2型糖尿病患者血清N-MID、β-CTX水平變化及與其骨代謝的關(guān)系

王 偉, 馬黎麗, 張 瓊

阜陽(yáng)市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，阜陽(yáng) 236004

糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病，由胰島素分泌缺陷或胰島素生物作用受損引起[1]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們飲食習(xí)慣和生活方式發(fā)生變化，糖尿病的發(fā)生率呈逐年上升和年輕化趨勢(shì)[2]。2型糖尿病約占糖尿病總數(shù)的90%。以往已有較多研究[3-5]表明，2型糖尿病患者長(zhǎng)期糖代謝紊亂可導(dǎo)致機(jī)體組織的慢性病變，引起眼、腎、神經(jīng)、血管等的功能障礙。

骨質(zhì)疏松作為2型糖尿病患者的并發(fā)癥之一，近年來(lái)越來(lái)越受到臨床關(guān)注。2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松癥時(shí)，往往無(wú)明顯癥狀，因此早期診斷和預(yù)防骨質(zhì)疏松對(duì)改善患者生活質(zhì)量十分重要。骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)的變化貫穿于骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，且早于骨密度的改變，能較好地反映骨吸收及骨形成狀態(tài)，因此常用于早期診斷骨質(zhì)疏松癥[6]。

骨鈣素是一種骨基質(zhì)蛋白，其由成熟骨細(xì)胞分泌，骨鈣素中約1/3為全段骨鈣素，1/3為N端中段骨鈣素(N-MID osteocalcin，N-MID)[7]。N-MID具有穩(wěn)定性好、檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，能較好地反映骨形成。Ⅰ型膠原羧基端肽β特殊序列(β-cross-linked C-telopeptide of type Ⅰ collagen，β-CTX)是Ⅰ型膠原蛋白的羧基端降解產(chǎn)物，其水平能準(zhǔn)確、特異地反映骨吸收與分解情況，是國(guó)際臨床化學(xué)和檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)聯(lián)合會(huì)與國(guó)際骨質(zhì)疏松癥基金會(huì)推薦的骨吸收標(biāo)志物[8]。本研究進(jìn)一步探討了2型糖尿病患者血清N-MID、β-CTX與骨代謝的關(guān)系，以期為臨床診斷2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年2月至2020年2月本院收治的235例2型糖尿病患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)2型糖尿病診斷符合1990年世界衛(wèi)生組織的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]；(2)骨質(zhì)疏松癥診斷符合《原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南(2017)》中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]；(3)女性患者絕經(jīng)>1年。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)1型糖尿病患者；(2)合并其他內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病以及免疫系統(tǒng)疾?。?3)合并心、肝、腎功能障礙；(4)合并惡性腫瘤；(5)合并骨關(guān)節(jié)病或有骨折史；(6)長(zhǎng)期服用影響鈣和維生素代謝的藥物；(7)長(zhǎng)期吸煙、飲酒及臥床者。研究通過(guò)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核[2021(131號(hào))]?；颊咧橥獠⒑炇鹬橥鈺?shū)。

1.2 骨密度測(cè)定 采用Lunar Prodigy雙能X線骨密度測(cè)定儀(美國(guó)GE公司)檢測(cè)患者腰椎(L2～4)骨密度(BMD)并記錄T值，根據(jù)T值將患者分為骨量正常組(T>-1，n=94)、骨量減少組(-2.5

1.3 血糖、血脂檢測(cè) 患者入組后采用西門(mén)子 ADVIA2400全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平。采用己糖激酶法檢測(cè)空腹血糖(FPG)；采用氧化酶法檢測(cè)TC；采用甘油磷酸氧化酶法檢測(cè)TG；采用直接法檢測(cè)LDL-C和HDL-C。采用ARKRAYHA-8180全自動(dòng)糖化血紅蛋白分析儀測(cè)定患者糖化血紅蛋白(HbA1c)水平。

1.4 骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)檢測(cè) 患者入組后次日清晨采集患者空腹靜脈血10 mL，3 000r/min離心10 min分離血清，-80℃保存待測(cè)。采用羅氏E602全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑檢測(cè)血清N-MID、β-CTX、甲狀腺旁激素(PTH)以及25-羥維生素D3[25(OH)D3]水平。N-MID批內(nèi)差異<3.42%，批間差異<4.51%；β-CTX批內(nèi)差異<4.34%，批間差異<5.07%；PTH批內(nèi)差異<3.25%，批間差異<4.23%；25(OH)D3批內(nèi)差異<4.07%，批間差異<5.16%。

