維生素D對糖尿病合并骨質(zhì)疏松患者血清骨保護素、趨化素水平的影響

蔡玉蘭 陽琰 王雪梅 牟芝群 岳瑜 胡皓銘 姚楊 吳旻 鄧嘉杰

遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，貴州 遵義 563003

隨著人口平均壽命的逐年延長，世界人口老齡化態(tài)勢明顯，2型糖尿病(type 2 diabetes，T2DM)、骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)等慢性增齡性疾病的患病人數(shù)逐年增加，已成為臨床最常見、花費較高的疾病之一，嚴重影響患者的生活質(zhì)量，給家庭及社會帶來沉重的負擔[1-2]。在T2DM的患病過程中，內(nèi)環(huán)境紊亂、細胞因子分泌失衡及胰島素抵抗均會影響骨代謝，導致骨組織微結(jié)構(gòu)破壞，骨量減少，增加了T2DM合并OP的患病風險[3]。骨保護素(osteoprotegerin，OPG)是骨代謝的重要調(diào)節(jié)因子，具有抑制破骨細胞分化，減少骨細胞凋亡及骨吸收的作用，在OP患者的血清中反應(yīng)性升高[4]。血清趨化素(Chemerin)是一種脂肪因子，在糖脂代謝、免疫及炎癥反應(yīng)過程中起著重要作用，參與胰島素信號的傳遞，調(diào)節(jié)骨平衡，OP發(fā)生時，骨髓中脂肪含量升高，血清Chemerin水平升高[5]。本文旨在通過比較T2DM合并OP的患者在使用維生素D2(Vitamin D 2，VitD2)注射液治療前后患者股骨頸骨密度(bone mineral density，BMD)，血清中OPG、Chemerin的變化，初步探索維生素D(Vitamin D，VitD)、OPG、Chemerin在T2DM合并OP中的作用。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2020年7～12月于我院就診的新診斷T2DM合并OP的患者123例，按照患者血清中25羥基維生素D[25 hydroxy vitamin D，25(OH)D]水平將其分為3組，分別為VitD正常組[25(OH)D>30 ng/mL，40例]，男性18例，女性22例，平均年齡(53.62±5.24)歲；VitD不足組[25(OH)D 20～30 ng/mL，42例]，男性19例，女性23例，平均年齡(55.41±6.15)歲；VitD缺乏組[25(OH)D 10～19 ng/mL，41例]，男性17例，女性24例，平均年齡(55.20±8.77)歲。VitD不足組及VitD缺乏組患者給予VitD2注射液治療，15 mg/次，肌肉注射，每4周1次，連續(xù)治療12周。同期選取我院體檢中心健康人員40例作為對照(NC組)，男性20例，女性20例，平均年齡(54.51±7.72)歲。納入標準：①符合1999年WHO制定的糖尿病診斷標準；②符合《原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南》中原發(fā)性骨質(zhì)疏松的診斷標準[6]；③未合并其他嚴重器質(zhì)性疾病及糖尿病急性并發(fā)癥；④血鈣、血磷、堿性磷酸酶均處于正常范圍；⑤目前患者的降糖方案為皮下注射胰島素。排除標準：①近半年使用過影響骨、脂代謝的藥物；②半年內(nèi)注射或服用過VitD制劑；③長期吸煙、飲酒史；④近半年使用過糖皮質(zhì)激素者。

1.2 研究方法

1.2.1一般資料收集：由固定臨床醫(yī)生詢問患者病史，錄入患者性別、年齡，并測量患者身高、體重，計算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)，詢問患者近半年降糖藥物使用情況。

