血鈉水平對女性糖尿病前期患者骨代謝的影響

方圓 鄭熙 喬子嬰

摘 要 目的：探討血鈉對女性糖尿病前期患者骨代謝的影響。方法：選取社區管理的女性糖尿病前期患者208名，年齡53～74歲，平均年齡（66.83±4.37）歲。測定靜脈血Na+濃度，按血Na+數值降序排列分成4個組，每組52名。比較4組間血清Ⅰ型原膠原N-端前肽（P1NP）和Ⅰ型膠原C-末端肽交聯（b-CTX）值的差異。結果：4個組患者的血Na+值均在正常范圍，其中血Na+值偏高組與偏低組的P1NP和b-CTX值高于血Na+值適中的兩組（P<0.05），而血Na+值偏高組與偏低組之間的P1NP和b-CTX值差異無統計學意義（P>0.05）。結論：適中的血清Na+濃度（139.5～141.5 mmol/L）有利于糖尿病前期患者骨代謝水平的穩定。糖尿病前期患者既要管好“糖”，也要管好“鹽”（血清Na+）對骨質疏松癥預防是有益的。

關鍵詞 糖尿病前期；血清鈉；骨代謝

中圖分類號：R587.1 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2020）12-0045-04

The effect of serum sodium level on bone metabolism in female pre-diabetes

FANG Yuan1， ZHENG Xi1， QIAO Ziying2

（1.Department of General Practice of Jiangwan Community Health Service Center of Hongkou District， Shanghai 200434， China； 2.Department of Traditional Chinese Medicine of Jiangwan Community Health Service Center of Hongkou District， Shanghai 200434，

China）

ABSTRACT Objective： To explore the effect of serum sodium on bone metabolism in female pre-diabetes. Methods： Two hundred and eight female pre-diabetes patients in the community management were selected and the age ranged from 53 to 74 years， with an average age of （66.83±4.37） years. The concentration of Na+ in venous blood was measured， and according to the descending order of blood Na+， divided into four groups with 52 cases in each group. The differences of procollagen type1 N-peptide（P1NP） and β cross-linked C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen （β-CTX） between the four groups were compared. Results： The blood Na+ values of the four groups of the patients were in the normal range， among them， the P1NP andβ-CTX values of high and low blood Na+ groups were higher than those of moderate blood Na+ values of the two groups（P<0.05）， and there were no significant differences in the values of P1NP and β-CTX between the higher Na+ group and the lower Na+ groups（P>0.05）. Conclusion： A moderate serum Na+ concentration （139.5-141.5 mmol/L） is beneficial to the stabilization of bone metabolism in patients with pre-diabetes. It is beneficial for the prevention of osteoporosis to take good care of both “sugar” and“salt” （Na+ in serum） in patients with pre-diabetes.

KEY WORDS pre-diabetes； serum sodium； bone metabolism

糖尿病前期包括空腹血糖受損（IFG）和糖耐量異常（IGT）。糖尿病前期人群的骨質疏松癥患病率明顯高于血糖正常人群，且增齡對糖尿病前期人群患病率的影響弱于血糖正常人群，骨質疏松癥發病年齡出現前移現象[1-3]。鈉離子（Na+）是維持機體正常體液、電解質和酸堿平衡，以及心肌和神經等組織功能的重要元素。20世紀80年代在動物實驗中就有關于鈉鹽攝入量與尿鈣排泄和骨礦鹽含量的相關性研究[4]。隨著對骨質疏松癥基礎研究深入，近年來又重新關注到Na+對骨密度、骨強度和骨結構影響的問題[5]。本研究旨在觀察不同血清Na+水平對糖尿病前期患者骨代謝影響，為糖尿病前期患者骨質疏松癥高危因素早期干預提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

本研究選取對象為2019年1月已在本社區建檔管理的糖尿病前期患者。納入標準：（1）經二、三級醫療機構內分泌專科診斷，符合《中國2型糖尿病防治指南（2017年版）》糖尿病前期標準，即空腹血糖受損（6.1 mmol/ L≤空腹血糖<7.0 mmol/L，糖負荷后2 h血糖<7.8 mmol/L）和糖耐量異常（空腹血糖<7.0 mmol/L，7.8 mmol/L≤糖負荷后2 h血糖<11.1 mmol/L）[6]；（2）未曾服用過抑制骨吸收或促進骨形成的藥物；（3）近一年未曾發生過骨折或接受過骨侵入性操作（如骨髓穿刺等）；（4）既往無甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺功能異常疾病，無血液系統和自身免疫性疾病；（5）自愿參加本研究各項檢查，簽署知情同意書。不符合上述條件者排除。

本研究最終入選符合條件的女性糖尿病前期患者208名，年齡53～74歲，平均年齡（66.83±4.37）歲。

1.2 方法

1.2.1 血鈉與骨代謝指標測定

抽取研究對象清晨空腹靜脈血，標本由上海中科潤達精準醫學檢驗有限公司物流部專人轉送至公司中心實驗室進行血清Na+及骨代謝指標檢測。骨代謝指標檢測項目為《原發性骨質疏松癥診療指南（2017）》推薦的敏感性較高的骨轉換標志物，包括反映骨形成的血清Ⅰ型原膠原N-端前肽（procollagen type1 N-peptide，P1NP）和反映骨吸收的Ⅰ型膠原C-末端肽交聯（b cross-linked C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen，b-CTX）[7]。

