血清IGF-1、IL-1β水平与2型糖尿病患者骨密度的相关性及监测的临床意义

李凤丽 ，李茂山 ，何丽 ，罗方 ，康志强 ，李阳

（1.郑州大学附属郑州中心医院内分泌科，河南 郑州450007；2.河南省直第三人民医院骨科，河南 郑州 450000；3.郑州大学附属郑州中心医院检验科，河南 郑州 450007）

2型糖尿病为临床多发内分泌系统病症，患者多存在胰岛素抵抗、内环境紊乱与诸多细胞因子合成及分泌异常。多项研究指出，2型糖尿病患者骨质疏松发生率较正常人群显著增高,细胞因子分泌异常及胰岛素抵抗均可影响骨代谢过程,造成骨量减少、骨密度降低及骨组织超微结构损坏[1,2]。另有研究表明,骨代谢转换包括成骨细胞所介导骨形成及破骨细胞所介导骨吸收两个互相关联且对立的过程,骨吸收增加及骨形成减少均可造成骨量减少，引起骨密度降低，故测定骨吸收及骨形成标志物水平可准确预测骨丢失情况[3,4]。近年来，关于白细胞介素-1β（IL-1β）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和2型糖尿病骨质疏松间的相关性得到普遍重视，其中IGF-1可促骨形成，维持骨量，而IL-1β具备破骨活性，可促使骨吸收，属骨形成抑制剂，其于骨形成中的正性促进作用均继发于其所引起的骨吸收。基于此,本研究即探讨血清IL-1β和IG F-1水平与2型糖尿病患者骨密度的关联性，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2016年11月-2018年11月收治的43例2型糖尿病骨密度降低患者为研究组,另选取同期收治的43例2型糖尿病骨密度正常患者为对照组、43例健康体检者为健康组。纳入标准：⑴研究组及对照组均符合2型糖尿病的诊断标准；⑵研究组骨密度T值≤-2.5；⑶知晓本研究，签署同意书。排除标准：⑴合并凝血功能障碍者；⑵合并肾肝心功能障碍者；⑶合并系统性红斑狼疮、血管炎及其他免疫系统病变者；⑷合并全身性重度感染性疾病者；⑸合并代谢系统病变者；⑹合并内科重度病变者。本研究经我院伦理委员会审批通过。三组研究对象性别、年龄、BMI、吸烟及饮酒情况间无显著性差异,P＞0.05。见表1。

表1 三组一般情况比较

1.2 方法 空腹抽取三组研究对象静脉血4 ml，3000 r/min离心10min处理，取上清液，以美国Bio-RAD公司Bio-RAD550型酶标仪与配套试剂盒经酶联免疫吸附法测定血清IL-1β和IGF-1水平。

1.3 统计学处理 采用SPSS25.0软件统计分析，计量资料以（x±s）表示，t检验，多组间计量资料比较采用单因素方差分析、LSD-t检验，血清IL-1β和IGF-1水平与2型糖尿病患者骨密度之间的相关性采用Pearson相关分析。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 3组研究对象血清IL-1β和IGF-1水平的比较 三组研究对象血清IL-1β和IGF-1水平有显著性差异（P＜0.05）；研究组血清IL-1β水平显著高于对照组与健康组,血清IGF-1水平显著低于对照组与健康组 （P＜0.05）；对照组与健康组之间血清IL-1β和IGF-1水平间无显著性差异（P＞0.05）。见表2。

表2 三组研究对象血清IL-1β和IGF-1水平的比较(x±s，ng/ml)

2.2 血清IL-1β和IGF-1水平与2型糖尿病患者骨密度相关性分析 Pearson检验显示，血清IL-1β水平与2型糖尿病患者骨密度存在显著正相关关系（r=0.805，P＜0.01），血清 IGF-1 与骨密度存在显著负相关关系（r=-0.788，P＜0.05）。

