李 鑫 刘 青 郭蔚莹 (吉林大学第一医院内分泌科,吉林 长春 130021)
骨质疏松(OP)特征是矿物质和基质成比例减少,导致骨量减低,骨小梁稀疏,皮质变薄,骨脆性增加,甚至无明显诱因或轻微创伤即可导致骨折。而糖尿病(DM)合并OP的患者危险性更高,椎骨和大腿骨折使老年人死亡率及发生心血管事件的死亡率增加〔1〕。本文旨在探讨不受绝经期影响的男性2型DM(T2DM)患者骨量变化情况及其影响因素。
1.1 研究对象 根据1999年WHO DM诊断及分型标准选择2010年3月至2010年12月在吉林大学第一医院内分泌科住院的男性T2DM患者68例,年龄40~72〔平均(52.85±10.9)〕岁。病史1~20年。按骨量分为三组,骨量正常组20例,骨量减少组33例,OP组15例。所有受试者除外心、肝、肾功能不全、甲状腺及甲状旁腺疾病、自身免疫性疾病、风湿病、长期服用激素及噻嗪类利尿剂、长期卧床、长期吸烟(吸烟史超过15年,每日超过15支)等影响钙、磷代谢及骨代谢因素,且体重指数(BMI)不小于20 kg/m2。
1.2 骨密度(BMD)测定 采用美国LUNAR型双能X线测量仪(DEXA)对68 名对象分别测定腰椎 1、2、3、4 及椎体(L1~4),股骨颈(Neck)、Wards三角、大转子(Troch)及全部股骨处的BMD。参照2003年WHO诊断标准〔2〕:BMD低于同性别、同种族健康成人的骨峰值不足1 St为骨量正常;BMD低于1~2.5 St为骨量减少,降低≥2.5 St则为OP。
1.3 相关指标测定 受试者均禁食8 h以上,于次日空腹采肘静脉血,分离血清测定糖化血红蛋白(HbA1c)、胰岛素生长因子-1(IGF-1)、胰岛素生长因子结合蛋白-3(IGF-BP3)。HbA1c采用Bio-Rad公司生产的高压液相法全自动HbA1c分析仪。IGF-1及IGF-BP3测定采用双抗体夹心(ABC)-ELISA法,于上海西唐生物科技有限公司购买人IGF-1及IGF-BP3定量检测试剂盒。检测仪器为Roche E601全自动电化学发光检测仪。测量身高、体重,计算BMI。
1.4 统计学方法 应用SPSS13.0统计软件,数据结果用s表示,采用单因素方差分析(ANOVA),组间比较采用SNKq检验,影响BMD的因素采用多元相关分析。
2.1 受试者的BMD 骨量减少的检出率为48.5%,OP检出率为22%。与骨量正常组相比,骨量减少组及OP组的L1、L2、L3、L4、L1~4、Neck、Ward 三角、全部的 BMD 明显下降(P <0.01),但与骨量减低组比较,OP组L2、Troch处骨量下降不明显,未发现统计学差异(P>0.05)。Ward三角处的骨量在各组间均明显低于其他受检部位见表1。
表1 男性T2DM患者各组不同部位BMD水平(g/cm2,s)
表1 男性T2DM患者各组不同部位BMD水平(g/cm2,s)
与骨量正常组比较:1)P<0.01;与骨质疏松组比较:2)P<0.01
三角 大转子 全部骨量正常组 20 1.20±0.091) 1.30±0.101) 1.33±0.111) 1.34±0.141) 1.29±0.111) 1.00±0.0941) 0.83±0.2001) 0.92±0.1041) 1.12±0.0841)组别 n L1 L2 L3 L4 L1~4 Neck Ward骨量减低组 33 1.04±0.121)2)1.15±0.101)2)1.20±0.111)2)1.18±0.141)2)1.15±0.101)2)0.90±0.1001)2)0.76±0.1901)2) 0.83±0.0801)2) 1.00±0.080 OP组 15 0.90±0.18 1.05±0.26 1.03±0.15 1.01±0.14 0.98±0.12 0.80±0.133 0.62±0.119 0.80±0.268 0.90±0.117
2.2 受试者各相关指标比较 与骨量正常组相比,骨量减低组的HbA1c明显升高(P<0.01)。与骨量减低组相比,OP组的HbA1c无明显差异。BMI在三组间比较未发现明显统计学差异(P>0.05)。三组患者的 BMD、年龄、病程、IGF-1、IGF-BP3水平无差异。见表2。
2.3 BMD相关因素分析 年龄和Neck的骨量呈负相关,BMI与 L4,L1~4、Neck、Troch 及全部的骨量呈正相关,HbA1c 与 L2呈负相关,IGF-1及IGF-BP3、病程与骨量无相关性。见表3。
表2 男性T2DM患者相关指标比较(s)
