胰岛素抵抗与绝经后骨质疏松椎体压缩骨折的相关性研究

潘 华

绝经后女性随着年龄增长，体内雌激素水平急剧下降，骨代谢出现负平衡，导致骨量减少，骨微结构破坏，骨强度下降，易发生绝经后骨质疏松症(PO)[1]。随着社会老龄化的日益加剧，PO发病率日益增高，骨折作为其最严重的并发症，由此导致的高致残率、高病死率和高额医疗费用使其成为一个严重的社会健康问题[2]。据流行病学调查[3]显示，椎体是骨质疏松性骨折最好发的部位，骨质疏松椎体压缩骨折(OVCF)的发生率约占所有脆性骨折的53%。一旦发生OVCF，患者因局部疼痛，脊柱后凸畸形及胸廓容积减小，呼吸功能下降，严重影响患者的生存质量[4]。因此在PO患者中找到OVCF发生的相关危险因素，对有效预防其预后有重要的临床意义。

糖尿病主要由胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗(IR)引起，患者体内血糖升高。糖尿病骨质疏松是一种慢性的糖尿病并发症，一般由于胰岛素绝对或相对不足以及内分泌功能紊乱引起激素失衡、钙磷代谢紊乱而导致骨密度下降及骨微结构改变[5-6]。近年来流行病学调查研究[7]表明糖尿病患者骨折风险较健康人群明显上升，但其发病机制并不清楚。IR是机体对一定量的胰岛素生物反应低于正常水平的病理现象，是Ⅱ型糖尿病发病的主要病理机制。近年来越来越多研究表明IR可以介导骨组织中氧自由基、炎性因子的表达，导致骨代谢紊乱，全身骨量降低[8]。本文旨在研究IR是否可以作为临床预判PO患者中发生OVCF的风险因素。

临床资料

1一般资料

2014年10月—2017年10月笔者医院骨科、内分泌科和老年科收治绝经后PO患者158例，单纯骨质疏松组和骨质疏松合并IR组分别为88例和70例。纳入标准：(1)自然绝经患者；(2) 年龄45岁以上；(3) 所有纳入病例均患骨质疏松症；(4)入院诊断的OVCF为新发骨折。排除标准：(1)甲状旁腺功能亢进；(2) 风湿性关节炎；(3)自身免疫系统疾病；(4) 骨髓瘤、骨肿瘤等恶性疾病；(5) 除骨质疏松外的其他病理性骨折，如结核、骨转移等；(6) 心、脑、肾等重要器官的严重原发疾病；(7) 入院前服用影响骨代谢药物如糖皮质激素、抗骨质疏松药物、抗惊厥药、利尿剂。记录患者一般资料：实际年龄、绝经年龄、骨密度、椎体骨折发生率。

2方法

2.1骨密度测定 采用美国GE公司DEXA对患者进行正位腰椎(L1～4)骨密度测定(g/cm2)。检测步骤：每天首次开机后行模块质控扫描，达标后方可进行骨密度检测。嘱患者除去厚重衣物、金属及任何随身高密度物品，平卧于检查床上，用DEXA标准模式从头侧向尾侧运动扫描。扫描结束后软件自动匹配患者的年龄、性别和骨密度测量值(g/cm2)，与同性别骨峰对照组比较，T值﹥-1个标准差，诊断为骨量正常；T值为-1～-2.5个标准差，诊断为骨量减少；T值<-2.5个标准差，诊断为骨质疏松。

2.2OVCF诊断 患者入院后行胸腰椎X线正侧位片示椎体存在高度丢失。检测采用美国GE Signa Profile/I 1.5T MRI扫描仪，采用体相控振表面线圈，扫描序列包括自旋回波序列(SE)、快速自旋回波序列(FSE)和短反转时间恢复脉冲序列(STIR)，按常规行矢状位和横轴位扫描，设置参数：SE序列T1WI:重复时间(TR)500～620ms，回波时间(TE)11～15ms；FSE T2WI：TR 3 200～3 500ms，TE 98ms；STIR序列：TR 4 000ms,TE 43ms；扫描层厚3～4mm，间隔1mm，矩阵 256×160，成像视野(FOV)32×32。需MRI证实对应椎体T1WI见低信号或其中混杂少许高信号、T2WI高信号、STIR序列高信号，即为新发的OVCF。