2 結(jié) 果

2.1 基線資料 結(jié)果(表1)顯示：3組患者性別、HbA1c、TC、TG、LDL-C及HDL-C差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。骨量正常組、骨量減少組和骨質(zhì)疏松組患者年齡依次增大、糖尿病病程依次延長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

表1 3組患者一般資料及血糖、血脂水平比較

2.2 骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)水平 結(jié)果(表2)顯示：3組患者間血清N-MID、β-CTX和PTH水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；3組患者間血清25(OH)D3水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。骨質(zhì)疏松組血清N-MID、β-CTX和PTH水平明顯高于骨量正常組和骨量減少組(P<0.05)。

表 2 3組患者骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)比較

2.3 骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)與BMD的相關(guān)性 Pearson分析(表3)顯示：在3組及所有患者中，血清N-MID、β-CTX水平與BMD均負(fù)相關(guān)(P<0.05)，而PTH、25(OH)D3水平與BMD無(wú)相關(guān)性。

表 3 骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)與BMD關(guān)系的Pearson相關(guān)分析 r值(P值)

2.4 骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)之間的相關(guān)性 Pearson相關(guān)分析(表4)顯示：在3組及所有患者中，血清N-MID、β-CTX均與PTH正相關(guān)(P<0.05)，而與25(OH)D3無(wú)明顯相關(guān)性；N-MID與β-CTX正相關(guān)(P<0.01)；PTH與25(OH)D3無(wú)相關(guān)性。

2.5 N-MID與β-CTX鑒別骨質(zhì)疏松的效力 結(jié)果(圖1，表5)顯示：N-MID鑒別骨質(zhì)疏松與骨量正常的最佳截?cái)嘀禐?1.91 ng/mL，AUC為0.86，靈敏度為64.45%，特異度可達(dá)100.00%(P<0.001)；β-CTX鑒別骨質(zhì)疏松與骨量正常的最佳截?cái)嘀禐?.75 ng/mL，AUC為0.85，靈敏度為65.17%，特異度為96.81%(P<0.001)。N-MID和β-CTX鑒別骨質(zhì)疏松與骨量正常及骨量減少的最佳截?cái)嘀捣謩e為21.91 ng/mL和0.75 ng/mL時(shí)，AUC分別為0.87和0.81，特異度分別為97.31%、91.94%(P<0.001)。

表 4 骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)之間關(guān)系的Pearson相關(guān)分析 r值(P值)

圖1 N-MID和β-CTX鑒別骨質(zhì)疏松的受試者工作特征曲線

表 5 N-MID和β-CTX鑒別骨質(zhì)疏松的效力

3 討 論

2型糖尿病作為一種代謝綜合征，患者發(fā)病后的內(nèi)環(huán)境變化可從多個(gè)途徑對(duì)骨形成和骨吸收過(guò)程產(chǎn)生影響，從而誘發(fā)骨質(zhì)疏松癥[11]。骨折是骨質(zhì)疏松癥的嚴(yán)重并發(fā)癥，其發(fā)生與患者骨強(qiáng)度的下降有關(guān)。BMD水平是診斷骨質(zhì)疏松癥的金標(biāo)準(zhǔn)，但BMD升高與骨折風(fēng)險(xiǎn)降低的相關(guān)性尚不確定[12]。影像學(xué)檢查雖然有助于了解患者的骨結(jié)構(gòu)、BMD的異常變化，但是不能反映骨骼代謝活動(dòng)的變化。而骨轉(zhuǎn)換生化標(biāo)志物可以反映患者的骨代謝情況，從而有助于對(duì)骨質(zhì)疏松癥進(jìn)行鑒別診斷，已成為目前研究的熱點(diǎn)。

本研究中，骨量正常組、骨量減少組和骨質(zhì)疏松組患者年齡、糖尿病病程差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，提示隨著患者年齡的增長(zhǎng)和糖尿病病程的延長(zhǎng)，糖尿病患者骨質(zhì)疏松癥的患病率升高，與以往研究[13]相符。這可能是由于年齡大、病程長(zhǎng)的患者內(nèi)環(huán)境改變更為顯著，胰島素長(zhǎng)期處于較高水平，導(dǎo)致鈣流失增加，同時(shí)高血糖濃度也會(huì)導(dǎo)致骨細(xì)胞生成減少，進(jìn)一步引發(fā)骨質(zhì)疏松。

