血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平對老年2型糖尿病骨質疏松并發骨折的預測價值

王娓娓，章 偉，楊維杰，孫 平△

上海市第八人民醫院：1.老年科；2.骨科，上海 200235

骨質疏松是2型糖尿病的常見并發癥之一，其機制與鈣磷代謝、骨質轉化和骨微血管供應等具有明顯的關系[1]。并且發現2型糖尿病患者其髖部和脊椎部位發生骨折的概率與健康人相比高出1.7～2.2倍，其骨折發病率逐年增高[2]。而骨質疏松引起的骨折病程延長，致殘率逐漸升高，給社會和個人帶來巨大的經濟負擔，因此如何早期預測2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折，成為學者們關心的問題。脂肪細胞因子是由脂肪組織分泌的蛋白質因子，可以通過自分泌、旁分泌和內分泌等方式參與能量代謝、激素調控和骨質代謝過程，脂肪細胞因子與骨質代謝的研究已經成為熱點之一[3]。本研究通過聯合檢測2型糖尿病骨質疏松患者血清前脂肪細胞因子1(Pref-1)、趨化素和新型脂肪因子Apelin-13水平，觀察其在預測患者發生骨折的價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2019年1月至2020年12月在本院就診的2型糖尿病骨質疏松患者116例作為骨質疏松組，其中有52例發生骨折。骨折部位：髖部16例、肱骨9例、脊柱8例、股骨7例、踝部5例、肋骨6例和鎖骨1例。骨折的判斷由骨科和放射科醫生讀片，并確定骨折部位。選擇同期在本院就診的診斷為2型糖尿病骨量下降的患者75例為骨量下降組。選擇同期在本院就診的診斷為單純2型糖尿病的患者45例為對照組。納入標準：骨質疏松、骨量下降和2型糖尿病的診斷均符合相關診斷標準。排除標準：半年內有使用影響骨代謝的藥物；有血液性和免疫性疾??；患惡性腫瘤；患肝炎、肺炎和肺結核等感染性和傳染性疾??；患內分泌性疾病如甲狀腺功能亢進或者減退和庫欣綜合征等；創傷性骨折，惡性腫瘤和其他疾病引起的病理性骨折。根據2018年美國糖尿病協會[4]制定的《糖尿病診療標準》將各組患者糖化血紅蛋白(HbA1c)劃分為<7.0%、7.0%～9.0%、>9.0% 3個水平。3組患者的性別、年齡和BMI等基線資料差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。所有患者均了解本研究的相關內容，自愿參與研究，簽署知情同意書；本研究經醫院倫理委員會審核通過。

表1 各組基線資料的比較

1.2方法

1.2.1血清標本留取及檢測 所有入組患者入院后抽取肘靜脈血約5 mL，在室溫下靜置約20 min，然后3 000 r/min離心10 min，離心半徑為15 cm，取上清液約3 mL，放置在-80 ℃的冰箱中待測。采用酶聯免疫吸附試驗測定血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平，所有試劑盒采用R&D公司產品，檢測過程嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.2.2觀察指標 比較各組血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平，分析2型糖尿病骨質疏松患者血清Pref-1、趨化素和Apelin-13之間的相關性及各指標預測2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折的效能。

2 結 果

2.1各組血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平的變化 骨質疏松組血清Pref-1和趨化素水平明顯高于骨量下降組和對照組(P<0.01)，骨量下降組血清Pref-1和趨化素水平明顯高于對照組(P<0.01)，而血清Apelin-13水平明顯低于骨量下降組和對照組(P<0.01)，骨量下降組血清Apelin-13水平也明顯低于對照組(P<0.01)。見表2。

表2 各組血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平的變化

2.2不同HbA1c水平時患者血清Pref-1、趨化素和Apelin-13的表達情況 從表3可知，骨質疏松組患者血清Pref-1和趨化素水平隨著HbA1c水平升高而升高(P<0.01)，而血清Apelin-13水平隨著HbA1c水平升高而降低(P<0.01)。骨量下降組和對照組血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平隨著HbA1c水平升高而變化的情況與骨質疏松組一致。

