糖尿病與骨質疏松的相關研究進展

朱笑笑，王麗華

1.南通大學醫學院護理學院，江蘇南通 226001；2.南通市第一人民醫院護理部，江蘇南通 226001

骨質疏松癥和糖尿病均屬于臨床上發病率不斷升高的慢性疾病。世界衛生組織的相關報告顯示，糖尿病的負擔在所有國家正在逐年增加，在全球范圍內受到糖尿病病情影響的人數超過4億[1]。骨質疏松癥屬于骨骼疾病的一種，發病的主要原因在于多種原因使骨密度和骨質量水平不斷下降，骨微結構受到破壞，使骨脆性異常增加，發生骨折的可能性明顯加大，其中以脆性骨折或創傷骨折較為常見。糖尿病和骨質疏松癥之間存在著相互關系，其病理、生理機制，目前還沒有被完全闡明[2]。本文主要從1 型糖尿病和2型糖尿病兩方面入手，對糖尿病性骨質疏松的發病機制及危險因素的研究進展情況實施綜述。

1 1 型糖尿病骨質疏松癥的發病機制

1 型糖尿病在臨床上被稱為胰島素依賴型糖尿病，發病的主要原因在于胰島素量絕對不足，使患者長時間處于高血糖狀態下[3]。人體在正常生理狀態下，骨骼的骨形成和吸收之間存在著一定的相對平衡關系。在1 型糖尿病患者當中，這種動態的平衡關系受到破壞，且骨的吸收優于骨形成，使骨密度水平明顯降低[4]。胰島素屬于能夠對成骨細胞增殖和分化過程產生刺激作用的一種成骨因子，對骨骼的骨形成過程可以起到一定的幫助作用。它對骨骼的許多骨形成促進作用是由胰島素樣生長因子1 及其相關受體介導的[5]。機體當中胰島素的缺乏，會使胰島素樣生長因子1 結合蛋白1 的濃度明顯增加，使游離狀態下的胰島素樣生長因子1 減少，抑制成骨細胞生長，使峰值骨量明顯減少[6]。成骨細胞衍生自骨髓間充質干細胞，骨髓間充質干細胞又可以被進一步地分化為成骨細胞、脂肪細胞、軟骨細胞等。機體胰島素的缺乏會明顯降低成骨細胞數量和生物活性[7]。其他脂肪因子也可能對成骨細胞的分化和生理功能產生一定的抑制。慢性高血糖狀態不僅僅會對過氧化物酶體增殖物啟動受體Y 和脂肪因子產生影響，還能夠對炎性細胞因子的表達起到一定的誘導作用，因而慢性高血糖狀態可對成骨細胞分化及其活性進行抑制，并使成骨細胞的凋亡速度明顯加快[8]。

2 2 型糖尿病性骨質疏松癥的發病機制

2.1 肥胖

2 型糖尿病患者大多數存在肥胖問題，相關領域所進行的實驗結果表明，脂肪的堆積會對骨的形成過程產生一定的危害。有證據顯示，肥胖和骨代謝之間存在著一定的相互關聯[9]。首先，成骨細胞和脂肪細胞都來源于一種常見的間充質干細胞，對脂肪生成進行抑制的物質，反而會對成骨細胞的分化起到刺激作用。反之也是如此，一些能夠對成骨細胞的生成起到抑制作用的物質，會使脂肪的生成量增加[10]。其次，肥胖和骨質疏松癥的出現與氧化應激狀態和促炎細胞因子的產生量增加之間具有一定的關系。在肥胖人群當中，核因子κB 受體活化因子配體/骨保護素通路的受體啟動劑，會被增加的循環和組織促炎細胞因子所修飾，使破骨細胞的生物活性明顯增加，對骨吸收起到積極的促進作用[11]。最后，高脂肪的攝入會使腸道鈣吸收過程受到一定的影響，使鈣對骨骼形成的可用性降低。目前，臨床對2 型糖尿病患者的肥胖狀態，對骨代謝產生影響的具體機制，仍然不是十分明確，但研究證明，肥胖與骨量明顯降低具有明確關系[12]。

2.2 高胰島素血癥

與具有自身免疫性B 細胞破壞和完全胰島素淀粉樣蛋白缺乏癥的1 型糖尿病相比較而言，2 型糖尿病的主要特征在于外周胰島素抵抗、高胰島素血癥、胰島素分泌受損。病情導致的高胰島素血癥在骨生長期間使橫斷骨減少，成骨細胞明顯增加。這是2 型糖尿病骨密度升高或正常的主要因素。但該類患者的骨骼結構發生改變，皮質孔隙率水平增加，和皮質密度的降低，使得骨折類病變發生的風險不減反增[13]。

2.3 高血糖和晚期糖基化終產物

高血糖會對骨代謝會產生影響，已有研究表明，慢性高血糖狀態，會使培養物當中成骨細胞的骨鈣素基因的表達和鈣吸收能力下降。同時，骨吸收也可能被高血糖狀態影響，導致中毒增強。高血糖狀態和氧化應激會對充質干細胞的分化產生影響，且脂肪的形成要較骨骼形成更加理想。這種向成脂譜系的轉變，主要是通過產生具有活性的氧進行介導。盡管該結果說明，高血糖狀態通過產生晚期糖基化終產物會對骨骼產生一定的有害作用，但相關問題仍然存在爭論[14]。

2.4 晚期糖基化終產物積累

高血糖狀態會導致包括骨骼基質在內的組織產生晚期糖基化終產物。戊糖苷等糖基化終產物在骨骼當中積聚，并使骨骼的脆性程度明顯增加。在一項相關領域所進行的研究中發現，尿戊糖苷的產生與2 型糖尿病患者發生骨折的風險之間具有密切聯系。血清戊糖苷水平與椎骨骨折發生率之間具有相關性[15]。2 型糖尿病的許多并發癥與晚期糖基化終末產物的出現有一定的關系。在臨床的研究過程中發現，戊糖苷水平的異常升高與骨折病變發生的風險度較高有關。晚期糖基化終產物在細胞表面位置存在著特定的受體，主要負責產生糖尿病并發癥。高血糖狀態和晚期糖基化終產物之間相互作用，能夠控制成骨細胞分化和礦化，使骨密度明顯降低[16-17]。

2.5 腎功能損害

糖尿病腎病屬于2 型糖尿病患者較為常見的一種并發癥，即糖尿病對患者的腎功能造成損害，可能會對維生素D 在患者體內的代謝、鈣磷調節、鈣-甲狀旁腺激素的代償性分泌等產生影響。鈣-甲狀旁腺激素軸發生改變，導致鈣平衡處于失調狀態，導致糖尿病患者的骨骼脫礦質，影響骨代謝[18-20]。

2.6 糖尿病微血管病變

研究顯示，骨折發生風險、微血管疾病的出現，與骨骼微結構之間具有非常密切的關系，骨骼當中的血管供應發生改變，可能會對骨骼形成造成損害。與2 型糖尿病相關的微血管疾病可能會對血液流向骨髓的過程造成干擾，影響骨骼微環境、局部骨骼重塑[21-22]。糖尿病微血管病變的發生，會使骨骼局部組織的血液供應分布量不足，神經營養機制出現障礙，使骨小梁處于缺血、缺氧狀態[23]。當糖尿病微血管病變發生之后，糖尿病患者由于1-α羥化酶活性明顯降低、鈣磷代謝機制發生紊亂、繼發性甲狀旁腺功能亢進、視力受到損傷、肌肉力量明顯減弱等相關因素的影響，使骨密度明顯下降，發生骨質疏松癥的可能性升高[24-25]。