N-MID由成骨細(xì)胞產(chǎn)生并在骨基質(zhì)沉積。骨吸收及骨溶解過(guò)程中，骨基質(zhì)中沉積的N-MID快速釋放入血，因此檢測(cè)血清中的N-MID水平能很好地反映骨組織中N-MID水平變化情況[14]。N-MID作為一項(xiàng)骨形成指標(biāo)，其轉(zhuǎn)化與降解過(guò)程迅速，可直接反映患者骨組織中骨細(xì)胞數(shù)量和活性的瞬間變化[15]。Ⅰ型膠原占骨基質(zhì)的90%以上，是骨中唯一的膠原成分。CTX是骨吸收過(guò)程中破骨細(xì)胞降解Ⅰ型膠原得到的降解產(chǎn)物的主要分子片段，其中β-CTX反映骨吸收狀態(tài)的靈敏度、準(zhǔn)確度和特異度均較高[16]。本研究中，骨質(zhì)疏松組患者血清N-MID、β-CTX水平異常升高，且明顯高于其他兩組患者(P<0.05)，提示2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松癥患者機(jī)體骨轉(zhuǎn)換狀態(tài)活躍。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，血清N-MID、β-CTX水平與BMD均負(fù)相關(guān)(P<0.05)，同時(shí)血清N-MID與β-CTX正相關(guān)(P<0.01)，說(shuō)明N-MID與β-CTX水平存在一定的偶關(guān)聯(lián)性。由此可見(jiàn)，檢測(cè)2型糖尿病患者的血清N-MID、β-CTX水平有助于了解其骨代謝變化情況，對(duì)于骨質(zhì)疏松癥的診斷和骨量變化的評(píng)估具有重要意義。

PTH與鈣代謝有關(guān)，具有溶骨作用，可動(dòng)員骨鈣入血，這也是PTH分泌過(guò)多可引起骨質(zhì)疏松的重要原因[17]。25(OH)D3是維生素D生物活性代謝產(chǎn)物，具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用，并參與機(jī)體骨代謝和鈣穩(wěn)態(tài)的維持[18]。PTH可通過(guò)1-α羥化酶促進(jìn)25(OH)D3轉(zhuǎn)化為1,25(OH)2D3，從而影響腸鈣的吸收[19]。本研究中，骨質(zhì)疏松組血清PTH水平明顯高于骨量正常組和骨量減少組(P<0.05)，推測(cè)可能由于2型糖尿病患者高尿糖引起滲透性利尿?qū)е骡}磷丟失，使PTH反饋性升高，而在升高的PTH作用下骨吸收增強(qiáng)、骨轉(zhuǎn)換增加，從而引起骨量異常變化。然而進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PTH、25(OH)D3水平與BMD無(wú)明顯相關(guān)性，PTH與25(OH)D3之間亦無(wú)相關(guān)性，推測(cè)PTH與25(OH)D3的含量變化為2型糖尿病患者病情發(fā)展所導(dǎo)致，而非受到骨代謝變化影響，其具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

本研究中，血清N-MID和β-CTX鑒別骨質(zhì)疏松與骨量正常以及骨量正常+骨量減少的AUC較大、特異度較高，說(shuō)明其具有用于無(wú)創(chuàng)性評(píng)估患者發(fā)生骨質(zhì)疏松與否的潛在價(jià)值。然而，本研究為回顧性研究，無(wú)法說(shuō)明血清N-MID和β-CTX是否具有預(yù)測(cè)2型糖尿病發(fā)生骨質(zhì)疏松的價(jià)值，因此需要前瞻性、多中心研究進(jìn)一步驗(yàn)證血清N-MID和β-CTX在評(píng)估和預(yù)測(cè)2型糖尿病患者合并骨質(zhì)疏松與否的價(jià)值。

綜上所述，2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松癥患者血清N-MID、β-CTX水平明顯上升，提示其破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)，骨代謝處于較高水平，骨吸收強(qiáng)于骨形成。因此，測(cè)定血清N-MID、β-CTX水平有助于了解患者骨代謝變化情況，為評(píng)估2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松癥患者病情提供依據(jù)。

利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。