2型糖尿病合并骨質疏松患者DEXA 骨密度測量結果與脂聯素、瘦素、胰島素抵抗的關系

劉燕 馬剛 王友強 季玉亮

近年來,骨質疏松與糖尿病(diabetes mellitus,DM)等慢性疾病的發病率越來越高,兩者之間存在著千絲萬縷的關系,隨著技術及醫學的發展,大量臨床數據表明,2型糖尿病患者發生骨質疏松的風險非常大,其中胰島素缺乏及其抵抗、細胞因子分泌異常均對骨代謝過程產生影響,造成骨量減少、BMD 降低,引起骨組織超微結構變化,增加骨質疏松風險。目前,DEXA 是臨床上評估骨質疏松最常用的檢查手段,為了進一步了解2型糖尿病患者發生骨質疏松的影響因素,本文分析了2型糖尿病合并骨質疏松患者DEXA 測量結果與LEP、APN、HOMA-IR 的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年3 月～2020 年3 月期間在濰坊市坊子區人員醫院門診或住院的124 例2 型糖尿病患者,平均年齡(57.66±9.79)歲,2 型糖尿病符合1997 年美國糖尿病協會的診斷標準。骨質疏松診斷標準：①符合“中國人骨質疏松癥的建議診斷標準”；②男性患者年齡>50 歲,女性患者要求絕經后1 年以上。排除標準：①伴有急慢性感染、自身免疫性疾病且應用激素治療；②患有骨代謝性相關疾病者；③入組前6 個月內曾補充過糖皮質激素、鈣劑、維生素D 者；④伴有下丘腦、垂體、甲狀旁腺、腎上腺、甲狀腺、性腺相關疾病者；⑤伴有乳酸酸中毒、糖尿病酮癥酸中毒(DKA)、糖尿病高血糖高滲狀態者。根據股骨頸DEXA測量結果分為糖尿病并骨質疏松組(55 例)及糖尿病無骨質疏松組(69 例)。糖尿病并骨質疏松組男30 例,女性25 例；糖尿病無骨質疏松組男37 例,女32 例。選擇同期在本院體檢的健康者42 例作為對照組,其中男20 例,女22 例,平均年齡(51.81±8.36)歲。三組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經本院倫理委員會審核并批準,所有入組患者已告知研究的目的、方法以及注意問題,并簽署研究知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 一般指標測量 所有入組的研究對象均測量體重、身高、腰圍,計算穩態模型 HOMA-IR,HOMAIR=空腹血糖(FPG)×空腹胰島素(FINS)/22.5。

1.2.2 代謝指標測量 所有研究對象經過10 h 禁飲食后于次晨抽取靜脈血,應用全自動生化分析儀測量血糖及血脂；高效液相色譜法測定HbA1c；電化學發光法測定胰島素；酶聯免疫法測定LEP、APN；所有測定指標的批內變異系數均在質控范圍內。

1.2.3 BMD 測量 應用DEXA 分別檢測腰椎(L1～L4)及左側股骨近端BMD,BMD 單位為g/cm2,腰椎BMD 為腰L1～L4均值。BMD 用T 值表示,參考世界衛生組織的診斷標準將BMD 降低等于和超過同性別、同種族健康成人的骨峰值2.5 個標準差(T≤-2.5)判定為骨質疏松,T>-2.5 判定為非骨質疏松。

1.3 觀察指標 比較三組的LDL-C、HDL-C、TC、TG、腰椎BMD、左股骨BMD、LEP、APN、HOMAIR、HbA1c 水平。

1.4 統計學方法 采用SPSS21.0 統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差()表示,采用t 檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

三組LDL-C、HDL-C、TC、TG 比較差異無統計學意義(P>0.05)。糖尿病并骨質疏松組、糖尿病無骨質疏松組的腰椎和左股骨BMD 明顯低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。糖尿病并骨質疏松組、糖尿病無骨質疏松組的HbA1c 高于對照組,差異具有統計學意義(P<0.05)。糖尿病并骨質疏松組LEP、HOMA-IR、APN高于糖尿病無骨質疏松組和對照組,差異有統計學意義(P<0.05)；且糖尿病無骨質疏松組LEP、HOMA-IR、APN 高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。HOMAIR、APN、LEP 與BMD 呈負相關(r=-0.372、-0.442、-0.399,P<0.05)。見表1。

表1 三組生化指標、LEP、APN、HOMA-IR 比較()

表1 三組生化指標、LEP、APN、HOMA-IR 比較()

注：與對照組比較,aP<0.05；與糖尿病無骨質疏松組比較,bP<0.05

3 討論

骨質疏松表現為骨量減少、骨微結構破壞,是一種病因非常復雜的慢性疾病,據調查,全世界骨質疏松患者已多達2 億,造成骨折者為130 萬～160 萬,骨質疏松在發病過程中不易察覺,大多數人不予以重視,有統計數據表明,大約40%～50%的女性和13%～22%的男性一生之中至少有一次發生骨質疏松性骨折。其可能會出現全身各個部位的骨折,給患者帶來極大的痛苦及巨大的經濟負擔,甚至可能會導致患者死亡,因此防治骨質疏松刻不容緩。

