血清Apelin-13水平與2型糖尿病骨質疏松患者骨代謝相關性研究

韓旸，王凱亮，邵楠，李洪梅

(北京市應急總醫院，1.內分泌科；2.骨科，北京 100028)

相關研究[1]提出糖尿病患者體內缺乏胰島素且持續高血糖狀態對骨骼的損傷較大，并影響骨基質微環境使得異常的細胞因子與脂肪因子侵襲骨骼系統，引發病理性改變。隨著對糖尿病的深入研究[2]發現，血清Apelin為新型脂肪細胞因子，主要來自脂肪組織，可參與人體的激素調控、能量代謝，也包含了骨代謝的過程，并具有抗炎、調節體液平衡、抑制細胞增殖、促進血管新生的生物學功能；此外，其也是一種血管活性肽，可以影響糖尿病大血管以及微血管病變，是當前防止糖尿病領域的研究重點[3-4]。關于2型糖尿病骨質疏松發病機制的研究[5-6]提出，糖尿病骨質疏松患者體內多種脂肪細胞因子的含量以及功能發生了變化，也已經證實了與糖尿病的發生、發展有著密切相關性。該研究通過對糖尿病伴/不伴骨量減少患者進行臨床、實驗室指標的收集，探討2型糖尿病患者血清Apelin-13對骨代謝的影響，繼而為患者利用脂肪細胞因子防治骨質疏松提供臨床試驗依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年11月至2020年11月北京市應急總醫院收治的120例2型糖尿病患者，依據世界衛生組織骨質疏松診斷標準將其分為骨量正常組(n=45)、骨量減少組(n=40)、骨質疏松組(n=35)。骨質疏松診斷標準依照2019年中華醫學會制定的骨質疏松診斷標準[7]進行判定，骨量正常：T值≥-1.0，骨量減少：-2.5

1.2 方法

1.2.1 資料收集 收集3組患者的一般資料(包含年齡、糖尿病病程、體質指數等)。

1.2.2 實驗室指標檢測 所有患者在入院后次日清晨抽取空腹靜脈血5 mL，置于離心管中，離心半徑：17 cm；離心速度：200 rpm；時間：10 min。取上層血清后存于零下80 ℃環境中，采用瑞士羅氏cobas8000全自動生化分析儀利用高效液相層析法測定糖化血紅蛋白水平，利用葡萄糖氧化酶法測定空腹血糖水平，利用酶聯免疫吸附法測定血清Apelin-13水平，所用試劑盒由R&D公司提供。檢測過程：標準品的稀釋與加樣、溫育、配液、加酶、溫育、洗滌、顯色、終止、測定；采用電化學發光法對骨代謝標志物進行檢測，包含：總Ⅰ型膠原氨基端肽(T-P1NP)、Ⅰ型膠原羧基端肽(β-CTX)、骨鈣素(BGP)、25羥維生素D3[25(OH)D3]水平，以上試劑盒由羅氏公司提供。檢測步驟：試驗開始前平衡各試劑，樣品及試劑充分混勻，避免氣泡、加樣、棄去液體、棄去孔內液體、每孔加酶結合物工作液、加底物溶液(TMB)、加終止液、立即使用酶標儀在450 nm波長測量各孔的光密度(OD值)，完成檢測。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 3組一般資料比較

經分析，3組的年齡、性別、病程、體質指數、空腹血糖、糖化血紅蛋白水平相比，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組一般資料比較

2.2 3組血清Apelin-13及骨代謝標志物水平的比較

Apelin-13、T-P1NP、25(OH)D3水平比較：骨質疏松組<骨量減少組<骨量正常組(P<0.05)；β-CTX、BGP水平比較：骨質疏松組>骨量減少組>骨量正常組(P<0.05)。見表2。

表2 3組血清Apelin-13及骨代謝標志物水平的比較

2.3 血清Apelin水平與骨代謝標志物的相關性分析

2型糖尿病血清Apelin-13與T-P1NP、BGP、25(OH)D3水平成正相關(r=0.630，P<0.001；r=0.644，P<0.001；r=0.628，P<0.001)；Apelin-13與β-CTX水平呈負相關(r=-0.496，P<0.001)。