表3 不同HbA1c水平時各組患者血清Pref-1、趨化素和Apelin-13的表達情況

HbA1c(%)對照組nPref-1(μg/L)趨化素(ng/mL)Apelin-13(pg/mL)<7.0120.26±0.076.60±0.911 498.57±53.027.0～9.0180.39±0.04a8.77±0.48a1 359.58±34.03a>9.0150.54±0.05ab10.65±0.82ab1 250.64±50.99abF103.607102.08398.897P<0.001<0.001<0.001

2.32型糖尿病骨質疏松患者血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平之間的相關性分析 2型糖尿病骨質疏松患者血清Pref-1(r=-0.543，P<0.01)和趨化素(r=-0.652，P<0.01)水平與Apelin-13呈負相關，而血清Pref-1水平和趨化素呈正相關(r=0.591，P<0.01)。

2.4骨質疏松組中并發骨折、無骨折患者血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平比較 從表4可知，骨質疏松組中并發骨折的患者血清Pref-1和趨化素水平明顯高于無骨折患者(P<0.01)，而血清Apelin-13水平明顯低于無骨折患者(P<0.01)。

2.5血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平對2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折的預測效能 從表5和圖1可知血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平預測2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折具有較高的效能，根據是否發生骨折進行二元Logistics回歸得方程Y=3.86×XPref-1+0.42×X趨化素-0.02×XApelin-13+1.59。3項聯合檢測的靈敏度為82.7%，特異度為90.6%，AUC為0.934，明顯高于Pref-1(z=3.263，P<0.01)、趨化素(z=3.347，P<0.01)和Apelin-13(z=3.386，P<0.01)單項檢測的AUC，而Pref-1、趨化素和Apelin-13單項檢測的AUC之間差異無統計學意義(P>0.05)。

表4 骨質疏松組中并發骨折、無骨折患者血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平比較

表5 血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平對2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折的預測效能

圖1 血清Pref-1、趨化素和Apelin-13單項及聯合檢測預測2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折的ROC曲線

3 討 論

2型糖尿病是骨質疏松的重要危險因素，目前研究顯示2型糖尿病患者與健康人群相比更易發生骨質疏松性骨折，因此對合并2型糖尿病的骨質疏松患者，需要予以關注。糖尿病患者更易發生骨質疏松，甚至發生骨折，這可能與糖尿病的病程具有密切聯系[5-7]。2型糖尿病患者早期表現為胰島素抵抗，隨著患者病程延長出現胰島素缺乏，機體糖、蛋白質、脂質代謝紊亂，出現負氮平衡，骨礦物質丟失，骨形成減少和骨吸收加速，導致發生骨質疏松。

骨髓間充質干細胞在骨髓中經過多種細胞調節過程分為脂肪細胞和成骨細胞，其中脂肪前體細胞分泌Pref-1對成骨細胞的分化過程起到負調節作用，現已知Pref-1水平與骨髓脂肪組織含量呈正相關，與骨密度呈負相關[8]?，F有研究顯示，Pref-1與雌激素的生物效應呈負相關，雌激素能夠明顯抑制Pref-1活性，從而調控骨髓間充質干細胞分化為脂肪細胞和成骨細胞，對脂肪代謝和骨質代謝具有重要作用[9]。本研究顯示，2型糖尿病骨質疏松患者血清Pref-1水平明顯高于骨質量下降組和對照組，并且隨著HbA1c水平升高而升高，說明血清Pref-1參與2型糖尿病患者骨質疏松的發生、發展過程，并且血清Pref-1水平增高在一定程度上說明糖尿病患者的血糖控制不理想，與文獻[10]報道結果接近。本組研究還發現2型糖尿病骨質疏松并發骨折患者血清Pref-1水平明顯高于無骨折患者，說明其血清水平高低與骨折具有一定的關系。本組研究發現以血清Pref-1>1.14 μg/L作為判斷標準時，預測發生骨折的特異度為59.6%，靈敏度為100.0%，AUC為0.791，說明這些患者具有發生骨折的高風險，是否需要早期進一步干預治療，還需要進一步研究。