2.3IR检测 HOMA-IR采用稳态模型评估公式计算： HOMA-IR=空腹胰岛素(mU/L)×空腹血糖(mmol/L)/22.5，其值≥1.73定义为IR。取患者清晨空腹静脉血，其中血浆胰岛素水平采用固相放射免疫测定法检测，血糖水平采用葡萄糖氧化酶法测定。参考既往文献[9]，将骨质疏松合并IR组进一步分为低IR组(﹤2)，中IR组(2～6)和高IR组(﹥6)。

3统计学分析

结 果

1一般资料比较

两组患者实际年龄和绝经年龄上均无显著差异(P>0.05)，但骨质疏松合并IR组骨密度无论测定值还是T值均明显低于单纯骨质疏松组，且OVCF的发生率明显增高，差异有统计学意义(P<0.05)。初步结果示骨质疏松合并IR组的患者具有更高的骨折风险。见表1。

2骨质疏松合并IR组的亚组比较

根据HOMA-IR值的高低，将骨质疏松合并IR组患者分为3个亚组，即低IR组、中IR组和高IR组，3组人数分别为23、28和19例。结果表明随着HOMA-IR的升高，骨密度进一步降低，而OVCF发生率进一步增高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

3Pearson相关性分析

在校正年龄、性别等相关因素后，Pearson相关性分析显示HOMA-IR与OVCF发生率呈正相关(r=0.415，P=0.005)，而与骨密度测定值呈负相关(r=-0.315，P=0.028)，但与骨密度T值无明显相关性(r=0.215，P=0.184)。结果提示IR与PO患者发生OVCF明显相关。

表1 两组患者一般资料比较

表2 各IR亚组比较

讨论

骨质疏松是导致绝经后妇女发生脆性骨折的主要原因，其基本的发病机制在于骨代谢中破骨活性上升，而成骨活性下降[10]。糖尿病患者中骨质疏松常见，多项研究表明Ⅱ型糖尿病增加骨质疏松发病率[11]，但其确切机制并不清楚。目前普遍认为Ⅱ型糖尿病的发生与胰岛β细胞功能障碍导致胰岛素分泌不足及胰岛素作用效应降低导致IR有关[12]。而多数Ⅱ型糖尿病患者在胰岛素分泌缺陷之前就已经发生IR。这些研究结果提示IR与骨质疏松发生间的密切关系。本项研究通过比较发现合并IR的PO患者骨密度比单纯PO患者明显下降。而国内张劼[13]研究发现IR可降低骨转换，增加发生骨质疏松风险，与本研究结果相符。

骨折是骨质疏松最严重的并发症，而脊柱椎体是其最好发部分[14]。发生OVCF的病理基础在于椎体内部主要由大量松质骨构成，一旦发生骨质疏松，其骨小梁就会变得稀疏，骨微结构发生破坏，骨强度下降，即使受到轻微外力也易导致压缩性改变，即发生脆性骨折[15]。由此可见骨质疏松是导致OVCF的重要内在因素，而本项研究结果同样提示合并IR的患者OVCF发生率显著上升。由于OVCF极大影响患者的生活质量，其治疗又造成巨大医疗花费，因此找到其发生的危险因素，及早干预从而降低发生风险有着显著的临床意义和社会价值。

本研究在IR患者的亚组分析中发现，IR抵抗程度越高，患者的骨密度越低，且OVCF的发生率越高。因此笔者大胆推测IR可以作为PO患者发生OVCF的一个危险因素。而进一步Pearson相关性分析证实HOMA-IR 值与OVCF发生呈明显正相关，而与骨密度测定值呈负相关。但HOMA-IR值与T值没有明显相关性。分析原因可能是T值的定义应该与同种族同性别的年轻女性骨峰值相比较，而国内许多骨密度仪仍然采用白人年轻女性的数据库作为标准，它是否适用于国内女性骨密度判断值得推敲[16]。

本项研究亦存在一些不足之处，首先该课题是一项回顾性研究，单中心且样本量较小，导致其临床循证学意义较弱，今后可进一步行多中心的前瞻性研究验证IR对PO患者骨折风险的影响；其次由于既往临床资料局限，所纳入分析指标较少，并不能充分反映IR与骨代谢之间的关系；再者尚缺乏相应的基础研究，IR导致骨质疏松并进一步诱发骨折的确切机制并不清楚，需进一步通过细胞分子生物学的实验进行探讨。

综上所述，本项研究初步证明了可将IR作为PO患者发生OVCF的危险因素，且与患者骨密度下降密切相关，为今后PO患者中骨折风险判断及有效预防提供了新的思考方向。