不同骨代謝狀態(tài)下T2DM患者血清25(OH)D及Omentin-1水平的變化及其意義

王蓮地 王賀 陽琰* 張國豪 劉貝貝 李琪

1.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，貴州 遵義 563099 2.貴州茅臺酒廠集團(tuán)公司職工醫(yī)院，貴州 遵義 564501

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)、骨質(zhì)疏松(osteoporosis，OP)均屬于代謝性疾病，往往共存于同一個體，目前已成為全球關(guān)注的公共健康問題。近來研究發(fā)現(xiàn)維生素D與糖代謝有關(guān)，T2DM患者往往合并維生素D缺乏[1]。維生素D與胰島細(xì)胞表面的維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)結(jié)合，促進(jìn)胰島素分泌，增加胰島素敏感性，改善胰島素抵抗(insulin resistin，IR)[2-3]。維生素D也是骨代謝重要的調(diào)節(jié)激素，它能夠增加腸道吸收鈣和磷酸鹽，促進(jìn)骨礦化。網(wǎng)膜素(Omentin)是一種保護(hù)性脂肪因子，血液中的主要存在形式是Omentin-1，可顯著增強(qiáng)胰島素刺激下的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)作用，T2DM患者血清中Omentin-1水平較正常糖耐量者低[4-5]。Omentin-1通過成骨細(xì)胞促進(jìn)骨鈣素生成和間接抑制破骨細(xì)胞形成而抑制骨轉(zhuǎn)換，從而起到骨保護(hù)作用。對于不同骨代謝狀態(tài)下T2DM患者血清25(OH)D及Omentin-1水平的研究，目前國內(nèi)外未見相關(guān)報(bào)道。因此，本研究擬通過檢測不同骨代謝狀態(tài)T2DM患者血清中25(OH)D、Omentin-1水平，分析它們在不同骨代謝階段中的變化規(guī)律，初步探討其在T2DM合并OP發(fā)生發(fā)展過程中可能的機(jī)制，為T2DM合并OP的早期防治提供新的靶點(diǎn)。

1 材料及方法

1.1 研究對象

選取2016年2月至2017年1月于遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院住院的T2DM患者140例，據(jù)骨密度分3組：T2DM骨量正常組，A組45例，男22例，女23例，年齡(48.21±10.34)歲；T2DM骨量減少組，B組45例，男23例，女22例，年齡(49.88±9.32)歲；T2DM骨質(zhì)疏松組，C組50例，男23例，女27例，年齡(50.11±8.29)歲。選取同期于該院體檢中心檢查的健康體檢者做對照組，NC組120例，男59名，女61名，年齡(49.20±8.79)歲，骨密度正常且經(jīng)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)證實(shí)糖耐量正常。糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)符合1999年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)診斷標(biāo)準(zhǔn)的T2DM患者[6]。試驗(yàn)當(dāng)天停用所有藥物，均接受雙能X線骨密度儀行骨密度測定。本研究取得所有受試者的知情同意并通過倫理委員會批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①均符合18～70歲；②肝腎功能正常，無其他嚴(yán)重器質(zhì)性疾病及糖尿病急、慢性并發(fā)癥；③正常對照組無糖尿病及骨質(zhì)疏松家族史；④無吸煙史及長期大量飲酒史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往患有嚴(yán)重的心、肝、腎等臟器疾病者；②患有類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、甲狀腺、骨腫瘤、垂體、甲狀旁腺、腎上腺、性腺等影響骨代謝疾病者；③受檢前(半年內(nèi))使用影響骨代謝的藥物如大劑量鈣劑、雌激素、雄激素、二磷酸鹽、糖皮質(zhì)激素等；④近3個月內(nèi)采用激素替代治療；⑤6個月內(nèi)服用過避孕藥物；⑥半年內(nèi)服用或注射過維生素D制劑的患者。

