绝经后2型糖尿病患者血清25(OH)D、Leptin与骨代谢的相关性

李琪 陈先丹 牟芝群 阳琰 王哲 樊思桐 刘贝贝

遵义医学院附院内分泌科，贵州 遵义 563099

骨质疏松症(osteoporosis,OP)作为一种由多种原因引起的骨病，主要特点为骨量减少、骨组织显微结构破坏、骨强度减低、骨脆性增加而易于骨折。近年来绝经后女性并发OP的发病率呈明显上升趋势[1]。研究表明[2]，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)与OP关系密切。高血糖水平、胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)会造成绝经后女性骨代谢的改变，最终加速骨质疏松进程。瘦素(leptin,LEP)作为一种脂肪细胞合成与分泌的细胞因子，血清25(OH)D作为反映体内维生素D水平的代表物质，两者均与骨代谢密切相关[3-4]。关于绝经后T2DM女性患者血清中25(OH)D、Leptin与骨代谢之间的关系研究，目前国内外尚未研究尚未完全阐明。因此，本文通过观察绝经后T2DM女性患者血清中25(OH)D、LEP及骨代谢指标的水平，旨在初步探讨三者之间的关系，为临床早期联合防治绝经后T2DM女性患者罹患OP提供一点新的思路。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2016年12月至2017年11月在遵义医学院附属医院内分泌科住院的绝经后T2DM患者女性患者130例，年龄50～75岁，绝经年限2～14年。根据骨密度分为三组：T2DM骨量正常组(A组)40例；T2DM骨量减少组(B组)45例；T2DM骨质疏松组(C组)45例；选取同期我院体检中心年龄相匹配的骨量正常的健康绝经后女性患者50例，年龄48～75岁，绝经年限2～14年。所有受试者试验当天停用所有药物，均接受双能X线骨密度仪行骨密度测定。所有受试者均签署知情同意书并通过遵义医学院伦理委员会批准。

1.1.1纳入标准: ①长期在遵义居住；②符合1999年世界卫生组织(WHO)制定的糖尿病诊断标准及分型；③无吸烟史及长期大量饮酒史。

1.1.2排除标准：①严重器质性疾病及糖尿病急、慢性并发症(酮症酸中毒、高渗性非酮症糖尿病昏迷、乳酸性酸中毒、低血糖昏迷、糖尿病合并大血管病变(心脏病、高血压、脑血管意外及下肢血管病变)、糖尿病合并微血管病变(糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病)及糖尿病合并神经病变；②既往患有严重的心、肝、肾等脏器疾病者；③患有类风湿性关节炎、甲状腺、骨肿瘤、垂体、甲状旁腺、肾上腺、性腺等影响骨代谢疾病者；④近3个月内采用激素替代治疗；⑤恶性肿瘤患者；⑥既往曾接受活性维生素D、双膦酸盐、降钙素、雌激素受体调节剂和雌激素等影响骨代谢的药物治疗；⑦近2年患胃溃疡、克罗恩病、节段性小肠炎和慢性痢疾者等;⑧肿瘤患者及患有自身免疫系统疾病、结缔组织病者；⑨皮肤疾病无法接受阳光照射者。

1.1.3骨质疏松诊断标准参照1999年WHO诊断标准：基于双能X线骨密度仪(DXA)测定：骨密度值低于同性别、同种族健康成人的骨峰值不足1个标准差属正常;降低1～2.5个标准差之间为骨量低下(骨量减少)；降低程度等于和大于2.5个标准差为骨质疏松；骨密度降低程度符合骨质疏松诊断标准同时伴有一处或多处骨折时为严重骨质疏松。

1.2 研究方法

1.2.1一般资料的收集: 收集年龄、病程、绝经年限，所有研究对象由专人测量身高、体重，计算体质量指数(bone mass index,BMI)=体重(kg) /身高2。所有数据均录入数据库。