表2 男性T2DM患者相关指标比较(s)
与骨量正常组比较:1)P<0.01
IGF-1 IGF-BP3骨量正常组 20 4(1,11.25)51.45±7.95 27.45±2.69 7.78±1.18 90.64±28.2指标 n 病史(年)年龄(岁)BMI(kg/m2)HbA1c(%)5 17.30±5.45骨量减低组 33 6(1.70,9.5)54.06±8.92 25.87±3.03 9.32±2.211) 96.25±46.53 19.40±6.68 OP组 15 5(2,13)52.07±9.82 25.47±2.89 8.39±1.89 69.75±38.25 15.69±7.24
表3 男性T2DM患者不同部位BMD的多元相关性分析
DM可以导致OP已得到共识〔3〕,T2DM绝经后患者发生OP性骨折风险增高近年来也多有报道〔4〕。但男性T2DM患者的骨量变化情况及其影响因素尚未达成一致。研究结果示所有患者骨量减少的检出率为48.5%,OP的检出率为22%。此比例已经超过Li等报道的我国5大行政区男性OP的患病率(11.5%)〔5〕,也已超过国际骨质疏松基金会中国会员单位提供的我国男性OP的发病率(9%),故提示男性T2DM患者骨量减少及OP的发病率高于流行病学调查所示的男性正常人群发病率。与骨量正常组相比,骨量减少组及OP组受检部位骨量明显下降,与陈世清等的研究结果一致〔6〕。在对三组各个部位骨量的比较发现,Ward三角处的骨量最低,年龄和男性T2DM患者股骨颈的骨量呈负相关。李桂英〔7〕研究认为Ward三角区对骨量变化最敏感,且骨量丢失最严重。唐志荣等〔8〕研究结果同样显示OP患者的股骨近端股骨颈和股骨转子间BMD明显降低。提示随年龄的增长,应定期对男性T2DM患者股骨的BMD进行筛查。
一些研究认为血糖控制水平与T2DM患者BMD没有相关性〔1〕。Okazaki等〔9〕研究表明血清骨钙素在 DM 治疗前降低,血糖控制稳定后升高。Kanazawa等〔10〕对163例男性T2DM患者研究发现,HbA1c与血清骨钙素水平负相关(P=0.002 2)。提示血糖控制水平对男性T2DM患者OP发病早期有重要影响。本实验未发现男性T2DM患者骨量变化与病程存在相关性,Korpelainen等〔11〕研究认为诊断10年的T2DM患者,腰椎骨量和股骨颈骨量与正常人的骨量相似。提示骨量减少可能是DM基础病变的一部分,与病程无关。
肥胖影响骨峰值并对骨具有保护性作用〔12〕,本实验得出结论认为BMI是维持骨量的有利因素。然而,男性T2DM患者超重较多,虽可促进骨量增加,但高糖状态下骨吸收大于骨形成,又可导致骨量丢失,Kanazawa等〔10〕研究表明T2DM男性患者BMI>24 kg/m2和HbA1c水平>9%,脊柱多发椎骨骨折的风险就会升高(OR=5.415,95%CI 1.126 ~26.040,P=0.035 0),表明肥胖和高血糖可能是脊柱多发椎骨骨折的危险因素〔13〕。因此应将男性T2DM患者的BMI维持在适当水平。
研究认为IGF-1是一种具有促进细胞增殖活性的多肽物质,通过影响成骨细胞和破骨细胞的分化、增生、活化及耦联,在骨重建中起着重要作用。IGF-1体系中抑制因子增加,刺激因子减少,可能导致 OP。Jehle等〔12〕研究认为 IGF-1及 IGFBP3、5是IGF的刺激系统,IGF-BP1、4为抑制系统,两种系统失衡是OP的发病机制之一。而测定血清游离IGF-1水平对预测骨量减少,OP及OP骨折具有重要意义〔14〕。一个在法国里昂进行的关于妇女骨量丢失的前瞻性实验研究认为,绝经后女性OP 患者 IGF-1、2,IGF-BP3 的水平较低〔15〕。Kanazawa 等〔10〕研究表明绝经后T2DM女性患者BMD和IGF-1呈正相关性,而男性T2DM患者的BMD与IGF-1无相关性。多个研究也表明IGF-1在椎骨骨折及非椎骨骨折的T2DM男性患者中没有相关性〔16〕。本实验结果示与文献报道一致。提示了性别的差异可能影响血清IGF-1在T2DM患者骨代谢中的作用。
1 Kanazawa I,Yamaguchi T,Yamamoto M,et al.Serum osteocalcin/bonespecific alkaline phosphatase ratio is a predictor for the presence of vertebral fractures in men with type 2 diabetes〔J〕.Calcif Tissue Int,2009;85(3):228-34.
