不同糖代謝水平>50歲男性人群骨密度與血糖、內臟脂肪面積及肌肉質量的關系

劉炎 賈曉嬌 劉曉麗 石蕊 劉鑫 王菲 陸強 王銳

骨質疏松癥是一種以骨密度降低、骨量減少、骨脆性增加、骨組織微結構受損為特征的代謝性疾病。它已經成為>50歲人群的重要健康問題[1]。越來越多的證據表明, T2DM引起的骨脆性增加已經被認為是糖尿病并發癥之一[2],糖尿病影響骨代謝并導致骨質疏松,T2DM患者比非糖尿病患者有更高的骨折風險[3]。有研究顯示,骨質疏松、骨量減少及正常骨密度人群血糖水平有差異[4]。但也有研究認為,不同糖代謝組間的骨量減少和骨質疏松檢出率無顯著差異[5]。骨密度在糖代謝異常患者與糖代謝正常的健康人之間也沒有顯著差異[6]。肥胖對骨密度的影響與多種因素有關,肥胖與骨質疏松的關系也有一定爭議。既往有研究認為,肥胖是骨骼的保護因素之一[7],體重對骨骼形成的機械負荷已被證實具有積極作用[8],流行病學研究也證實了肥胖和骨骼健康之間的積極關系[9]。但也有不同的觀點認為,過量的脂肪,尤其是內臟脂肪,可能是導致骨質流失和增加肥胖骨折風險的危險因素[10,11]。原因可能是由于肥胖,尤其是腹型肥胖會增加多種疾病的患病率及死亡率,可以通過分泌多種脂肪因子等方式影響人體代謝,其中就包括對骨骼的影響。研究認為,與單純肥胖人群比較,肥胖合并T2DM在骨轉換減少、松質骨骨小梁微體系結構貧瘠和骨強度下降方面表現更差[12]。有研究表明, 在不同糖代謝狀態女性絕經后人群,骨臟脂肪(AVF)及2 h血糖(2hPG)與BMD具有相關性[3-7,13]。本研究納入不同糖代謝狀態下的>50歲男性為研究對象,統計并分析該人群中不同血糖及AVF狀態下的BMD情況,以及此人群血糖、AVF、lean mass等指標對BMD的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究以醫院體檢中心健康體檢男性人群為研究對象,年齡≥50歲,中國國籍,漢族。納入標準:(1)未參加過正規的職業體育訓練;(2)自愿接受雙能X線(DXA)進行全身及各部位BMD測定及身體成分分析;(3)長期居住在中國秦皇島地區。排除標準:(1)過度飲酒或吸煙者;(2)嚴重肝、腎疾病或慢性阻塞性肺疾病等;(3)癌癥;(4)近6個月服用過影響骨代謝及體成分的藥物(糖皮質激素,雌激素,甲狀腺激素,甲狀旁腺激素,Vitamin D,降鈣素,二磷酸鹽);(5)近6個月曾患有急性心腦血管疾病;(6)近6個月曾有過病理性骨折。本研究經秦皇島市第一醫院倫理委員會批準,所有受試者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 OGTT試驗及實驗室檢查:隔夜禁食10 ～ 12 h后行75 g OGTT,采集空腹及服葡萄糖后2 h的肘靜脈血各3 ml,檢測血糖和胰島素濃度,同時檢測血脂。使用生化自動分析儀(7600 series; Hitachi,Tokyo,Japan)檢測血糖、TC、TG、HDL-c、LDL-c水平;電化學發光法(Elecsys 2010; Roche,Switzerland)檢測空腹和2 h血漿胰島素。根據美國糖尿病學會(ADA)2003年標準分3組:①FPG≥7.0 mmol/L或2hPG≥11.1 mmol/L診斷為T2DM組;② FPG 6.1～7.0 mmol/L,2hPG 7.8～11.1 mmol/L為糖調節異常(IGR)組;③ FPG ≤6.1 mmol/L,2 hPG ≤7.8 mmol/L為正常對照(NGT)組。所有糖尿病患者為體檢中新發現,未使用過胰島素或者口服降糖藥治療。

1.2.2 人體基本參數測定:所有受試者收集人體測量指標參數,受試者著輕衣、免冠、脫鞋測量身高、體重。測量血壓,采用水銀血壓計檢測,靜坐10 min后,測量2遍取平均值用于分析。計算體重指數(BMI)。

1.2.3 腹內脂肪面積測定:應用1.5T MRI(General Electric Signa scanner,Milwaukee,WI,USA),水抑制T1加權成像序列測量腹部脂肪[14]。研究對象取仰臥位,于臍平面L4/L5為掃描水平,平靜呼氣末屏氣掃描,以內部腹部脂肪圖像分割系統軟件計算腹內脂肪面積。

1.2.4 體成分骨密度測定:對于所有的參與者,股骨頸(FN)、腰椎(L1～L4)、骨礦鹽質量(BMC)、全身肌肉質量和脂肪質量通過DXA (Hologic-4500 densitometer,Hologic,Inc.,Waltham,Massachusetts,USA)測量。根據世界衛生組織(WHO)的診斷分類,骨質疏松癥的定義是股骨頸或腰椎的骨密度小于或等于青年參考人群平均骨密度的2.5個標準差(T值≤-2.5)。低骨量(骨質減少)低于青年參考人群的平均水平 (-2.5

2 結果

2.1 3組骨質疏松發生率比較 在研究對象中,52.94%的人有骨質減少或骨質疏松,新發T2DM組骨量減少或骨質疏松的發生率(68.75%)高于NGT(43.33%)和IGR組(54.54%)。