1.2.2指标的检测：所有受试者禁食10 h后于清晨抽取静脉血标本，采用日立全自动生化分析仪检测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)，己糖氧化酶法测定空腹血糖(FBG)；高效液相层析法测定糖化血红蛋白(HbA1c)；化学发光法测定空腹胰岛素(FINS)水平，计算稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=FBG×FINS/22.5。采用ELASA法测定血清LEP水平(试剂盒购于Roche Diagnostics GmbH)，具体操作方法参照说明书；采用电化学发光法(仪器：罗氏E160 试剂盒购于Roche Diagnostics GmbH)测定甲状旁腺激素(PTH)、25(OH)D、BGP、PINP、β-CTX水平。

1.2.3骨密度测定：采用法国MEDILINK公司生产的DEXA(型号 OSTEOCORE3)测定腰椎(L1～4) 正位、左右股骨近端包括股骨颈(neck)、大转子(trochiter) 及 Ward 三角区的骨密度(bone mineral density，BMD)，单位以g/cm2表示。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 各组临床资料与实验室指标比较

各组临床资料与实验室指标符合正态分布。①与NC组比较，A、B、C组HbA1c、HOMA-IR、PTH、TC、TG、LDL-C水平均显著升高，而HDL-C水平明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；②与A组比较，B、C组HbA1c、HOMA-IR水平均显著升高(P<0.05)，而HDL-C明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；③与B组比较，C组HbA1c、HOMA-IR水平均显著升高(P<0.05)，而HDL-C明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；④A、B、C三组之间病程TC、TG、LDL-C水平均无统计学意义(P>0.05)；⑤年龄、BMI、绝经年限四组组间比较均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组临床资料与实验室指标的比较Table 1 Comparison of clinical data and laboratory indexes between groups

续表1 各组临床资料与实验室指标的比较Continued table 1 Comparison of clinical data and laboratory indexes between groups

注：与NC组比较,*P<0.05；与A组比较，#P< 0.05；与B组比较，△P<0.05。

2.2 各组血清25(OH)D、LEP及骨代谢指标比较

①与NC组比较，A、B、C组LEP、β-CTX水平均显著升高，而25(OH)D、PINP、BGP水平明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；②与A组比较，B、C组LEP、β-CTX、BGP水平均显著升高(P<0.05)，而25(OH)D、PINP明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；③与B组比较，C组LEP、β-CTX、BGP水平均显著升高(P<0.05)，而25(OH)D、PINP明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2，图1。

表2 各组血清25(OH)D、LEP及骨代谢指标比较Table 2 Comparison of serum 25(OH)D,LEP and bone metabolism index between

注：与NC组比较，*P<0.05；与A组比较，#P< 0.05；与B组比较，△P<0.05。

图1 四组骨代谢指标比较(与NC组比较，*P<0.05；与A组比较，#P<0.05；与B组比较，△P<0.05)Fig.1 Comparison of bone metabolism indexes in the four groups(vs NC group,*P<0.05；vs A group，#P<0.05；vs B group，△P<0.05)

2.3 绝经后T2DM合并OP患者血清骨代谢标志物的相关因素分析

在校正年龄、BMI因素前提下，由于三种骨代谢指标均为非正态分布，遂采用Spearmen分析，结果显示血清25(OH)D与PINP呈正相关(r=0.144,P<0.05)，与β-CTX呈负相关(r=-0.190,P<0.05)，与BGP无明显相关性(r=-0.007,P>0.05)；血清LEP与PINP呈负相关(r=-0.184,P<0.05)，与β-CTX、BGP无关(r=0.035、0.177，P>0.05)。见表3。

表3 绝经后T2DM合并OP患者血清骨代谢标志物的相关因素分析(r)

2.4 绝经后T2DM合并骨质疏松危险因素的Logistic回归分析

以绝经后T2DM患者是否合并OP为因变量，以病程、绝经年限、HDL-C、BMI、HbA1c、25(OH)D、Leptin、BGP、β-CTX、PINP指标作为自变量，行Logistic回归分析，结果显示，BMI、HbA1c、25(OH)D、Leptin、β-CTX、PINP是绝经后T2DM患者合并骨质疏松的独立危险因素。见表4。