骨質(zhì)疏松癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照1999年WHO推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]。基于雙能X線骨密度儀測骨密度值低于同性別、同種族健康成人的骨峰值不足1個標(biāo)準(zhǔn)差屬正常；降低1～2.5個標(biāo)準(zhǔn)差為骨量低下(骨量減少)；降低程度等于或大于2.5個標(biāo)準(zhǔn)差為骨質(zhì)疏松；骨密度降低程度符合骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)伴有一處或多處骨折時(shí)為嚴(yán)重骨質(zhì)疏松。現(xiàn)在也通常用T-Score(T值)表示，即T值≥-1.0為正常，-2.5

1.2 研究方法

1.2.1一般資料的收集：收集患者性別、年齡、病程，所有研究對象由專人測量身高、體重、腰圍、臀圍，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)=體重(kg)/[身高(m)]2、腰臀比(waist-to-hip ratio，WHR)=腰圍/臀圍，均錄入數(shù)據(jù)庫。

1.2.2一般血生化及糖代謝指標(biāo)的檢測：禁食12 h后于清晨抽取所有受試者靜脈血標(biāo)本，采用日立全自動生化分析儀檢測總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(trigly cerides，TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoproteins cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoproteins cholesterol，LDL-C)；己糖氧化酶法測定空腹血糖(fasting blood glucose，F(xiàn)BG)；高效液相層析法測定糖化血紅蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)；化學(xué)發(fā)光法測定空腹胰島素(fasting plasma insulin，F(xiàn)INS)水平，計(jì)算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)=FBG×FINS/22.5。

1.2.3指標(biāo)的檢測：用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測血清25(OH)D、Omentin-1(試劑盒購于Roche Diagnostics GmbH)，具體操作方法參照說明書。

1.2.4骨密度測定：采用法國MEDILINK公司生產(chǎn)的 Medix90 DMS測定腰椎(L1～4)正位、左右股骨近端包括股骨頸(Neck)、大轉(zhuǎn)子(trochiter)及Ward’s三角區(qū)的骨密度(bone mineral density，BMD)，單位以g/cm2表示。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 一般臨床指標(biāo)比較

與NC組比較，A組、B組、C組FBG、HbA1c、HOMA-IR、LDL-C水平均顯著升高，而HDL-C明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與A組比較，B組、C組病程、HbA1c、HOMA-IR均顯著升高(P<0.05)，而FBG、LDL-C、HDL-C組間比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；C組25(OH)D、Omentin-1水平顯著低于NC組、A組及B組；B組低于NC組及A組；A組低于NC組，4組間25(OH)D、Omentin-1水平呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，即 C組0.05)，見表1。

表1 4組間一般臨床資料及25(OH)D、Omentin-1水平的比較Table 1 Comparison of general data, serum 25-OH vitamin D and omentin-1 levels among the four groups

注：和NC組比較，*P<0.05；和A組比較，#P<0.05；和B組比較，△P<0.05。

注：和NC組比較，*P<0.05；和A組比較，#P<0.05；和B組比較，△P<0.05。

2.2 糖尿病患者骨密度變化與相關(guān)因素多元逐步回歸分析

選C組以左右股骨近端股骨頸的骨密度平均值為因變量，BMI、病程、HbA1c、FBG、Omentin-1、25(OH)D、TG、LDL、HDL、TC為自變量行多元逐步回歸分析。結(jié)果顯示，雙側(cè)Neck的骨密度平均值與Omentin-1、25(OH)D呈正相關(guān)(r分別為0.039、0.083，P分別為0.002、0.008)；與病程、HbA1c呈負(fù)相關(guān)(r分別為-0.076、-0.082，P分別為0.002、0.043)，與其他指標(biāo)之間無明顯相關(guān)性，見表2。

3 討論

OP是一種以低骨量及骨微結(jié)構(gòu)破壞為特征的代謝性骨疾病，與普通人群相比，T2DM患者合并OP的發(fā)病率和死亡風(fēng)險(xiǎn)較高，可能與胰島素缺乏導(dǎo)

