2型糖尿病患者不同骨代谢状态下血清Omentin-1水平的变化及预测价值*

李宗虎,朱明明,郑宪玲,王颖霞,张树杰

邯郸市中心医院:1.健康体检科;2.内分泌一科,河北邯郸 056001

糖尿病是一种以高血糖为特征的慢性代谢性疾病,其中2型糖尿病(T2DM)占比超95%[1-2]。T2DM所造成的炎症因子释放、氧化应激反应、细胞因子与相关信号通路受损等均可能导致骨力学、生化特性改变,从而破坏骨转换平衡,损伤骨形成,进一步诱发骨质疏松[3-4]。有研究报道,骨质疏松症在我国常见慢性疾病中位居第4位,其中T2DM合并骨质疏松的发病率超20%[5]。T2DM、骨质疏松二者合并可增加骨折风险,影响患者预后。因此,如何早期识别T2DM伴骨质疏松高危人群尤为关键。网膜素(Omentin-1)属于一种保护性脂肪因子,可通过成骨细胞间接抑制破骨细胞形成与促进骨钙素生成,从而抑制骨转换、重塑骨强度[6]。同时,Omentin-1还具有胰岛素增敏作用,在T2DM、葡萄糖耐量降低与胰岛素抵抗中减低[7]。基于此,本研究观察T2DM患者不同骨代谢状态下血清Omentin-1表达,并分析血清Omentin-1水平与骨代谢水平的相关性,以及血清Omentin-1水平对T2DM伴骨质疏松的预测价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2021年6月至2022年12月就诊于本院的120例T2DM患者作为研究对象。男55例、女65例,年龄50～75岁,平均(57.52±7.02)岁。另选取同期于本院体检的50例健康者作为健康对照组,其中男23例、女27例,年龄50～72岁,平均(58.56±7.15)岁,既往无糖尿病、骨质疏松病史及家族史。纳入标准:(1)符合T2DM诊断标准[8];(2)男性年龄≥50岁,女性为绝经后;(3)无长期大量饮用咖啡、酒、浓茶史。排除标准:(1)入组前3个月接受维生素D、类固醇激素、钙剂、二磷酸盐、巴比妥类、雄激素、雌激素等影响骨代谢的药物;(2)伴有血液系统肿瘤、自身免疫性疾病、原发性甲状旁腺功能亢进症、继发性甲状旁腺功能亢进、三发性甲状旁腺功能亢进症、风湿性疾病、骨髓瘤、骨折、骨肿瘤等影响骨代谢的疾病;(3)肝肾功能异常;(4)1型糖尿病;(5)伴严重心脏基础疾病,长期卧床;(6)凝血功能障碍;(7)精神异常。本研究已获本院医学伦理委员会批准,研究对象自愿签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1分组方法 借助美国Hologic双能X线骨密度仪测定所有受试者左侧股骨颈与腰椎正位L1～L4的骨密度,每次检测前均进行标准体模仪器性能校正,系统会自动给出相应T值,其中左侧股骨颈、腰椎正位L2～L4测定变异系数为0.90%、0.75%,体模测定长期变异系数为0.55%。按照文献[9]将T2DM患者分为A组(骨量正常,T值≥-1.0)、B组(骨量减少,-2.5

1.2.2血清实验室指标 采集T2DM患者治疗前、健康对照组体检当日空腹状态下的10 mL静脉血,离心10 min(离心速度为2 500 r/min,半径为6 cm)分离血清,取上清,置于-80 ℃冰箱中待测。采用酶联免疫吸附试验法(试剂盒购自上海慧颖生物科技公司),仪器选用酶标仪[型号SpectraMax iD5,厂家:美谷分子仪器(上海)有限公司]测定血清Omentin-1水平。通过高效液相层析法(试剂盒购自武汉纯度生物科技有限公司)测定糖化血红蛋白(HbA1c),仪器选用糖化血红蛋白分析仪[型号HLC-723G11,厂家:东曹(上海)生物科技有限公司]。己糖激酶法(试剂盒购自上海信帆生物科技有限公司)测定空腹血糖(FBG),仪器选用全自动生化分析仪(型号PUZS-300,厂家:上海帝博思生物科技有限公司)。化学发光法(试剂盒购自德国罗氏公司)测定空腹胰岛素(FINS),仪器选用电化学发光分析仪(型号cobas e 601,厂家:德国罗氏公司),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),即HOMA-IR=FINS(mIU/L)×FBG(mmol/L)/22.5。电化学发光法测定血清骨钙素(BGP)、Ⅰ型前胶原N端前肽(PⅠNP)、Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)。