2 World Health Organization.Prevention and Management of steoporosis technical report series,No.921〔M〕.Geneva:WHO Marketing and Dissemination,2003.
3 Maggio AB,Ferrari S,Kraenzlin M,et al.Decreased bone turnover in children and adolescents with well controlled type 1 diabetes〔J〕.J Pediatr Endocrinol Metab,2010;23(7):697-707.
4 Shan PF,Wu XP,Zhang H,et al.Age-related bone mineral density,osteo-porosis rate and risk of vertebral fracture in mainland Chinese women with type 2 diabetes mellitus〔J〕.Endocrinol Invest,2011;34(3):190-6.
5 Li N,Ou P,Zhu H,et al.Prevalence rate of osteoroposis in the mid-aged and elderdy in selected parts of China〔J〕.Chin Med J,2002;115(5):773-5.
6 陈世清,王 芳,曾玉琴,等.中青年男性2型糖尿病骨量变化的关联研究〔J〕. 中国骨质疏松杂志,2009;15(1):50-5.
7 李桂英.2型糖尿病与骨质疏松的相关因素分析〔J〕.中国骨质疏松杂志,2010;16(5):344-6.
8 唐志荣,尹 东,黄 东,等.老年性骨质疏松患者股骨近端骨质量的改变〔J〕. 中国临床康复,2005;9(3):200-1.
9 Okazaki R,Totsuka Y,Hamano K,et al.Metabolic improvement of poorly controlled noninsulin-dependent diabetes mellitus decreases bone turnover〔J〕.J Clin Endocrinol Metab,1997;82(9):2915-20.
10 Kanazawa I,Yamaguchi T,Yamamoto M,et al.Combination of obesity with hyperglycemia is a risk factor for the presence of vertebral fractures in type 2 diabetic men〔J〕.Calcif Tissue Int,2008;83(5):324-31.
11 Korpelainen R,Korpelajnen J,Heikkinen J,et al.Lifestyle factors are associated with osteoporosis in lean women but not in normal and overweight women:a population-based cohort study of 1222 women〔J〕.Osteoporos Int,2003;14(1):34-43.
12 Jehle PM,Schulten K,Schulz W,et al.Serum levels of insulin-like growth factor(IGF)-Ⅰand IGF binding protein(IGFBP)-1 to-6 and their relationship to bone metabolism in osteoporosis patients〔J〕.Eur J Intern Med,2003;14(1):32-8.
13 杨 力,蔡德鸿.胰岛素样生长因子-1与骨质疏松〔J〕.国外医学·内分泌学分册,2005;24(21):62-4.
14 Garnero P,Sornay-Rendu E,Delmas PD.Low serum IGF-1 and occurrence of osteoporotic fractures in postmenopausal women〔J〕.Lancet,2000;355(9207):898-9.
15 Macdonald JH,Evans SF,Davie MW,et al.Muscle mass deficits are associated with bone mineral density in men with idiopathic vertebral fracture〔J〕.Osteoporos Int,2007;18(10):1371-8.
16 Rivadeneira F,Houwing-Duistermaat JJ,Beck TJ,et al.The influence of an insulin-like growth factor I gene promoter polymorphism on hip bone geometry and the risk of nonvertebral fracture in the elderly:the Rotterdam Study〔J〕.J Bone Miner Res,2004;19(8):1280-90.