梁園芳,孔令芳,劉瑞瑞,陳雙雙
(中國醫科大學附屬第一醫院 內分泌與代謝病科,遼寧 沈陽110001)
骨鈣素(bone gla protein,BGP)是由成骨細胞合成和分泌的一種非特異性膠原骨基質蛋白,主要生理作用是維持骨的礦化速率,是骨轉換和骨形成的指標。近來研究發現骨鈣素不僅參與骨代謝,還具有內分泌功能,是調節糖脂代謝的重要參與因子[1]。骨鈣素能促進胰島素釋放及增加機體對胰島素的敏感性,而2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)患者多伴有骨鈣素水平的變化[2]。本文以70歲以上男性2型糖尿病患者為研究對象,旨在分析其血清骨鈣素水平與血糖、胰島β 細胞功能、胰島素抵抗及血脂的相關性。
選取2010年1月-2013年10月中國醫科大學附屬第一醫院內分泌科住院的老年男性2型糖尿病患者55例,平均年齡(72.73±4.89)歲,搜集同期老年男性體檢健康人群52例,平均年齡(73.60±5.48)歲。T2DM的診斷按1999年WHO診斷標準。兩組均排除近期糖尿病急性并發癥者,感染、肝腎功能異常、甲狀腺及甲狀旁腺疾病、高血壓病、腫瘤、消化道疾病及既往骨折史者。兩組均無應用鈣劑等影響骨代謝的藥物。
兩組研究對象均檢測身高、體重,計算體質指數(body mass index,BMI)=體重(kg)/身高(m2),BGP、空腹胰島素(fasting insulin,FINS)和空腹C肽(fasting C peptide,FCP)采用化學發光法,儀器為深圳市新產業生物醫學工程有限公司AMGLUMI全自動化學發光測定儀,試劑為原廠配套試劑;糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)采用高壓液相層析法,儀器購自Bio-Rad Laboratories,Inc,試劑為原廠配套試劑;空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、血脂等生化指標采用葡萄糖氧化酶法;用穩態模型評估胰島素抵抗指數(homeostasis model assessment of insulin resistance index,HOMA-IR)和胰島細胞功能指數(homeostasismodelassessmentof isletβ-cell function index,HOMA-β),計算公式為:HOMA-IR=FBG×FINS/22.5,HOMA-β=20×FINS/(FBG-3.5)。
T2DM組FBG、餐后2 h血糖(2 h postprandial blood glucose,2 hBG)、HbA1c和血清胱抑素(serum cystatin C,Cys-C) 明顯高于對照組(P<0.01),HOMA-IR、低密度脂蛋白-膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)高于對照組(P<0.05);FINS、FCP、餐后2h胰島素(2h postprandial insulin,2hINS)、餐后2hC肽(2h postprandial C-peptide,2hCP)、HOMA-β 明顯低于對照組(P<0.01),BGP水平低于對照組(P<0.05);兩組BMI、血鈣(Ca)、血磷(P)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)和血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)均無統計學意義,見表1。BGP與2型糖尿病患者的FBG、2hBG和HbA1c呈負相關,與FINS、2hINS、2hCP和HOMA-β 呈正相關,與LDL-C和TG呈負相關趨勢,但無統計學意義,見表2。以BGP為因變量,以HbA1C、FBG、FINS、2hBG、2hINS、FCP、2hCP、HOMA-IR和HOMAβ 為自變量,多元逐步回歸分析結果2hCP是BGP的獨立影響因素。
表1 兩組臨床資料比較 (±s)

表1 兩組臨床資料比較 (±s)
組別 體質指數/(kg/m2) BGP/(μg/L) FBG/(mmol/L) FINS/(m IU/L) FCP/(pmol/L) 2hBG/(mmol/L)2hINS/(m IU/L)2hCP/(pmol/L)T2DM組 24.48±3.96 2.17±1.321)8.26±3.082)0.80±0.232)2.52±0.372)15.88±5.092) 1.40±0.352)3.17±0.342)對照組 24.07±2.56 2.82±1.42 5.34±0.47 0.96±0.11 2.68±0.19 7.30±0.78 1.78±0.20 3.48±0.18

續表1

表2 BGP與臨床指標的相關性分析
2型糖尿病是全身代謝性疾病,不僅包括糖、脂、蛋白質3大營養物質的代謝異常,也涉及骨代謝。骨鈣素來源于成骨細胞,測定血中骨鈣素水平,一方面能反映成骨細胞活性,但更大程度上反映的是骨轉換[3-4]。本文T2DM組BGP水平低于對照組,表明T2DM患者成骨細胞活性可能受到抑制,骨轉換減低,這與之前的研究結論一致[5]。其機制為:①成骨細胞表達胰島素受體,糖尿病患者因胰島素分泌和(或)作用缺陷,影響成骨細胞攝取核酸、氨基酸、膠原纖維合成,使其合成分泌骨鈣素減少;②胰島素有促進1,25(OH)2D3合成的作用,1,25(OH)2D3可促進成骨細胞合成和分泌骨鈣素,糖尿病患者胰島素分泌不足。因此,骨鈣素減少[6];③糖尿病患者因胰島素抵抗,導致其對成骨細胞的直接刺激作用減弱,影響成骨細胞對膠原的合成,可以加速膠原組織代謝,增加骨吸收,成骨細胞數目減少,活性降低;④胰島素樣生長因子1(insulin like growth factor 1,IGF-1)能刺激成骨細胞的膚質和骨基質的合成,糖尿病患者IGF-1合成減少,故而分泌骨鈣素減少[7]。血清骨鈣素水平與糖尿病患者的血糖水平明顯相關[1]。BGP可通過增加脂連素的表達,使胰島素分泌增多并減輕胰島素抵抗,降低患者的血糖[8]。HbA1c反映近2~3個月的平均血糖水平,可以評估過去一段時間的血糖控制情況。本文BGP與FBG、2hBG和HbA1c呈明顯負相關。這與很多研究基本一致[9-10]。與FINS、2hINS、2hCP和HOMA-β 呈正相關,與糖尿病病程無相關性,說明BGP的降低與高血糖狀態和胰島細胞功能明顯相關,而與糖尿病病程關聯不大;C肽與胰島素以等分子數由胰島β 細胞分泌,同時釋放入血循環,C肽不被肝臟破壞,半衰期較胰島素長,血濃度較穩定,且不受外源性胰島素的影響,故C肽水平能更好的反映胰島β 細胞合成與釋放胰島素的功能。兩組臨床資料多元線性回歸分析結果2hCP是BGP的獨立影響因素,表明胰島細胞自身分泌功能的降低是獨立于血糖、血脂致使BGP降低的因素,其機制有待于進一步研究。
骨鈣素通過影響胰島素敏感性而影響脂代謝[11-12],大鼠體內和人體外實驗均證實骨鈣素可以增加胰島素的敏感性,提高胰島素水平從而阻止脂肪的堆積。糖尿病患者存在胰島素抵抗,可以導致脂代謝紊亂,血脂中LDL-C和TC升高是糖尿病大血管并發癥的主要危險因素之一,本文BGP與LDL-C和TG呈負相關趨勢,無統計學意義考慮與樣本量有關,需加大樣本量進一步探討。
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