3 讨论

2型糖尿病为多病因所致代谢疾病，患者多存在一定程度骨代谢障碍，引发不同程度骨量减少，若未及时得到有效干预则会发生骨质疏松,对患者身心健康及生活质量造成极大影响。近年来，随2型糖尿病发病率持续增高,糖尿病合并骨质疏松患者不断增多,故如何及早明确2型糖尿病患者骨密度情况、减少骨质疏松发生成为研究热点。

细胞因子在2型糖尿病患者骨质疏松发生及进展中具有重要作用，其可影响骨形成及骨吸收，造成骨形成与骨吸收间偶联失衡[5]。本结果显示,研究组血清IGF-1水平显著低于对照组与健康组（P＜0.05）,表明2型糖尿病骨密度降低患者IGF-1水平异常减少。临床多认为IGF-1属骨形成调节剂，其可调节骨吸收，并抑制骨胶原降解，而2型糖尿病患者长期遭受高血糖毒性影响,其GH/IGF-1轴出现异常,IGF-1含量明显减少[6,7]。IGF-1由70个氨基酸所组成,可经IGF-1受体作用于对应靶细胞，促使细胞有丝分裂及分化，具备旁分泌、自分泌及内分泌特性，分子结构和胰岛素较相似。相关研究指出，IGF-1结合于胰岛素受体后,可促使葡萄糖于肌肉及脂肪等细胞内转运,并阻碍肝糖原输出，可降低血糖水平，且IGF-1还可促使细胞分化及增殖、维持骨密度与骨量，保证骨骼正常生长发育[8]。唐莉学者[9]还表明，IGF-1含量减少可造成胰岛素抵抗,其表达水平和胰岛素抵抗指数间存在显著相关关系,且含量越少则胰岛素抵抗程度越严重。胰岛素抵抗可造成胰岛素水平异常增高，引起高胰岛素血症，加剧胰岛负担，随病程延长，长期恶性循环可致使胰岛素分泌匮乏,影响成骨合成骨钙素，抑制骨形成及转换，并引发骨胶原降解及骨密度降低、骨量丢失，最终引发骨质疏松。另有研究指出,成骨细胞及破骨细胞上均具有IGF-1受体，其结合于IGF-1后可调节细胞生长及增殖，作用方式主要包括：⑴促使成骨细胞摄取氨基酸，并合成胶原，以此促使骨形成；⑵减少骨吸收过程中转录因子表达，抑制骨胶原降解；⑶促使骨原细胞DNA合成，产生骨基质[10]。因此由研究结果可知，由于IGF-1水平降低,故造成2型糖尿病患者易出现骨密度降低。

IL-1β也与2型糖尿病患者骨密度降低关系密切，其为破骨细胞激活因子重要类型，可加速骨细胞前体细胞的分化成熟，增强破骨细胞活性，但其作用是通过其他激素及细胞因子间接介导。IL-1β能刺激成纤维细胞生成前列腺素E2，而前列腺素E2在促使骨吸收中具有重要作用；IL-1β还可促使成骨细胞生成肿瘤坏死因子（TNF）及IL-6，并和其相互协调作用，共同促进骨吸收，表明IL-1β活性增强对破骨细胞、成骨细胞及成纤维细胞的功能调节与相互转化极为重要。临床相关研究证实,骨质疏松患者骨组织相关破骨细胞分化因子TNF-α、IL-6及IL-1β表达水平异常增高，致使破骨活性提升，骨形成量少于骨吸收量，最终造成骨质疏松，提示骨质疏松骨组织内IL-1β呈显著高表达状态，且和骨密度间关系密切[11,12]。本结果也显示,研究组血清IL-1β水平高于对照组与健康组，且Pearson检验证实IGF-1及IL-1β水平均和2型糖尿病患者骨密度间具有密切相关性（P＜0.05）,表明2型糖尿病骨密度降低患者血清IL-1β及IGF-1水平均出现异常,测定其含量利于准确评估患者骨密度状态，为临床制定、调整治疗方案提供客观依据。

综上所述，2型糖尿病骨密度降低患者IL-1β水平显著增高、IGF-1水平明显降低,两者间存在密切相关性，临床实际可通过测定IGF-1及IL-1β水平评估2型糖尿病患者骨密度情况。