血清Apelin-13水平与2型糖尿病骨质疏松患者骨代谢相关性研究

韩旸，王凯亮，邵楠，李洪梅

(北京市应急总医院，1.内分泌科；2.骨科，北京 100028)

相关研究[1]提出糖尿病患者体内缺乏胰岛素且持续高血糖状态对骨骼的损伤较大，并影响骨基质微环境使得异常的细胞因子与脂肪因子侵袭骨骼系统，引发病理性改变。随着对糖尿病的深入研究[2]发现，血清Apelin为新型脂肪细胞因子，主要来自脂肪组织，可参与人体的激素调控、能量代谢，也包含了骨代谢的过程，并具有抗炎、调节体液平衡、抑制细胞增殖、促进血管新生的生物学功能；此外，其也是一种血管活性肽，可以影响糖尿病大血管以及微血管病变，是当前防止糖尿病领域的研究重点[3-4]。关于2型糖尿病骨质疏松发病机制的研究[5-6]提出，糖尿病骨质疏松患者体内多种脂肪细胞因子的含量以及功能发生了变化，也已经证实了与糖尿病的发生、发展有着密切相关性。该研究通过对糖尿病伴/不伴骨量减少患者进行临床、实验室指标的收集，探讨2型糖尿病患者血清Apelin-13对骨代谢的影响，继而为患者利用脂肪细胞因子防治骨质疏松提供临床试验依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年11月至2020年11月北京市应急总医院收治的120例2型糖尿病患者，依据世界卫生组织骨质疏松诊断标准将其分为骨量正常组(n=45)、骨量减少组(n=40)、骨质疏松组(n=35)。骨质疏松诊断标准依照2019年中华医学会制定的骨质疏松诊断标准[7]进行判定，骨量正常：T值≥-1.0，骨量减少：-2.5

1.2 方法

1.2.1 资料收集 收集3组患者的一般资料(包含年龄、糖尿病病程、体质指数等)。

1.2.2 实验室指标检测 所有患者在入院后次日清晨抽取空腹静脉血5 mL，置于离心管中，离心半径：17 cm；离心速度：200 rpm；时间：10 min。取上层血清后存于零下80 ℃环境中，采用瑞士罗氏cobas8000全自动生化分析仪利用高效液相层析法测定糖化血红蛋白水平，利用葡萄糖氧化酶法测定空腹血糖水平，利用酶联免疫吸附法测定血清Apelin-13水平，所用试剂盒由R&D公司提供。检测过程：标准品的稀释与加样、温育、配液、加酶、温育、洗涤、显色、终止、测定；采用电化学发光法对骨代谢标志物进行检测，包含：总Ⅰ型胶原氨基端肽(T-P1NP)、Ⅰ型胶原羧基端肽(β-CTX)、骨钙素(BGP)、25羟维生素D3[25(OH)D3]水平，以上试剂盒由罗氏公司提供。检测步骤：试验开始前平衡各试剂，样品及试剂充分混匀，避免气泡、加样、弃去液体、弃去孔内液体、每孔加酶结合物工作液、加底物溶液(TMB)、加终止液、立即使用酶标仪在450 nm波长测量各孔的光密度(OD值)，完成检测。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 3组一般资料比较

经分析，3组的年龄、性别、病程、体质指数、空腹血糖、糖化血红蛋白水平相比，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 3组一般资料比较

2.2 3组血清Apelin-13及骨代谢标志物水平的比较

Apelin-13、T-P1NP、25(OH)D3水平比较：骨质疏松组<骨量减少组<骨量正常组(P<0.05)；β-CTX、BGP水平比较：骨质疏松组>骨量减少组>骨量正常组(P<0.05)。见表2。

表2 3组血清Apelin-13及骨代谢标志物水平的比较

2.3 血清Apelin水平与骨代谢标志物的相关性分析

2型糖尿病血清Apelin-13与T-P1NP、BGP、25(OH)D3水平成正相关(r=0.630，P<0.001；r=0.644，P<0.001；r=0.628，P<0.001)；Apelin-13与β-CTX水平呈负相关(r=-0.496，P<0.001)。

