糖尿病与骨质疏松的相关研究进展

朱笑笑，王丽华

1.南通大学医学院护理学院，江苏南通 226001；2.南通市第一人民医院护理部，江苏南通 226001

骨质疏松症和糖尿病均属于临床上发病率不断升高的慢性疾病。世界卫生组织的相关报告显示，糖尿病的负担在所有国家正在逐年增加，在全球范围内受到糖尿病病情影响的人数超过4亿[1]。骨质疏松症属于骨骼疾病的一种，发病的主要原因在于多种原因使骨密度和骨质量水平不断下降，骨微结构受到破坏，使骨脆性异常增加，发生骨折的可能性明显加大，其中以脆性骨折或创伤骨折较为常见。糖尿病和骨质疏松症之间存在着相互关系，其病理、生理机制，目前还没有被完全阐明[2]。本文主要从1 型糖尿病和2型糖尿病两方面入手，对糖尿病性骨质疏松的发病机制及危险因素的研究进展情况实施综述。

1 1 型糖尿病骨质疏松症的发病机制

1 型糖尿病在临床上被称为胰岛素依赖型糖尿病，发病的主要原因在于胰岛素量绝对不足，使患者长时间处于高血糖状态下[3]。人体在正常生理状态下，骨骼的骨形成和吸收之间存在着一定的相对平衡关系。在1 型糖尿病患者当中，这种动态的平衡关系受到破坏，且骨的吸收优于骨形成，使骨密度水平明显降低[4]。胰岛素属于能够对成骨细胞增殖和分化过程产生刺激作用的一种成骨因子，对骨骼的骨形成过程可以起到一定的帮助作用。它对骨骼的许多骨形成促进作用是由胰岛素样生长因子1 及其相关受体介导的[5]。机体当中胰岛素的缺乏，会使胰岛素样生长因子1 结合蛋白1 的浓度明显增加，使游离状态下的胰岛素样生长因子1 减少，抑制成骨细胞生长，使峰值骨量明显减少[6]。成骨细胞衍生自骨髓间充质干细胞，骨髓间充质干细胞又可以被进一步地分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等。机体胰岛素的缺乏会明显降低成骨细胞数量和生物活性[7]。其他脂肪因子也可能对成骨细胞的分化和生理功能产生一定的抑制。慢性高血糖状态不仅仅会对过氧化物酶体增殖物启动受体Y 和脂肪因子产生影响，还能够对炎性细胞因子的表达起到一定的诱导作用，因而慢性高血糖状态可对成骨细胞分化及其活性进行抑制，并使成骨细胞的凋亡速度明显加快[8]。

2 2 型糖尿病性骨质疏松症的发病机制

2.1 肥胖

2 型糖尿病患者大多数存在肥胖问题，相关领域所进行的实验结果表明，脂肪的堆积会对骨的形成过程产生一定的危害。有证据显示，肥胖和骨代谢之间存在着一定的相互关联[9]。首先，成骨细胞和脂肪细胞都来源于一种常见的间充质干细胞，对脂肪生成进行抑制的物质，反而会对成骨细胞的分化起到刺激作用。反之也是如此，一些能够对成骨细胞的生成起到抑制作用的物质，会使脂肪的生成量增加[10]。其次，肥胖和骨质疏松症的出现与氧化应激状态和促炎细胞因子的产生量增加之间具有一定的关系。在肥胖人群当中，核因子κB 受体活化因子配体/骨保护素通路的受体启动剂，会被增加的循环和组织促炎细胞因子所修饰，使破骨细胞的生物活性明显增加，对骨吸收起到积极的促进作用[11]。最后，高脂肪的摄入会使肠道钙吸收过程受到一定的影响，使钙对骨骼形成的可用性降低。目前，临床对2 型糖尿病患者的肥胖状态，对骨代谢产生影响的具体机制，仍然不是十分明确，但研究证明，肥胖与骨量明显降低具有明确关系[12]。

2.2 高胰岛素血症

与具有自身免疫性B 细胞破坏和完全胰岛素淀粉样蛋白缺乏症的1 型糖尿病相比较而言，2 型糖尿病的主要特征在于外周胰岛素抵抗、高胰岛素血症、胰岛素分泌受损。病情导致的高胰岛素血症在骨生长期间使横断骨减少，成骨细胞明显增加。这是2 型糖尿病骨密度升高或正常的主要因素。但该类患者的骨骼结构发生改变，皮质孔隙率水平增加，和皮质密度的降低，使得骨折类病变发生的风险不减反增[13]。

2.3 高血糖和晚期糖基化终产物

高血糖会对骨代谢会产生影响，已有研究表明，慢性高血糖状态，会使培养物当中成骨细胞的骨钙素基因的表达和钙吸收能力下降。同时，骨吸收也可能被高血糖状态影响，导致中毒增强。高血糖状态和氧化应激会对充质干细胞的分化产生影响，且脂肪的形成要较骨骼形成更加理想。这种向成脂谱系的转变，主要是通过产生具有活性的氧进行介导。尽管该结果说明，高血糖状态通过产生晚期糖基化终产物会对骨骼产生一定的有害作用，但相关问题仍然存在争论[14]。

2.4 晚期糖基化终产物积累

高血糖状态会导致包括骨骼基质在内的组织产生晚期糖基化终产物。戊糖苷等糖基化终产物在骨骼当中积聚，并使骨骼的脆性程度明显增加。在一项相关领域所进行的研究中发现，尿戊糖苷的产生与2 型糖尿病患者发生骨折的风险之间具有密切联系。血清戊糖苷水平与椎骨骨折发生率之间具有相关性[15]。2 型糖尿病的许多并发症与晚期糖基化终末产物的出现有一定的关系。在临床的研究过程中发现，戊糖苷水平的异常升高与骨折病变发生的风险度较高有关。晚期糖基化终产物在细胞表面位置存在着特定的受体，主要负责产生糖尿病并发症。高血糖状态和晚期糖基化终产物之间相互作用，能够控制成骨细胞分化和矿化，使骨密度明显降低[16-17]。

2.5 肾功能损害

糖尿病肾病属于2 型糖尿病患者较为常见的一种并发症，即糖尿病对患者的肾功能造成损害，可能会对维生素D 在患者体内的代谢、钙磷调节、钙-甲状旁腺激素的代偿性分泌等产生影响。钙-甲状旁腺激素轴发生改变，导致钙平衡处于失调状态，导致糖尿病患者的骨骼脱矿质，影响骨代谢[18-20]。

2.6 糖尿病微血管病变

研究显示，骨折发生风险、微血管疾病的出现，与骨骼微结构之间具有非常密切的关系，骨骼当中的血管供应发生改变，可能会对骨骼形成造成损害。与2 型糖尿病相关的微血管疾病可能会对血液流向骨髓的过程造成干扰，影响骨骼微环境、局部骨骼重塑[21-22]。糖尿病微血管病变的发生，会使骨骼局部组织的血液供应分布量不足，神经营养机制出现障碍，使骨小梁处于缺血、缺氧状态[23]。当糖尿病微血管病变发生之后，糖尿病患者由于1-α羟化酶活性明显降低、钙磷代谢机制发生紊乱、继发性甲状旁腺功能亢进、视力受到损伤、肌肉力量明显减弱等相关因素的影响，使骨密度明显下降，发生骨质疏松症的可能性升高[24-25]。