2型糖尿病合并骨质疏松患者DEXA 骨密度测量结果与脂联素、瘦素、胰岛素抵抗的关系

刘燕 马刚 王友强 季玉亮

近年来,骨质疏松与糖尿病(diabetes mellitus,DM)等慢性疾病的发病率越来越高,两者之间存在着千丝万缕的关系,随着技术及医学的发展,大量临床数据表明,2型糖尿病患者发生骨质疏松的风险非常大,其中胰岛素缺乏及其抵抗、细胞因子分泌异常均对骨代谢过程产生影响,造成骨量减少、BMD 降低,引起骨组织超微结构变化,增加骨质疏松风险。目前,DEXA 是临床上评估骨质疏松最常用的检查手段,为了进一步了解2型糖尿病患者发生骨质疏松的影响因素,本文分析了2型糖尿病合并骨质疏松患者DEXA 测量结果与LEP、APN、HOMA-IR 的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018 年3 月～2020 年3 月期间在潍坊市坊子区人员医院门诊或住院的124 例2 型糖尿病患者,平均年龄(57.66±9.79)岁,2 型糖尿病符合1997 年美国糖尿病协会的诊断标准。骨质疏松诊断标准：①符合“中国人骨质疏松症的建议诊断标准”；②男性患者年龄>50 岁,女性患者要求绝经后1 年以上。排除标准：①伴有急慢性感染、自身免疫性疾病且应用激素治疗；②患有骨代谢性相关疾病者；③入组前6 个月内曾补充过糖皮质激素、钙剂、维生素D 者；④伴有下丘脑、垂体、甲状旁腺、肾上腺、甲状腺、性腺相关疾病者；⑤伴有乳酸酸中毒、糖尿病酮症酸中毒(DKA)、糖尿病高血糖高渗状态者。根据股骨颈DEXA测量结果分为糖尿病并骨质疏松组(55 例)及糖尿病无骨质疏松组(69 例)。糖尿病并骨质疏松组男30 例,女性25 例；糖尿病无骨质疏松组男37 例,女32 例。选择同期在本院体检的健康者42 例作为对照组,其中男20 例,女22 例,平均年龄(51.81±8.36)岁。三组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经本院伦理委员会审核并批准,所有入组患者已告知研究的目的、方法以及注意问题,并签署研究知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 一般指标测量 所有入组的研究对象均测量体重、身高、腰围,计算稳态模型 HOMA-IR,HOMAIR=空腹血糖(FPG)×空腹胰岛素(FINS)/22.5。

1.2.2 代谢指标测量 所有研究对象经过10 h 禁饮食后于次晨抽取静脉血,应用全自动生化分析仪测量血糖及血脂；高效液相色谱法测定HbA1c；电化学发光法测定胰岛素；酶联免疫法测定LEP、APN；所有测定指标的批内变异系数均在质控范围内。

1.2.3 BMD 测量 应用DEXA 分别检测腰椎(L1～L4)及左侧股骨近端BMD,BMD 单位为g/cm2,腰椎BMD 为腰L1～L4均值。BMD 用T 值表示,参考世界卫生组织的诊断标准将BMD 降低等于和超过同性别、同种族健康成人的骨峰值2.5 个标准差(T≤-2.5)判定为骨质疏松,T>-2.5 判定为非骨质疏松。

1.3 观察指标 比较三组的LDL-C、HDL-C、TC、TG、腰椎BMD、左股骨BMD、LEP、APN、HOMAIR、HbA1c 水平。

1.4 统计学方法 采用SPSS21.0 统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用t 检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P<0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

三组LDL-C、HDL-C、TC、TG 比较差异无统计学意义(P>0.05)。糖尿病并骨质疏松组、糖尿病无骨质疏松组的腰椎和左股骨BMD 明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。糖尿病并骨质疏松组、糖尿病无骨质疏松组的HbA1c 高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。糖尿病并骨质疏松组LEP、HOMA-IR、APN高于糖尿病无骨质疏松组和对照组,差异有统计学意义(P<0.05)；且糖尿病无骨质疏松组LEP、HOMA-IR、APN 高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。HOMAIR、APN、LEP 与BMD 呈负相关(r=-0.372、-0.442、-0.399,P<0.05)。见表1。

表1 三组生化指标、LEP、APN、HOMA-IR 比较()

表1 三组生化指标、LEP、APN、HOMA-IR 比较()

注：与对照组比较,aP<0.05；与糖尿病无骨质疏松组比较,bP<0.05

3 讨论

骨质疏松表现为骨量减少、骨微结构破坏,是一种病因非常复杂的慢性疾病,据调查,全世界骨质疏松患者已多达2 亿,造成骨折者为130 万～160 万,骨质疏松在发病过程中不易察觉,大多数人不予以重视,有统计数据表明,大约40%～50%的女性和13%～22%的男性一生之中至少有一次发生骨质疏松性骨折。其可能会出现全身各个部位的骨折,给患者带来极大的痛苦及巨大的经济负担,甚至可能会导致患者死亡,因此防治骨质疏松刻不容缓。

