N-端骨鈣素與老年男性2型糖尿病患者骨質疏松的相關性分析

鄭桂芳 馬麗華 孫志紅 于樹楊

1德州市人民醫院門診部，德州 253000；2德州市人民醫院骨科，德州 253000；3德州市人民醫院消毒供應室，德州 253000；4德州市聯合醫院影像科，德州 253000

2型糖尿病（T2DM）已成為主要的公共衛生問題，葡萄糖代謝異常可能會影響骨骼代謝，使骨質疏松癥和骨折的風險增加［1］。與絕經后的骨質疏松癥相比，老年男性的骨質疏松癥具有更高的骨折和死亡風險［2］。因此，在糖尿病相關疾病中，對骨質疏松癥的預測和早期干預越來越重要。在骨質疏松癥的診斷中，除了骨密度測定的參考方法外，還使用了許多生物化學的骨代謝標志物。成骨細胞可以分泌調節骨代謝的因子，并釋放到血液循環中，目前最常用的骨合成標志物有堿性磷酸酶（BAP）、骨鈣素（OC）和Ⅰ型前膠原羧基末端前肽（PICP）［3］。在糖尿病中，高血糖癥可導致成骨細胞功能障礙，使成骨細胞分泌的OC減少，在降糖治療后可能會增加，而且與糖脂代謝形成反饋回路［4］。因此，成骨細胞分泌的OC已成為許多研究的重點。OC是僅次于骨膠原的第二大分泌蛋白，僅在成骨細胞中合成［5］。骨骼中存在的大多數OC是以維生素K依賴的γ羧基化［N-端骨鈣素（N-MID）］形式存在，增加與骨基質的親和力，低γ羧基化的OC在血液循環中較少，N-MID的血清水平可能被認為是骨形成的標志，但關于老年男性T2DM血清中N-MID與骨質疏松癥的研究較少［6］。本研究探討N-MID與老年男性T2DM患者骨質疏松的相關性，為N-MID的臨床應用提供依據。

資料與方法

1、一般資料

回顧性分析2015年1月至2019年12月在德州市人民醫院門診和住院治療的100例≥60歲男性T2DM患者臨床資料。（1）納入標準：①T2DM的診斷符合《中國2型糖尿病防治指南（2013年版）》中T2DM診斷標準：靜脈血漿葡萄糖空腹≥7.0 mmol/L和（或）糖負荷后2 h≥11.1 mmol/L［7］；②骨質疏松癥采用世界衛生組織（WHO）（1994年）診斷標準：T值≤-2.5為骨質疏松癥［8］。（2）排除標準：①患有繼發性骨質疏松或先前曾服用任何可能影響骨代謝的特殊藥物（如糖皮質激素、雙膦酸鹽和降鈣素等）的患者；②接受過骨質疏松治療的患者；③有甲亢，代謝性骨病，青春期延遲，當前或過去長期飲酒，腎或性腺功能障礙患者；④惡性腫瘤、風濕性關節炎、慢性肝腎功能損害等影響骨或鈣代謝疾病的患者。根據骨密度（BMD）水平將100例患者分為非骨質疏松組（62例）和骨質疏松組（38例）。

2、標本的采集和測定

收集所有患者的身高、體質量，計算體質量指數（BMI）。采集清晨空腹靜脈血5 ml，分離血清后-80℃保存備用。采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）（試劑盒購于美國Quidel公司）檢測血清中瘦素（Leptin）、25-羥基維生素D3［25（OH）D3］、BAP、PICP、Ⅰ型膠原交聯羧基末端肽（ICTP）、β-膠原降解產物（β-CTX）和N-MID水平，操作方法按說明書進行；采用全自動生化分析儀測定糖化血紅蛋白（HbA1c），所有血清樣本均按照制造商的說明進行3次重復，并將平均值用于統計分析。

3、BMD測量

讓患者仰臥，采用美國GE公司的Prodigy Advance PA+300164型雙能X線BMD儀（DEXA）掃描所有研究對象腰椎1～4和左側胸椎，讓患者雙下肢屈膝位掃描髖部。每次檢查前均用腰椎模型進行儀器精密度質控測試，變異系數（CV）=0.40%。

4、統計學方法

用IBM SPSS 18.0進行統計分析，計量資料采用均數±標準差（±s）表示，分析前進行正態檢驗，用方差分析進行判斷；進行相關分析；以有無骨質疏松為因變量，進行二元logistic回歸分析，分析骨質疏松的危險因素；繪制出受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）確定N-MID對骨質疏松的診斷價值，P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1、兩組患者各項指標的比較

兩組患者的年齡、BMI和病程比較差異均無統計學意義（均P>0.05）；骨質疏松組患者的胸椎BMD、腰椎BMD、髖BMD、Leptin、25（OH）D3、BAP和N-MID均低于非骨質疏松組患者，差異均有統計學意義（均P<0.05）；骨質疏松組患者的PICP、ICTP、β-CTX和HbA1c均高于非骨質疏松組患者，差異均有統計學意義（均P<0.05）。具體見表1。

表1 兩組老年男性2型糖尿病患者各項指標的比較（±s）

表1 兩組老年男性2型糖尿病患者各項指標的比較（±s）

注：BMI為體質量指數，BMD為骨密度，Leptin為瘦素，25（OH）D3為25-羥基維生素D3，BAP為堿性磷酸酶，PICP為Ⅰ型前膠原羧基末端前肽，ICTP為Ⅰ型膠原交聯羧基末端肽，β-CTX為β-膠原降解產物，HbA1c為糖化血紅蛋白