致骨礦物質(zhì)代謝異常有關(guān)。近年有研究報(bào)道，Omentin-1及維生素D在糖代謝及骨代謝過程中扮演著重要角色，與糖尿病及OP的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[8-9]，但具體機(jī)制不清。因此，本研究通過觀察不同骨代謝階段T2DM患者血清中維生素D及Omentin-1水平，初步探討維生素D、Omentin-1在糖尿病合并骨質(zhì)疏松發(fā)生發(fā)展過程中的作用。

研究證實(shí)Omentin-1可促進(jìn)脂肪細(xì)胞胰島素介導(dǎo)的葡萄糖攝取作用，使胰島素受體后信號通路中的Akt磷酸化，增加胰島素的敏感性，當(dāng)Omentin-1水平降低時(shí)，胰島素抵抗加重導(dǎo)致血糖控制不佳[10]。高血糖引起滲透性利尿，Ca、P丟失過多同時(shí)血鈣、血磷降低誘發(fā)甲狀旁腺功能亢進(jìn)導(dǎo)致骨鈣動員，加速骨轉(zhuǎn)化最終形成OP。Omentin-1通過刺激骨保護(hù)素(osteoprotcgcrin，OPG)和抑制成骨細(xì)胞中核因子κB受體活化因子配體(receptor acticator nuclear factor-κB ligand，RANKL)的產(chǎn)生來減少破骨細(xì)胞形成[11]。長期高血糖能夠改變成骨細(xì)胞的生物礦化進(jìn)程，增加RANKL、骨涎蛋白以及轉(zhuǎn)錄受體Runx2 mRNA表達(dá)，降低OPG mRNA表達(dá)，從而降低骨密度[12]。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組相比，T2DM患者血清中Omentin-1水平顯著降低，隨著骨量正常、骨量減少、骨質(zhì)疏松的改變逐漸下降，血清中Omentin-1水平與骨密度呈正相關(guān)，這與上述研究結(jié)果基本一致。本研究亦發(fā)現(xiàn)，在T2DM合并OP患者中，血清25(OH)D水平較骨量正常及骨量減少者顯著降低，雙側(cè)Neck的骨密度值與糖尿病病程、HbA1C呈負(fù)相關(guān)，與25(OH)D水平呈明顯正相關(guān)。表明病程長、長期高血糖狀態(tài)、25(OH)D水平降低的T2DM患者更容易并發(fā)OP，這與李等[13]的研究結(jié)果基本一致。可能是由于T2DM患者普遍存在胰島素分泌不足或缺乏，腸道對Ca、P的吸收降低，25(OH)D水平的降低導(dǎo)致鈣、磷的吸收進(jìn)一步下降，從而抑制了骨骼的骨化，導(dǎo)致骨量減少。此外，25(OH)D水平降低會導(dǎo)致或加重胰島素抵抗[14]，使血糖控制不佳，長期高血糖狀態(tài)下體內(nèi)糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycosylation end products，AGEs)水平升高[15]，AGEs積聚在骨組織中引起間質(zhì)干細(xì)胞凋亡，阻止其分化成脂肪組織、軟骨和骨，抑制骨細(xì)胞生長；體內(nèi)高水平的AGEs還使骨蛋白及骨細(xì)胞分化受到影響，導(dǎo)致骨形成減少，骨膠原連接障礙，骨密度降低，脆性增加，最終并發(fā)甚至加重OP[16-17]。

綜上所述，T2DM患者血清中25(OH)D、Omentin-1水平隨著骨量正常→骨量減少→骨質(zhì)疏松的改變逐漸減低，提示Omentin-1和維生素D可能參與了T2DM合并OP的發(fā)生發(fā)展。因此，對T2DM患者加強(qiáng)血糖控制的同時(shí)，關(guān)注血清Omentin-1水平并積極補(bǔ)充維生素D，可能對防治OP有一定的作用，但其具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。