1.2.2血生化及代謝指標的檢測：參研對象禁食、禁飲8 h后抽取靜脈血5 mL，靜置1 h后3 000 r/min離心10 min，分裝血清，標記后置于-80 ℃保存。血清中25(OH)D的檢測使用電化學發(fā)光法(試劑盒購自Roche Diagnostics GmbH)；空腹血糖(fasting blood-glucose，F(xiàn)BG)的檢測使用己糖激酶法(試劑盒購自浙江夸克生物科技有限公司)；空腹胰島素(fasting plasma insulin，F(xiàn)INS)的檢測使用電化學發(fā)光法(試劑盒購自Roche Diagnostics GmbH)；采用Olympus(AU2700)全自動分析儀檢測血清中甘油三酯(triglyceride，TG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)的水平；高效液相色譜法測定糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)(美國伯樂D-10糖化血紅蛋白儀)；ELISA法測定血清OPG、Chemerin水平(試劑購自美國Abcam公司)。VitD2注射液購自江西贛南海欣藥業(yè)股份有限公司(1 mL∶5 mg，20萬單位/支)。

1.3 統(tǒng)計學分析

使用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件對患者的基礎(chǔ)資料進行統(tǒng)計分析，符合正態(tài)分布的計量資料用(平均數(shù)±標準差)表示，采用獨立樣本t檢驗比較兩組間的差異，多元逐步回歸分析探索股骨頸BMD的影響因素，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各組一般資料及生化指標比較

各組研究對象在性別組成、年齡及BMI上差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與NC組相比，其余3組患者TC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HbA1c、OPG及Chemerin均顯著升高(P<0.05)，HDL-C及股骨頸BMD顯著降低(P<0.05)。與VitD正常組比較，VitD不足組及VitD缺乏組血清25(OH)D、股骨頸BMD顯著降低(P<0.05)，而TG、FINS、OPG、Chemerin顯著升高(P<0.05)。與VitD不足組相比，VitD缺乏組血清HDL-C、25(OH)D顯著降低，而TG、FPG、FINS、HbA1c、OPG、Chemerin顯著升高(P<0.05)。詳見表1。

表1 各組一般臨床資料及生化指標比較Table 1 Comparison of general clinical data and biochemical index among the

續(xù)表1 各組一般臨床資料及生化指標比較Continued table 1 Comparison of general clinical data and biochemical index among the

2.2 治療前后各組間指標比較

治療12周時，VitD不足組及VitD缺乏組血清TG、HbA1c、OPG、Chemerin均較治療前顯著降低，而HDL-C、25(OH)D、股骨頸BMD均較治療前顯著升高(P<0.05)。VitD不足組中，治療4周時血清HbA1c、25(OH)D水平及股骨頸BMD較治療前無顯著改變(P>0.05)，TG、OPG、Chemerin較治療前顯著降低(P<0.05)，HDL-C較治療前顯著升高(P<0.05)。在VitD缺乏組中，治療4周時患者血清中HDL-C、25(OH)D水平及股骨頸BMD均較治療前顯著升高(P<0.05)，血清TG、OPG及Chemerin水平均較治療前顯著降低(P<0.05)。詳見表2。

表2 治療前后各組間指標比較Table 2 Comparison of indexes among the groups before and after

2.3 股骨頸BMD與各相關(guān)因素的多元逐步回歸分析

以VitD缺乏組股骨頸BMD作為因變量，年齡、BMI、TC、TG、HDL-C、LDL-C、FPG、FINS、HbA1c、25(OH)D、OPG及Chemerin為自變量進行多元逐步回歸分析，結(jié)果顯示，TG、LDL-C、HbAlc、25(OH)D、OPG及Chemerin是股骨頸BMD的影響因素。詳見表3。

表3 血清股骨頸BMD與各相關(guān)因素的多元逐步回歸分析

3 討論

隨著T2DM病情的進展，T2DM患者體內(nèi)多種細胞因子和炎癥介質(zhì)發(fā)生改變，使成骨細胞活性降低，破骨細胞的分化及活性增加，加劇骨吸收，減少骨形成，導致T2DM合并OP發(fā)生[6]。研究T2DM及OP進展中血清學指標的變化，探索其與疾病之間的聯(lián)系，對早期診治這兩種疾病具有積極意義。