骨质疏松分为原发性骨质疏松和继发性骨质疏松,原发性骨质疏松的发生多与年龄、女性绝经等因素有关。继发性骨质疏松的发生则与多种因素有关,其中糖尿病性骨质疏松是指因糖尿病患者体内多种代谢因素的改变造成的BMD 降低,引起骨组织结构发生变化,导致骨质疏松,从而增加骨折风险。已有的研究证实,BMD 的影响因素有肥胖、雌激素、细胞因子等。糖尿病与骨质疏松两者之间的关系非常复杂。相关临床研究表明,糖尿病会影响骨形成过程以及骨微环境,使其发生整体的改变［1,2］。目前已证实1 型糖尿病患者骨质疏松的发生可能与胰岛素绝对缺乏有关；2 型糖尿病以胰岛素抵抗为主,可能存在胰岛素分泌缺乏,2 型糖尿病前期可能有高胰岛素血症。因此有关2 型糖尿病骨质疏松的发病机制观点不一。Barrete Connor 等［3］认为,胰岛素缺乏或胰岛素敏感性下降是2 型糖尿病骨质疏松发生的主要原因。黄昶荃等［4］动物实验研究中亦发现,胰岛素抵抗组大鼠BMD 明显低于正常对照组,并高于糖尿病组。本研究发现,糖尿病并骨质疏松组、糖尿病无骨质疏松组腰椎和左股骨BMD 明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。提示2 型糖尿病患者与非糖尿病者相比,骨质疏松发病率会增加。相关数据分析示,HOMA-IR 与BMD 呈负相关(r=-0.372,P<0.05),提示随着胰岛素抵抗的加重,BMD 会降低。胰岛素抵抗导致BMD 下降的可能机制：①胰岛素缺乏或者胰岛素抵抗降低了刺激成骨细胞的作用,从而降低了骨细胞对胶原合成的能力,增加了骨吸收的速度,降低骨细胞数,使BMD 降低；②通过影响肾1a-羟化酶的活性,影响肾对钙磷的调节,使甲状旁腺激素等分泌异常从而干扰骨代谢,造成骨质疏松。

APN 是一种内源性的生物活性肽类物质,是由白色脂肪组织分泌的,目前发现APN 与胰岛素抵抗、代谢综合征、2 型糖尿病动脉粥样硬化、血脂异常等病变的发生密切有关。查阅近年来国内外文献发现,APN对BMD 具有一定调控作用。同样研究表明,APN 影响骨的代谢,可通过3 个不同的途径：①自分泌或旁分泌的途径；②内分泌途径；③通过影响胰岛素信号通路产生作用。APN 对骨代谢的作用包括影响成骨细胞的活性和破骨细胞的活性,是上述3 个途径综合作用的结果。APN 可以通过调控腺苷酸活化蛋白激酶-α1,p38,核因子-κB 信号通路来影响骨形态发生蛋白2的表达,诱导人成骨细胞的增殖和分化［5］,并诱导成骨细胞NF-κB 受体活化素配体的表达,从而间接诱导破骨细胞生成［6］。目前报道APN 是BMD 的独立影响因素,本研究发现,APN 与BMD 呈负相关(r=-0.442,P<0.05)。与Jǜrinae 等［7］、Richards 等［8］研 究 结果相符。

LEP 是一种分泌型蛋白质,是由位于人染色体7q32 的肥胖基因编码的,其参与了胰岛素抵抗、微血管病变以及炎症的发生过程［9］。目前临床研究及数据分析表明,LEP 与骨质疏松的发病密切相关［10］。研究发现,LEP 在成骨细胞、软骨细胞的直接合成代谢过程中起重要作用,并影响骨髓间质干细胞的分化,影响分化为脂肪细胞的干细胞分化为成骨细胞［11］,对骨合成产生积极影响。另外,Hipmair 等［12］以及江孝龙等［13］对骨质疏松患者研究证实：LEP 可以刺激中枢神经和(或)神经内分泌系统,使其释放相应的介质,通过体重变化以及激素变化,对骨代谢产生间接的影响,对骨的合成产生消极影响。本文研究也表明,骨质疏松组患者的BMD 明显下降,且血清LEP 水平与BMD 呈负相关(r=-0.399,P<0.05),表明血清LEP 在骨代谢中产生积极,定期检测可有助于疾病诊断。

综上所述,2 型糖尿病合并骨质疏松的机制非常复杂,在2 型糖尿病发病过程中HOMA-IR、APN、LEP是重要的因素,同时亦是糖尿病性骨质疏松的发病的重要因素。但其影响破骨和成骨平衡的分子水平还有待研究,需要更大样本和进一步的研究来探讨。