3 討論

骨質疏松是一種以骨質微結構損傷、骨量減少為特征的代謝性疾病，也是2型糖尿病患者骨骼系統常見的并發癥，由于其骨強度降低導致骨質疏松并發骨折風險增加，對患者的身體以及生活質量產生了較大的影響[9]。因此能夠對骨量丟失機制進行研究，從源頭上預防和治療骨質疏松，可減少疾病的發生，提高預后效果。有研究[10]提出糖尿病患者長期處于高血糖狀態，可引起高糖毒性(氧化應激反應)、內分泌失調及相關并發癥，加之降糖藥物的使用也會對骨組織造成損害，更易引發骨質疏松。也有研究[11]提出糖尿病骨量異常的原因與胰島素缺乏、胰島素抵抗及機體持續高血糖狀態有關，加之骨基質微環境的異常(骨基細胞晚期糖基化終末產物蓄積)，異常細胞因子與脂肪因子對骨骼的侵襲作用，使得肌肉、神經、骨骼系統病理性相互作用導致惡性循環發生。

該研究顯示：骨質疏松組、骨量減少組、骨量正常組的Apelin-13、T-P1NP、N-MID、25(OH)D3水平相比具有差異性(P<0.05)。相關研究[12]中發現骨損害情況愈加嚴重的糖尿病患者血清Apelin-13水平降低越明顯，而且也進一步證實了該水平與骨各個檢測位點的骨密度值呈現正相關性，更進一步證實了脂肪因子與骨代謝水平之間的關系。從該研究結論中可以看出骨質疏松組患者的血清Apelin-13水平降低明顯，原因與糖尿病患者發生骨質疏松過程中由于血清Apelin-13水平降低而影響了骨細胞數量(減少)有關，繼而影響了骨重建與骨形成，使得骨量減少明顯[13]。P1NP是早期骨形成的標志，其增加明顯代表骨形成較為活躍，從該研究中可以看出骨質疏松患者該水平降低明顯。維生素D主要表現在對鈣磷的調節作用上，屬于骨礦過程中不可少的元素，糖尿病患者因為滲透性利尿作用使得維生素、鈣、磷物質大量流失，機體缺乏營養物質刺激PTH代償性增高導致溶骨作用增加、破骨細胞活動強化繼而引發骨、腎性疾病[14-15]。BGP水平在健康人中的水平較高，骨質疏松患者成骨細胞骨膠原蛋白的黏附能力降低，引起成骨細胞數量相對少、活性降低，使得成骨作用減弱，骨吸收超過骨形成，屬于引起骨質疏松癥的影響因素。該研究中25(OH)D3水平在3組患者中有差異性，骨質疏松患者水平明顯降低，因此對于2型糖尿病患者而言該水平可以反映骨量損傷情況，繼而為后續疾病預防提供參考[16]。有研究[17-18]提示血清Apelin與糖尿病與骨代謝相關，且成為了兩種疾病的共同通路，因此研究者推測血清Apelin可能參與了關節軟骨的分解過程，間接說明其與骨骼系統的代謝過程有著密切聯系。該研究顯示：血清Apelin與BGP水平呈負相關，與T-P1NP、N-MID、25(OH)D3水平呈正相關，提示2型糖尿病與骨質疏松癥之間通過脂肪因子發生了一定聯系，兩種疾病具有密切相關性，其中血清Apelin-13這種新型的脂肪因子與骨形成標志物T-P1NP正相關，與骨吸收標志物β-CTX呈負相關，因此未來可通過檢測血清Apelin-13水平對2型糖尿病患者骨質疏松癥的危險性進行評估。

綜上所述，2型糖尿病骨質疏松患者的血清Apelin-13、骨代謝水平均異常，且具有一定的相關性，通過血清Apelin水平檢測有助于評估糖尿病患者骨質疏松發生的風險。