正常骨量的維持需要成骨細胞和破骨細胞的協(xié)同作用，保證骨形成與骨吸收的平衡，骨量丟失引發(fā)的骨質(zhì)疏松一般都與骨吸收增加、骨形成降低有關(guān)[7]。Chemerin是一種脂肪細胞因子，不僅參與調(diào)節(jié)成骨細胞的分化形成及活性，還與炎癥因子形成復雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，可能在T2DM合并OP的病理生理過程中發(fā)揮重要作用[8]。Chemerin可激活趨化因子CCL2和TLR4信號通路，促進炎癥介質(zhì)釋放，激活T細胞，分泌大量炎癥因子，導致胰島細胞被破壞，胰島素抵抗加重，破骨細胞活性增強。本研究結(jié)果顯示，隨著T2DM合并OP患者血清25(OH)D、股骨頸BMD的降低，病情加重，血清Chemerin水平逐漸升高。可能的原因是當股骨頸BMD下降，骨髓中脂肪細胞增多，脂肪細胞分泌的Chemerin增多，血清Chemerin水平升高。升高的Chemerin一方面增加破骨細胞的活性，加速OP發(fā)生，另一方面通過負反饋調(diào)節(jié)阻礙骨髓間充質(zhì)干細胞繼續(xù)向成脂肪細胞分化，減慢骨骼脂肪化，并一定程度促進干細胞向成骨細胞分化，加強骨形成相關(guān)活性基因的表達，促進骨礦化，延緩股骨頸BMD下降[9]。動物實驗還提示，補充VitD可降低大鼠血清中Chemerin水平和血壓，同時促進細胞對胰島素刺激下的糖攝取，并激活P38絲裂原活化蛋白激酶，減輕胰島素抵抗[10-11]。當VitD不足或缺乏的患者在補充VitD后，血清Chemerin濃度逐漸降低，同時伴隨著股骨頸BMD的升高，表明Chemerin負反饋減少脂肪細胞含量，促進骨礦化的作用弱于其加快OP發(fā)展的作用，血清Chemerin水平的降低有利于OP的防治。

T2DM患者的高血糖狀態(tài)通過多個方面影響骨代謝。長期高血糖影響鈣、磷代謝，滲透性利尿作用導致鈣、磷排泄增加，血鈣、血磷降低，刺激甲狀旁腺，增加甲狀旁腺激素的合成和分泌，使骨鈣分解入血，股骨頸BMD下降。其次，高血糖在一定程度上抑制成骨細胞的合成和分化，增加破骨細胞的活性，血清OPG反射性升高，抑制破骨細胞活性，阻礙股骨頸BMD的進一步降低，延緩T2DM合并OP的發(fā)生[12]。OPG是腫瘤壞死因子受體超家族的成員，也被稱為破骨細胞抑制因子，可以與κB受體活化因子競爭性結(jié)合其受體位置，阻斷破骨細胞的活化，具有調(diào)節(jié)骨代謝的作用，隨著破骨細胞活性增強，其在血清中的水平逐漸升高[13]。有研究提示，VitD含量較低的BMD人群在補充VitD后腰椎及股骨頸BMD的增長均較快[14]。本研究結(jié)果也顯示，在治療時長方面，VitD不足組中，治療4周時血清股骨頸BMD較治療前無顯著變化。在VitD缺乏組中，治療4周時患者股骨頸BMD較治療前顯著升高。推測注射VitD2是否能在短時間內(nèi)增加患者骨密度，與患者血清基礎(chǔ)VitD水平相關(guān)，血清基礎(chǔ)VitD越低，在補充VitD后短時間內(nèi)BMD的增幅會更大，但并未達到正常值水平，仍需繼續(xù)治療。

近年來，T2DM與OP之間的關(guān)系備受關(guān)注，發(fā)病率逐年升高，致殘致死率高，給患者家庭及社會帶來了沉重的負擔。通過對OPG及Chemerin的研究可能為其防治帶來新的方向。本研究結(jié)果提示，隨著患者血清VitD及股骨頸BMD的降低，血清OPG及Chemerin水平逐漸升高。當VitD不足或缺乏的患者在補充VitD后，血清OPG及Chemerin水平逐漸降低，同時伴隨著股骨頸BMD的升高，推測VitD可能通過升高血清VitD水平，降低OPG、Chemerin而影響T2DM合并OP患者的骨密度，但具體機制還有待進一步研究。