1.2.2 血鈉水平劃分

在208名對象中，血清Na+的最大值為144.30 mmol/L，最小值為135.30 mmol/L。按血清Na+數值降序排列分割成4相等組，每組52名。第一組血清Na+的平均水平為（143.35±0.65）mmol/L，第二組Na+的平均水平為（141.29±0.49）mmol/L，第三組血清Na+的平均水平為（139.83±0.44）mmol/L，第四組血清Na+的平均水平為（137.26±1.08）mmol/L。

1.3 統計學方法

數據采用SPSS19.0統計軟件進行統計分析。4組P1NP和b-CTX測量結果的計量資料經檢驗為非正態性分布，用四分位間距（IQR）[P50（P25，P75）]表示，采用非參數Friedman檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

四組對象不同血Na+水平的P1NP值和b-CTX值之間的差異存在顯著的統計學意義（P<0.05，表1）。

四組對象分組比較結果顯示，第二組與第三組的P1NP和β-CTX數值明顯低于第一組與第四組對象，差異均有統計學意義（P<0.05），而第一組和第四組之間，以及第二組和第三組之間的P1NP和β-CTX差異無統計學意義（P>0.05），見表2和表3。

3 討論

人體的骨代謝是在多種激素信號、旁分泌和自分泌因子以及物理壓力刺激下，破骨細胞吸收舊骨和成骨細胞合成新骨的動態藕聯與轉化的代謝活動。骨代謝過程中產生相應的代謝產物分布于血液、尿液等體液中，通過測量這些代謝產物水平可以間接反映骨轉換快慢程度，其中P1NP和β-CTX是國際骨質疏松基金會和國際臨床化學聯合會共同推薦的反映骨合成與骨吸收的兩種重要的骨轉換標志物[8]。骨質疏松癥在早期階段表現為高骨轉換代謝特征，即骨吸收與骨合成均加快，只是骨吸收加快更加明顯。此階段通過雙能X線儀測量骨密度以及用X線或定量CT測量骨微結構變化可能并不明顯，但是人體體液中的骨轉換標志物已有相應的增高。通過骨轉換標志物測定可比骨密度更早反映骨質疏松早期的骨代謝狀態[9]。

骨骼是人體最大的鈣庫，也是最大的鈉庫。骨骼中Na+約占人體總鈉量的一半，與Ca2+比例接近1∶30，Na+與Ca2+通過藕聯共同參與骨骼礦化過程。Na+主要是通過上皮鈉離子通道（epithelial sodium channel，ENaC）途徑參與影響骨代謝[10]。ENaC是一種非電壓依賴性的蛋白通道，有a、b、g三種亞基，常以a2bg組成方式廣泛存在于成骨細胞、破骨細胞、軟骨細胞膜上，α亞基是主要功能單位，受細胞內外Ca2+、Na+、PH值、G蛋白和激素調控[11]。當血液中Na+濃度較高時，可以激活調高ENaC-a表達水平，促進成骨細胞與破骨細胞外Na+內流增加，以重新達到細胞內外Na+平衡。Na+內流增加促進腺苷酸活化酶活性，胞內環化一磷酸腺苷（cAMP）濃度及活性增高，激發破骨細胞與成骨細胞進一步的代謝活動，血液中相應的P1NP和b-CTX指標增高。當血液中Na+濃度持續偏高時，間接影響Ca2+內流入甚至胞內Ca2+部分外流，導致成骨細胞膜上鈣通道基因的mRNA轉錄水平降低，繼而抑制cAMP和ATP依賴的蛋白激酶活性，成骨細胞增殖、分化減緩，血液中反映骨形成的P1NP會逐漸降低[12-13]。當血液中Na+濃度較低時，誘發氧化應激反應，造成細胞活性氧（reactive oxygen species，ROS）和氧自由基蓄積，會刺激成骨細胞與破骨細胞的增生與功能活躍。另外，為平衡血液中Na+濃度過低，要動員釋放骨骼中Na+入血，需要與破骨細胞核增殖與胞漿分化體積增大，增強破骨活性相藕聯的實現，導致血液中相應的P1NP和b-CTX指標增高。當血液中Na+濃度持續偏低，ROS和氧自由基持續蓄積，激活上調細胞凋亡基因表達的信號通道，成骨細胞為主的細胞膜通透性增加，最終細胞腫脹、凋亡，骨形成功能障礙，表現在血液中P1NP逐漸降低[14]。本研究結果也發現，血清Na+濃度偏高與偏低組的P1NP和b-CTX指標都明顯高于血清Na+濃度適中的兩組，與文獻報道具有一致性。

本研究中4組糖尿病前期對象的血清Na+均在135～145 mmol/L正常值區間中[15]，但是血清Na+在139.5～141.5 mmol/L范圍時骨代謝活躍度是處于適中水平，偏高與偏低組的骨代謝活躍度均偏高。從骨質疏松高危因素干預維度，已有研究以ENaC為干預靶點，使用ENaC阻滯劑（阿米洛利）和ENaC表達調節劑（阿魏酸）來改變血清Na+對破骨細胞和成骨細胞功能的影響來改善骨量的報道[16-17]。假設有更多的通過將不同高低水平的血清Na+調節至并穩定在適中水平，繼而改善糖尿病前期患者骨代謝活躍度的研究結果將是進一步驗證血清Na+濃度作為糖尿病前期患者骨質疏松高危因素干預點的重要佐證。

本次納入的研究對象存在一定局限性，譬如自愿簽署參與研究的男性糖尿病前期對象極少，缺乏性別對比研究結果，而且入選對象主要局限在本社區，后續仍需要進行男性對象及其他社區相關研究來進一步驗證。

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