血清IGF-1、IL-1β水平與2型糖尿病患者骨密度的相關(guān)性及監(jiān)測的臨床意義

李鳳麗 ，李茂山 ，何麗 ，羅方 ，康志強 ，李陽

（1.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院內(nèi)分泌科，河南 鄭州450007；2.河南省直第三人民醫(yī)院骨科，河南 鄭州 450000；3.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院檢驗科，河南 鄭州 450007）

2型糖尿病為臨床多發(fā)內(nèi)分泌系統(tǒng)病癥，患者多存在胰島素抵抗、內(nèi)環(huán)境紊亂與諸多細胞因子合成及分泌異常。多項研究指出，2型糖尿病患者骨質(zhì)疏松發(fā)生率較正常人群顯著增高,細胞因子分泌異常及胰島素抵抗均可影響骨代謝過程,造成骨量減少、骨密度降低及骨組織超微結(jié)構(gòu)損壞[1,2]。另有研究表明,骨代謝轉(zhuǎn)換包括成骨細胞所介導(dǎo)骨形成及破骨細胞所介導(dǎo)骨吸收兩個互相關(guān)聯(lián)且對立的過程,骨吸收增加及骨形成減少均可造成骨量減少，引起骨密度降低，故測定骨吸收及骨形成標(biāo)志物水平可準(zhǔn)確預(yù)測骨丟失情況[3,4]。近年來，關(guān)于白細胞介素-1β（IL-1β）、胰島素樣生長因子-1（IGF-1）和2型糖尿病骨質(zhì)疏松間的相關(guān)性得到普遍重視，其中IGF-1可促骨形成，維持骨量，而IL-1β具備破骨活性，可促使骨吸收，屬骨形成抑制劑，其于骨形成中的正性促進作用均繼發(fā)于其所引起的骨吸收。基于此,本研究即探討血清IL-1β和IG F-1水平與2型糖尿病患者骨密度的關(guān)聯(lián)性，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2016年11月-2018年11月收治的43例2型糖尿病骨密度降低患者為研究組,另選取同期收治的43例2型糖尿病骨密度正常患者為對照組、43例健康體檢者為健康組。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴研究組及對照組均符合2型糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)；⑵研究組骨密度T值≤-2.5；⑶知曉本研究，簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴合并凝血功能障礙者；⑵合并腎肝心功能障礙者；⑶合并系統(tǒng)性紅斑狼瘡、血管炎及其他免疫系統(tǒng)病變者；⑷合并全身性重度感染性疾病者；⑸合并代謝系統(tǒng)病變者；⑹合并內(nèi)科重度病變者。本研究經(jīng)我院倫理委員會審批通過。三組研究對象性別、年齡、BMI、吸煙及飲酒情況間無顯著性差異,P＞0.05。見表1。

表1 三組一般情況比較

1.2 方法 空腹抽取三組研究對象靜脈血4 ml，3000 r/min離心10min處理，取上清液，以美國Bio-RAD公司Bio-RAD550型酶標(biāo)儀與配套試劑盒經(jīng)酶聯(lián)免疫吸附法測定血清IL-1β和IGF-1水平。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS25.0軟件統(tǒng)計分析，計量資料以（x±s）表示，t檢驗，多組間計量資料比較采用單因素方差分析、LSD-t檢驗，血清IL-1β和IGF-1水平與2型糖尿病患者骨密度之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 3組研究對象血清IL-1β和IGF-1水平的比較 三組研究對象血清IL-1β和IGF-1水平有顯著性差異（P＜0.05）；研究組血清IL-1β水平顯著高于對照組與健康組,血清IGF-1水平顯著低于對照組與健康組 （P＜0.05）；對照組與健康組之間血清IL-1β和IGF-1水平間無顯著性差異（P＞0.05）。見表2。

表2 三組研究對象血清IL-1β和IGF-1水平的比較(x±s，ng/ml)

2.2 血清IL-1β和IGF-1水平與2型糖尿病患者骨密度相關(guān)性分析 Pearson檢驗顯示，血清IL-1β水平與2型糖尿病患者骨密度存在顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.805，P＜0.01），血清 IGF-1 與骨密度存在顯著負相關(guān)關(guān)系（r=-0.788，P＜0.05）。

3 討論

2型糖尿病為多病因所致代謝疾病，患者多存在一定程度骨代謝障礙，引發(fā)不同程度骨量減少，若未及時得到有效干預(yù)則會發(fā)生骨質(zhì)疏松,對患者身心健康及生活質(zhì)量造成極大影響。近年來，隨2型糖尿病發(fā)病率持續(xù)增高,糖尿病合并骨質(zhì)疏松患者不斷增多,故如何及早明確2型糖尿病患者骨密度情況、減少骨質(zhì)疏松發(fā)生成為研究熱點。