骨質疏松分為原發性骨質疏松和繼發性骨質疏松,原發性骨質疏松的發生多與年齡、女性絕經等因素有關。繼發性骨質疏松的發生則與多種因素有關,其中糖尿病性骨質疏松是指因糖尿病患者體內多種代謝因素的改變造成的BMD 降低,引起骨組織結構發生變化,導致骨質疏松,從而增加骨折風險。已有的研究證實,BMD 的影響因素有肥胖、雌激素、細胞因子等。糖尿病與骨質疏松兩者之間的關系非常復雜。相關臨床研究表明,糖尿病會影響骨形成過程以及骨微環境,使其發生整體的改變［1,2］。目前已證實1 型糖尿病患者骨質疏松的發生可能與胰島素絕對缺乏有關；2 型糖尿病以胰島素抵抗為主,可能存在胰島素分泌缺乏,2 型糖尿病前期可能有高胰島素血癥。因此有關2 型糖尿病骨質疏松的發病機制觀點不一。Barrete Connor 等［3］認為,胰島素缺乏或胰島素敏感性下降是2 型糖尿病骨質疏松發生的主要原因。黃昶荃等［4］動物實驗研究中亦發現,胰島素抵抗組大鼠BMD 明顯低于正常對照組,并高于糖尿病組。本研究發現,糖尿病并骨質疏松組、糖尿病無骨質疏松組腰椎和左股骨BMD 明顯低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。提示2 型糖尿病患者與非糖尿病者相比,骨質疏松發病率會增加。相關數據分析示,HOMA-IR 與BMD 呈負相關(r=-0.372,P<0.05),提示隨著胰島素抵抗的加重,BMD 會降低。胰島素抵抗導致BMD 下降的可能機制：①胰島素缺乏或者胰島素抵抗降低了刺激成骨細胞的作用,從而降低了骨細胞對膠原合成的能力,增加了骨吸收的速度,降低骨細胞數,使BMD 降低；②通過影響腎1a-羥化酶的活性,影響腎對鈣磷的調節,使甲狀旁腺激素等分泌異常從而干擾骨代謝,造成骨質疏松。

APN 是一種內源性的生物活性肽類物質,是由白色脂肪組織分泌的,目前發現APN 與胰島素抵抗、代謝綜合征、2 型糖尿病動脈粥樣硬化、血脂異常等病變的發生密切有關。查閱近年來國內外文獻發現,APN對BMD 具有一定調控作用。同樣研究表明,APN 影響骨的代謝,可通過3 個不同的途徑：①自分泌或旁分泌的途徑；②內分泌途徑；③通過影響胰島素信號通路產生作用。APN 對骨代謝的作用包括影響成骨細胞的活性和破骨細胞的活性,是上述3 個途徑綜合作用的結果。APN 可以通過調控腺苷酸活化蛋白激酶-α1,p38,核因子-κB 信號通路來影響骨形態發生蛋白2的表達,誘導人成骨細胞的增殖和分化［5］,并誘導成骨細胞NF-κB 受體活化素配體的表達,從而間接誘導破骨細胞生成［6］。目前報道APN 是BMD 的獨立影響因素,本研究發現,APN 與BMD 呈負相關(r=-0.442,P<0.05)。與Jǜrinae 等［7］、Richards 等［8］研 究 結果相符。

LEP 是一種分泌型蛋白質,是由位于人染色體7q32 的肥胖基因編碼的,其參與了胰島素抵抗、微血管病變以及炎癥的發生過程［9］。目前臨床研究及數據分析表明,LEP 與骨質疏松的發病密切相關［10］。研究發現,LEP 在成骨細胞、軟骨細胞的直接合成代謝過程中起重要作用,并影響骨髓間質干細胞的分化,影響分化為脂肪細胞的干細胞分化為成骨細胞［11］,對骨合成產生積極影響。另外,Hipmair 等［12］以及江孝龍等［13］對骨質疏松患者研究證實：LEP 可以刺激中樞神經和(或)神經內分泌系統,使其釋放相應的介質,通過體重變化以及激素變化,對骨代謝產生間接的影響,對骨的合成產生消極影響。本文研究也表明,骨質疏松組患者的BMD 明顯下降,且血清LEP 水平與BMD 呈負相關(r=-0.399,P<0.05),表明血清LEP 在骨代謝中產生積極,定期檢測可有助于疾病診斷。

綜上所述,2 型糖尿病合并骨質疏松的機制非常復雜,在2 型糖尿病發病過程中HOMA-IR、APN、LEP是重要的因素,同時亦是糖尿病性骨質疏松的發病的重要因素。但其影響破骨和成骨平衡的分子水平還有待研究,需要更大樣本和進一步的研究來探討。