3 讨论

骨质疏松是一种以骨质微结构损伤、骨量减少为特征的代谢性疾病，也是2型糖尿病患者骨骼系统常见的并发症，由于其骨强度降低导致骨质疏松并发骨折风险增加，对患者的身体以及生活质量产生了较大的影响[9]。因此能够对骨量丢失机制进行研究，从源头上预防和治疗骨质疏松，可减少疾病的发生，提高预后效果。有研究[10]提出糖尿病患者长期处于高血糖状态，可引起高糖毒性(氧化应激反应)、内分泌失调及相关并发症，加之降糖药物的使用也会对骨组织造成损害，更易引发骨质疏松。也有研究[11]提出糖尿病骨量异常的原因与胰岛素缺乏、胰岛素抵抗及机体持续高血糖状态有关，加之骨基质微环境的异常(骨基细胞晚期糖基化终末产物蓄积)，异常细胞因子与脂肪因子对骨骼的侵袭作用，使得肌肉、神经、骨骼系统病理性相互作用导致恶性循环发生。

该研究显示：骨质疏松组、骨量减少组、骨量正常组的Apelin-13、T-P1NP、N-MID、25(OH)D3水平相比具有差异性(P<0.05)。相关研究[12]中发现骨损害情况愈加严重的糖尿病患者血清Apelin-13水平降低越明显，而且也进一步证实了该水平与骨各个检测位点的骨密度值呈现正相关性，更进一步证实了脂肪因子与骨代谢水平之间的关系。从该研究结论中可以看出骨质疏松组患者的血清Apelin-13水平降低明显，原因与糖尿病患者发生骨质疏松过程中由于血清Apelin-13水平降低而影响了骨细胞数量(减少)有关，继而影响了骨重建与骨形成，使得骨量减少明显[13]。P1NP是早期骨形成的标志，其增加明显代表骨形成较为活跃，从该研究中可以看出骨质疏松患者该水平降低明显。维生素D主要表现在对钙磷的调节作用上，属于骨矿过程中不可少的元素，糖尿病患者因为渗透性利尿作用使得维生素、钙、磷物质大量流失，机体缺乏营养物质刺激PTH代偿性增高导致溶骨作用增加、破骨细胞活动强化继而引发骨、肾性疾病[14-15]。BGP水平在健康人中的水平较高，骨质疏松患者成骨细胞骨胶原蛋白的黏附能力降低，引起成骨细胞数量相对少、活性降低，使得成骨作用减弱，骨吸收超过骨形成，属于引起骨质疏松症的影响因素。该研究中25(OH)D3水平在3组患者中有差异性，骨质疏松患者水平明显降低，因此对于2型糖尿病患者而言该水平可以反映骨量损伤情况，继而为后续疾病预防提供参考[16]。有研究[17-18]提示血清Apelin与糖尿病与骨代谢相关，且成为了两种疾病的共同通路，因此研究者推测血清Apelin可能参与了关节软骨的分解过程，间接说明其与骨骼系统的代谢过程有着密切联系。该研究显示：血清Apelin与BGP水平呈负相关，与T-P1NP、N-MID、25(OH)D3水平呈正相关，提示2型糖尿病与骨质疏松症之间通过脂肪因子发生了一定联系，两种疾病具有密切相关性，其中血清Apelin-13这种新型的脂肪因子与骨形成标志物T-P1NP正相关，与骨吸收标志物β-CTX呈负相关，因此未来可通过检测血清Apelin-13水平对2型糖尿病患者骨质疏松症的危险性进行评估。

综上所述，2型糖尿病骨质疏松患者的血清Apelin-13、骨代谢水平均异常，且具有一定的相关性，通过血清Apelin水平检测有助于评估糖尿病患者骨质疏松发生的风险。