細胞因子在2型糖尿病患者骨質(zhì)疏松發(fā)生及進展中具有重要作用，其可影響骨形成及骨吸收，造成骨形成與骨吸收間偶聯(lián)失衡[5]。本結(jié)果顯示,研究組血清IGF-1水平顯著低于對照組與健康組（P＜0.05）,表明2型糖尿病骨密度降低患者IGF-1水平異常減少。臨床多認為IGF-1屬骨形成調(diào)節(jié)劑，其可調(diào)節(jié)骨吸收，并抑制骨膠原降解，而2型糖尿病患者長期遭受高血糖毒性影響,其GH/IGF-1軸出現(xiàn)異常,IGF-1含量明顯減少[6,7]。IGF-1由70個氨基酸所組成,可經(jīng)IGF-1受體作用于對應(yīng)靶細胞，促使細胞有絲分裂及分化，具備旁分泌、自分泌及內(nèi)分泌特性，分子結(jié)構(gòu)和胰島素較相似。相關(guān)研究指出，IGF-1結(jié)合于胰島素受體后,可促使葡萄糖于肌肉及脂肪等細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運,并阻礙肝糖原輸出，可降低血糖水平，且IGF-1還可促使細胞分化及增殖、維持骨密度與骨量，保證骨骼正常生長發(fā)育[8]。唐莉?qū)W者[9]還表明，IGF-1含量減少可造成胰島素抵抗,其表達水平和胰島素抵抗指數(shù)間存在顯著相關(guān)關(guān)系,且含量越少則胰島素抵抗程度越嚴重。胰島素抵抗可造成胰島素水平異常增高，引起高胰島素血癥，加劇胰島負擔(dān)，隨病程延長，長期惡性循環(huán)可致使胰島素分泌匱乏,影響成骨合成骨鈣素，抑制骨形成及轉(zhuǎn)換，并引發(fā)骨膠原降解及骨密度降低、骨量丟失，最終引發(fā)骨質(zhì)疏松。另有研究指出,成骨細胞及破骨細胞上均具有IGF-1受體，其結(jié)合于IGF-1后可調(diào)節(jié)細胞生長及增殖，作用方式主要包括：⑴促使成骨細胞攝取氨基酸，并合成膠原，以此促使骨形成；⑵減少骨吸收過程中轉(zhuǎn)錄因子表達，抑制骨膠原降解；⑶促使骨原細胞DNA合成，產(chǎn)生骨基質(zhì)[10]。因此由研究結(jié)果可知，由于IGF-1水平降低,故造成2型糖尿病患者易出現(xiàn)骨密度降低。

IL-1β也與2型糖尿病患者骨密度降低關(guān)系密切，其為破骨細胞激活因子重要類型，可加速骨細胞前體細胞的分化成熟，增強破骨細胞活性，但其作用是通過其他激素及細胞因子間接介導(dǎo)。IL-1β能刺激成纖維細胞生成前列腺素E2，而前列腺素E2在促使骨吸收中具有重要作用；IL-1β還可促使成骨細胞生成腫瘤壞死因子（TNF）及IL-6，并和其相互協(xié)調(diào)作用，共同促進骨吸收，表明IL-1β活性增強對破骨細胞、成骨細胞及成纖維細胞的功能調(diào)節(jié)與相互轉(zhuǎn)化極為重要。臨床相關(guān)研究證實,骨質(zhì)疏松患者骨組織相關(guān)破骨細胞分化因子TNF-α、IL-6及IL-1β表達水平異常增高，致使破骨活性提升，骨形成量少于骨吸收量，最終造成骨質(zhì)疏松，提示骨質(zhì)疏松骨組織內(nèi)IL-1β呈顯著高表達狀態(tài)，且和骨密度間關(guān)系密切[11,12]。本結(jié)果也顯示,研究組血清IL-1β水平高于對照組與健康組，且Pearson檢驗證實IGF-1及IL-1β水平均和2型糖尿病患者骨密度間具有密切相關(guān)性（P＜0.05）,表明2型糖尿病骨密度降低患者血清IL-1β及IGF-1水平均出現(xiàn)異常,測定其含量利于準(zhǔn)確評估患者骨密度狀態(tài)，為臨床制定、調(diào)整治療方案提供客觀依據(jù)。

綜上所述，2型糖尿病骨密度降低患者IL-1β水平顯著增高、IGF-1水平明顯降低,兩者間存在密切相關(guān)性，臨床實際可通過測定IGF-1及IL-1β水平評估2型糖尿病患者骨密度情況。