本研究中骨質疏松組血清趨化素水平明顯高于骨量下降組和對照組，并且發現骨量下降組趨化素水平高于對照組，血清趨化素水平隨著HbA1c水平升高而升高，說明血清趨化素水平與糖尿病骨質疏松的嚴重程度具有明顯相關性，糖尿病患者的血糖控制程度影響骨質疏松。趨化素是一種新型的脂肪因子，與代謝綜合征具有密切的聯系，而代謝綜合征患者會出現骨質疏松的比例明顯升高[11]?，F在已知趨化素作為一種分泌性蛋白分泌到細胞外，與相應的受體結合后，激活下游信號通路，發揮多種生物學功能，參與了骨骼和礦物質的代謝，與骨質疏松和骨密度具有明顯的關系[12]。本組研究顯示2型糖尿病骨質疏松并發骨折患者血清趨化素水平明顯高于無骨折患者，說明血清趨化素水平與糖尿病骨質疏松患者發生骨折具有密切聯系。本組研究發現以血清趨化素>15.71 ng/mL作為判斷標準時，其靈敏度為69.2%，特異度為78.1%，AUC為0.803，說明其在預測糖尿病骨質疏松患者發生骨折中具有較高的價值，對于這部分患者是否需要進一步干預還需研究。

本組研究發現血清Apelin-13水平在2型糖尿病骨質疏松患者明顯低于骨量下降者和單純2型糖尿病患者，并且隨著HbA1c水平升高，Apelin-13水平降低，說明血清Apelin-13水平降低對骨質疏松具有促進作用，其水平升高說明糖尿病患者的血糖控制度在好轉，發生骨質疏松的概率會降低。Apelin-13為一種新型的脂肪因子，在抑制細胞增殖、抗炎和調整體液平衡方面具有重要意義，可以促進成骨細胞內信號分子活化，促進骨細胞的增殖和蛋白質表達，骨質損害越嚴重，血清Apelin-13表達水平越低[13-14]。現已知Apelin-13能夠改善胰島素的敏感性，改善患者的能量代謝，同時可以誘導人成骨細胞內信號分子的活化，促進骨細胞的增殖和蛋白質的表達，抑制骨細胞的凋亡[14-15]。本研究還顯示2型糖尿病骨質疏松并發骨折患者血清Apelin-13水平明顯低于無骨折患者，說明血清Apelin-13高水平是骨折的保護因子。當以血清Apelin-13≤696.11 pg/mL作為判斷標準時，其特異度為78.8%，靈敏度為73.4%，AUC為0.826，說明血清Apelin-13水平用于預測糖尿病骨質疏松患者發生骨折具有一定的價值。本研究還顯示聯合檢測血清Pref-1、趨化素和Apelin-13水平用于預測糖尿病骨質疏松患者發生骨折方面具有更高的效能，其靈敏度為82.7%，靈敏度為90.6%，AUC為0.934，其AUC明顯高于單項檢測，說明各個指標用于預測發生骨折具有一定的互補性，有內在的聯系。本研究顯示2型糖尿病骨質疏松患者血清Apelin-13水平與Pref-1和趨化素水平呈負相關，而血清Pref-1水平和趨化素呈正相關，說明3項指標之間具有相關性，脂肪因子之間的確切內在聯系還需要進一步研究。

綜上所述，脂肪因子Pref-1、趨化素和Apelin-13參與了老年2型糖尿病骨質疏松的發生、發展過程，3項指標聯合檢測預測老年2型糖尿病骨質疏松患者發生骨折具有較高的效能，有一定的臨床價值。