2.2 3組人群一般資料、生化資料及人體參數持特征比較 3組比較,年齡、身高、體重、BMI、SBP、DBP、TG、TC、HDL-c、LDL-c差異均無統計學意義(P>0.05)。FINS、2hINS有升高趨勢,但差異無統計學意義(P>0.05)。體成分方面,lean mass、AVF差異均無統計學意義(P>0.05),但AVF有增大趨勢。與NGT組比較,IGR及新發T2DM組Fat mass增加(P<0.05)。3組比較,PG、2hPG、股骨頸及腰椎骨密度差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組人群一般資料、生化資料及人體參數特征

2.3 受試者股骨頸骨密度、腰椎骨密度和其他變量之間的相關性 股骨頸骨密度與體質量(r=0.443,P<0.05),BMI(r=0.344,P<0.05),AVF(r=0.381,P<0.05),Lean Mass(r=0.245,P<0.05)均呈正相關,與年齡(r= -0.272,P<0.05),FPG(r=-0.263,P<0.05),2hPG(r= -0.353,P<0.05)呈負相關。腰椎骨密度與FPG(r= -0.458,P<0.05),2hPG(r=-0.275,P<0.05)及2hINS(r=-0.595,P<0.01)呈負相關,與其他指標無關。見表2。

表2 受試者股骨頸骨密度、腰椎骨密度和其他變量之間的相關性

2.4 股骨頸和腰椎骨密度的多元線性回歸分析回歸分析結果顯示,股骨頸骨密度受2 h PG負向影響,受Lean mass正向影響。腰椎骨密度受2 h PG的負向影響,受AVF的正向影響。見表3、4。

表3 以股骨頸骨密度為因變量的多元線性回歸分析

表4 以腰椎骨密度為因變量的多元線性回歸分析

2.5 骨量減少或骨質疏松的相關因素分析 Logistic分析結果也顯示,骨密度受2hPG的消極影響(P=0.043),受AVF和Lean mass的積極影響(P=0.002和0.018)。見表5。

表5 以是否存在骨量減少或骨質疏松為因變量的Logistic回歸分析

3 討論

骨質疏松對男性存在巨大影響,但臨床工作中往往更關注絕經后女性骨質疏松情況,而忽視了男性患者。研究結果顯示,IGR、T2DM狀態對BMD和BMC均有不同程度的影響。由此認為,糖代謝狀態異常(包括IGR和T2DM)及腹型肥胖對BMD存在影響[18,19],這可能與該類人群血糖升高程度、病程長短、胰島素水平改變和肥胖率增加有關[3,5]。本文研究中單因素相關分析結果也顯示,股骨頸骨密度及腰椎骨密度均與FPG、2hPG呈負相關,進一步校正其他影響因素后的回歸分析結果仍提示,FPG對腰椎和股骨頸骨密度的影響被剔除,2hPG仍表現出對股骨頸及腰椎骨密度的消極影響,這說明與空腹血糖比較,2hPG異常對BMD的影響更明顯。一項研究結果認為,校正年齡、BMI后,但骨代謝標志物BGP與糖代謝異常呈顯著負相關[5]。

與體質量、BMI、腰圍等提示肥胖程度的人體測量參數比較,AVF是一項評價腹型肥胖的金標準[16]。本研究中我們采集了受試人群的AVF,結果顯示,新發T2DM組AVF有增大趨勢,在NGT組、IGR組及新發T2DM組,AVF面積時逐漸增大。股骨頸骨密度與AVF呈正相關。經校正其他混雜因素后,回歸分析結果肯定了AVF對骨密度的積極影響。既往有部分研究結果認為,AVF對BMD的影響是消極的,過量的內臟脂肪,可能對骨骼微觀結構有負面影響[17],是導致骨質流失和增加肥胖骨折風險的風險因素[9,11]。本研究結果與之不同,考慮可能與本研究所納入正常組人群AVF平均值為偏低有關,所納入人群AVF的增加程度不一致,導致對骨骼的影響可能不同。如果增加重度腹型肥胖受試者數量,并按照AVF面積增加程度進行分層分析,可能會得到更合理的研究結果。另外,脂肪組織尤其是內臟脂肪釋放多種脂肪因子,影響包括骨代謝在內的各種代謝過程,這或許能解釋脂肪組織和骨組織之間的復雜聯系[8,18]。

本研究還通過DXA檢測了lean mass及fat mass,lean mass因對骨骼的機械牽拉作用而被視為BMD的保護因素已被廣泛報道[19]。本研究顯示,Lean Mass在IGR組呈現出最高的趨勢,在新發T2DM組反而下降,相關分析顯示 BMC及股骨頸骨密度均與Lean mass呈正相關,回歸分析也肯定了lean mass和對骨密度的積極影響,與既往研究結果[19]一致。對于fat mass,許多流行病學研究發現,fat mass與BMD呈正相關關系[20,21],但過多的fat mass可能會造成BMD的下降[22]。本研究結果認為 fat mass與股骨頸及腰椎骨密度均未顯示出獨立影響。分析其原因可能與此研究中肥胖人群肥胖程度以及所采集fat mass未區分具體分布部位有關,不同部位的脂肪組織對骨骼[17]及其他代謝性疾病[23]的影響有差異?？傊?我們認為,脂肪組織可能僅僅通過機械負荷對骨骼產生積極作用[17],而兩種影響綜合作用的結果在不同人群、不同程度脂肪組織增多時可能是不一致的。

綜上,研究結果強調了在>50歲男性人群中。AVF對BMD的影響可能與其增加的程度有關,適度增加對BMD是有益的,而過度增加則有害。Lean mass對BMD的影響是積極的。相比于空腹血糖,2hPG升高對BMD的影響更顯著。更應關注2hPG升高、AVF明顯增加及lean mass減少的男性>50歲人群BMD的變化。