表4 绝经后T2DM患者合并OP危险因素的Logistic回归分析

3 讨论

T2DM患者由于IR、糖基化终末产物(AGEs)增加、长期高血糖水平以及各种并发症导致钙、磷等骨矿物质流失，极易并发OP[5-6]。另一方面，绝经后的T2DM女性患者由于体内雌激素水平的降低，造成破骨细胞介导的骨小梁变细和断裂,骨形成与骨吸收成失藕连状态。骨形成减慢，进一步加快了OP的发展进程[7]。研究报道[8-9]，Leptin及维生素D在糖、骨代谢过程中发挥着重要的作用，与T2DM、OP的发生及发展密切相关，但具体机制尚不清楚。因此，本研究通过观察绝经后T2DM患者血清25(OH)D、Leptin及骨代谢之间的相关性，旨在初步探讨维生素D、瘦素在绝经后T2DM女性患者合并OP发生发展过程中的作用。

双能 X 线骨密度仪测定骨密度被认为是目前诊断OP的金标准[10]。骨密度是骨代谢不断变化发展的最终结果，反应的是一段时间内骨量的总体情况，尚不能反应体内骨代谢的动态变化，而OP患者骨代谢的改变往往在骨密度改变之前。PINP、BGP是常见的骨形成标志物[11]。PINP为成骨细胞合成成熟胶原过程中产生的前肽，反映骨的合成代谢。β-CTX是评价骨吸收最有价值标志物之一，为国际指南推荐的吸收物质，可预测绝经后女性的骨折风险[12]。研究发现[13]，T2DM组β-CTX 水平明显高于NC组，且β-CTX 水平随着血糖、糖化血红蛋白的增高、胰岛素减低而增高。因此，联合检测骨形成和骨吸收指标能够预测骨丢失率，可用于鉴别个体是否存在快速骨丢失及易患OP的风险性。LEP作为脂肪细胞分泌的一种激素样蛋白质，研究发现高瘦素水平可能引发OP，机制有如下几点：LEP通过JAK2/SAT3/STAT5b诱导信号传导因子3的表达，抑制胰岛素的合成，同时高LEP水平易诱发IR，共同导致T2DM的发生[14-15]。T2DM与OP的发生密切相关[16]。本研究结果发现[17]：对照组较A组LEP水平显著升高且差异具有统计学意义。研究发现高水平LEP加速骨吸收，抑制骨形成，加速了OP的发生发展。本研究结果还发现[18]：A、B、C 三组间LEP、β-CTX依次升高，而PINP依次降低，与上述研究结果相一致。BGP在绝经后女性与骨密度相反呈上升趋势，原因可能为在骨质疏松的早期，新合成的BGP无法正常沉入骨矿，而导致血液中含量增多。维生素D在骨代谢与糖脂代谢的发展进程中同样发挥着重要作用，T2DM患者合并维生素D的缺乏，会加速OP的发生发展[19]。血清25(OH)D由于半衰期时间长，性质稳定，因此被视为反应体内维生素D水平的代表指标。低水平的血清25(OH)D水平导致Ca、P的吸收进一步下降，从而抑制了骨骼的骨化，导致骨量减少[20]；此外，25(OH)D水平降低会导致或加重IR,致使体内AGEs的水平升高，加速了骨吸收、抑制骨形成，进而导致OP的发生发展[21]。本研究结果发现:血清25(OH)D与PINP呈正相关,与β-CTX呈负相关，与以上研究结果相一致。

本研究仍存在一定局限性。首先T2DM患者血糖控制程度及胰岛素水平会影响本文研究结果；其次相关骨代谢指标受到季节、时间及生活方式的影响性比较大；最后25(OH)D与LEP对糖、脂、骨三者均存在调节作用，可能会受到绝经后女性相关代谢干扰。今后可能需要进一步更细致的分组及分层设计的大样本流行病学调查来具体了解25(OH)D、LEP与骨代谢的具体作用机制。

综上所述，绝经后T2DM女性患者血清25(OH)D水平随着骨量减少到骨质疏松逐渐降低，LEP水平则逐渐升高，且在绝经后T2DM女性合并OP患者中，血清25(OH)D水平与LEP均与骨代谢指标存在相关性。提示25(OH)D、LEP可能共同参与了绝经后T2DM患者合并OP的发生发展。因此，积极补充维生素D，可能会降低血清LEP的水平，可能对绝经后T2DM女性患者防治OP具有一定的作用。