
否	373（96.13）	179（98.35）	194（94.17）
是	15（3.87）	3（1.65）	12（5.83）
颈椎退行性变 [例（%）]				χ² = 1.62^a	0.203
否	54（13.92）	21（11.54）	33（16.02）
是	334（86.08）	161（88.46）	173（83.98）
颈椎曲度变化 [例（%）]				χ² = 0.03^a	0.861
否	368（94.85）	173（95.05）	195（94.66）
是	20（5.15）	9（4.95）	11（5.34）
颈椎增生 [例（%）]				χ² = 0.58^a	0.445
否	378（97.42）	179（98.35）	199（96.60）
是	10（2.58）	3（1.65）	7（3.40）
胸椎退行性变 [例（%）]				χ² = 4.92^a	0.027
否	124（31.96）	48（26.37）	76（36.89）
是	264（68.04）	134（73.63）	130（63.11）
胸椎楔形变 [例（%）]				χ² = 0.96^a	0.326
否	371（95.62）	176（96.70）	195（94.66）
是	17（4.38）	6（3.30）	11（5.34）
胸椎增生 [例（%）]				χ² = 6.04^a	0.014
否	329（84.79）	163（89.56）	166（80.58）
是	59（15.21）	19（10.44）	40（19.42）
腰椎退行性变 [例（%）]				χ² = 0.91^a	0.340
否	24（6.19）	9（4.95）	15（7.28）
是	364（93.81）	173（95.05）	191（92.72）
腰椎间隙狭窄 [例（%）]				χ² = 2.45^a	0.117
否	334（86.08）	162（89.01）	172（83.50）
是	54（13.92）	20（10.99）	34（16.50）
腰椎侧弯 [例（%）]				χ² = 1.01^a	0.314
否	359（92.53）	171（93.96）	188（91.26）
是	29（7.47）	11（6.04）	18（8.74）
骨质 [例（%）]				χ² = 19.09^a	< 0.001
正常	71（18.30）	42（23.08）	29（14.08）
减少	214（55.15）	110（60.44）	104（50.49）
疏松	103（26.55）	30（16.48）	73（35.44）
OSTA [例（%）]				－^b	0.592
>－1	176（72.43）	66（75.00）	110（70.97）
－4～－1	61（25.10）	21（23.86）	40（25.81）
<－4	6（2.47）	1（1.14）	5（3.23）
FRAX^@ [M（P₂₅，P₇₅），%]	3.50（2.70，4.80）	3.40（2.60，4.70）	3.80（2.85，4.88）	Z =－2.14	0.032

指标	合计（388例）	25-OH-VD ≥ 20 ng/ml（182例）	25-OH-VD < 20 ng/ml（206例）	χ²值^a	P值
重复感染				3.49	0.062
否	272（70.10）	136（74.73）	136（66.02）
是	116（29.90）	46（25.27）	70（33.98）
COVID-19典型临床症状				9.89	0.007
0～3种	148（38.14）	84（46.15）	64（31.07）
4～9种	185（47.68）	78（42.86）	107（51.94）
≥ 10种	55（14.18）	20（10.99）	35（16.99）
初次感染至入组时间				1.82	0.402
0～9个月	90（23.20）	46（25.27）	44（21.36）
10～18个月	144（37.11）	70（38.46）	74（35.92）
≥ 19个月	154（39.69）	66（36.26）	88（42.72）

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