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2、老年男性T2DM患者的N-MID與各項指標的相關性分析

N-MID與年齡、BMI、病程均無相關性（均P>0.05）；N-MID與胸椎BMD、腰椎BMD、髖BMD、Leptin、25（OH）D3和BAP均呈正相關（均P<0.05）；N-MID與PICP、ICTP、β-CTX和HbA1c均呈負相關（均P<0.05）。具體見表2。

表2 100例老年男性2型糖尿病患者N-MID與各項指標的相關性分析

3、N-MID診斷老年男性T2DM患者骨質疏松價值

以有無骨質疏松為因變量（Y），胸椎BMD、腰椎BMD、髖BMD、Leptin、25（OH）D3、BAP、PICP、ICTP、β-CTX和N-MID為自變量（x）進行二元logistic回歸分析，分析骨質疏松的危險因素。結果顯示：N-MID是骨質疏松患者評估的獨立危險因素（OR=2.85，P<0.05）（表3）。血清N-MID診斷骨質疏松的ROC下面積為0.851（95%CI0.724～0.943），對骨質疏松具有一定的診斷價值（Z=4.073，P<0.001）；以N-MID濃度為12.26μg/ml作為診斷截點，N-MID診斷骨質疏松的靈敏度和特異度依次為83.93%和72.61%。具體見圖1。

圖1 N-端骨鈣素診斷老年男性2型糖尿病患者骨質疏松的受試者工作特征曲線（100例）

表3 100例老年男性2型糖尿病患者骨質疏松logistic回歸分析結果

討 論

骨質疏松癥是一種普遍存在的骨病，導致骨折風險增加，特別是在胸椎和腰椎以及臀部和腕部［9］。近年來，T2DM與骨質疏松癥的關系越來越受到重視。在T2DM的發生和變化過程中，胰島素抵抗以及體內環境的干擾和細胞因子的異常分泌都會影響骨代謝，同時，老年男性的骨礦物質密度低，進一步增加骨質疏松的風險［10］。因此，骨質疏松已成為老年人死亡和發病的最重要原因之一。考慮到骨質疏松癥的高昂治療費用及其并發癥，骨質疏松癥的早期診斷和預防應成為主要目標。

最近的研究表明，成骨細胞分泌的細胞因子參與骨代謝。N-MID可以通過增加Leptin來增強胰島細胞的增殖，增加胰島素的分泌，并改善胰島素抵抗［11］。因此，我們研究了血清中N-MID水平與BMD之間的關系，包括老年骨質疏松癥男性的骨生化指標。血清25（OH）D3與頸部、股骨大轉子和腰小管的T分數呈正相關［12］。我們的結果表明，N-MID與骨質疏松的T2DM老年男性的胸椎、腰椎和髖部BMD及25（OH）D3均呈顯著正相關，并且這種相關性與年齡、BMI和病程均無關。在以往的研究中，N-MID與血漿葡萄糖、胰島素抵抗、、肥胖措施和炎癥標志物均呈負相關［13］。Ⅰ型膠原氨基端前肽是早期骨形成的標志物，ICTP為骨吸收的標志物，β-CTX是ICTP的降解產物，反映破骨細胞活性，β-CTX增高反映骨吸收程度的增加，都被推薦作為骨代謝的相關指標［14-15］。本研究結果顯示，骨質疏松癥組和非骨質疏松癥組的老年男性中，N-MID與骨代謝指標BAP呈正相關，與PICP、ICTP和β-CTX均呈負相關。同時，骨質疏松組的T2DM老年男性的N-MID水平低于非骨質疏松癥組，通過回歸分析顯示，N-MID是影響骨質疏松的獨立相關因素，而其他骨代謝指標不是。一些臨床研究表明，N-MID與空腹血糖（FBG）呈負相關，本研究調查的都是T2DM患者，所以沒有進行N-MID與FBG之間統計，但與Leptin呈正相關。這表明N-MID可能在骨質疏松老年男性的BMD降低中發揮了作用，N-MID通過對葡萄糖代謝的持續影響來抑制骨形成從而調節骨量。

相關基礎研究表明，高血糖癥通過調節成骨細胞基因表達來抑制成骨細胞功能，因此降低了T1DM小鼠的N-MID產生，同時，N-MID通過刺激胰腺β細胞的增殖、胰島素分泌和葡萄糖耐量來影響葡萄糖代謝［16-17］。因此，N-MID參與骨代謝的調節，其影響可能是負面的。N-MID通過負反饋作用，通過PI3K/Akt信號通路，直接抑制成骨細胞的分化［18］。同時，N-MID通過刺激骨保護素（OPG）并抑制成骨細胞中核因子-κB受體活化因子配體（RANKL）的產生間接增加破骨細胞的形成，抑制破骨細胞凋亡［19］。因此，N-MID可能通過抑制老年骨質疏松癥男性的骨形成而對骨代謝產生負面影響。

綜上所述，老年男性T2DM合并骨質疏松患者血清中N-MID降低，與BMD呈一定相關性，是骨質疏松的獨立危險因素，可能作為老年男性T2DM合并骨質疏松診斷指標。由于研究樣本相對較小，這些數據可能會受到患者的影響選擇（僅基于一家醫院）。未來需要更大規模的前瞻性研究，其中包括更多潛在的混雜因素。這可能澄清了本研究中觀察到N-MID與骨質疏松癥的關系，從而為指導T2DM老年男性中骨質疏松癥的治療提供了潛在價值。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突