1.2.3基础资料收集 收集各组基础资料,包括性别、年龄、体重指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、腰臀比(WHR)。

2 结 果

2.14组基础资料比较 4组性别、年龄、BMI、SBP、DBP、WHR比较,差异无统计学意义(P>0.05);A组、B组、C组FBG水平高于健康对照组,健康对照组、A组、B组HbA1c、HOMA-IR低于C组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 4组基础资料比较(n/n或

2.24组血清Omentin-1与骨代谢水平比较 健康对照组、A组、B组Omentin-1、PⅠNP、BGP高于C组,健康对照组、A组、B组β-CTX低于C组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 4组血清Omentin-1与骨代谢水平比较

2.3血清Omentin-1与骨代谢、血糖水平的相关性 Pearson相关性分析结果显示,T2DM患者血清Omentin-1水平与HbA1c、HOMA-IR、β-CTX水平呈负相关(r=-0.770、-0.807、-0.759,P<0.05),与PⅠNP、BGP水平呈正相关(r=0.868、0.879,P<0.05),与FBG水平无明显相关性(r=-0.085,P=0.152)。见图1～5。

图1 Omentin-1与PⅠNP相关性的散点图

图2 Omentin-1与β-CTX相关性的散点图

图3 Omentin-1与BGP相关性的散点图

图4 Omentin-1与HbA1c相关性的散点图

图5 Omentin-1与HOMA-IR相关性的散点图

2.4多元逐步回归分析T2DM患者骨密度的影响因素 将T2DM患者骨密度作为因变量(0为骨量正常,1为骨量减少,2为骨质疏松),将Omentin-1、PⅠNP、β-CTX、BGP、HbA1c、HOMA-IR作为自变量,在α=0.05水平上进行多元逐步回归分析发现,Omentin-1、PⅠNP、β-CTX、BGP、HbA1c、HOMA-IR均是T2DM患者骨密度的独立影响因素(P<0.05)。见表3。

表3 多元逐步回归分析T2DM患者骨密度的影响因素

2.5血清Omentin-1水平对T2DM伴骨质疏松的预测价值 将T2DM患者是否伴有骨质疏松作为状态变量(0为未伴有,1为伴有),将血清Omentin-1水平作为检验变量,ROC曲线分析结果发现,血清Omentin-1水平预测T2DM伴骨质疏松的AUC为0.835(95%CI:0.764～0.906),当截断值取50.325 ng/mL时,其灵敏度为0.854,特异度为0.801,约登指数为0.655。见图6。

图6 血清Omentin-1水平预测T2DM伴骨质疏松的ROC曲线

3 讨 论

目前临床针对T2DM及并发症的发病机制尚不清楚,多认为与胰岛素信号传导异常、胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能障碍、炎症反应、氧化应激失衡、脂质代谢改变等因素相关[10]。Omentin-1是一种保护性脂肪因子,可促进皮下与网膜脂肪细胞胰岛素的葡萄糖转运,提升胰岛素敏感指数[11-12]。国外研究发现,Omentin-1通过促进丝/苏氨酸蛋白激酶磷酸化,可提高葡萄糖转运,增强胰岛素敏感指数,从而发挥降糖作用[13]。本研究结果发现,健康对照组、A组、B组Omentin-1高于C组,差异有统计学意义(P<0.05);Pearson相关性分析结果显示,T2DM患者血清Omentin-1水平与HbA1c、HOMA-IR呈负相关(P<0.05),推测Omentin-1水平降低可能通过影响内脏、皮下组织或其他胰岛素敏感的组织对葡萄糖转运受限,从而加重胰岛素抵抗,造成血糖控制不佳。

在骨代谢过程中,骨吸收、骨形成紊乱与骨质疏松的发生、发展有关,若成骨细胞作用减弱、破骨细胞作用增强,将会导致骨实质细胞降低,破坏骨质与骨微结构,造成骨量丢失[14-15]。β-CTX由成熟Ⅰ型胶原部分降解产生,与破骨细胞活性、骨重吸收密切相关。PⅠNP、BGP由成骨细胞分泌,可趋化、募集、激活破骨细胞,其水平可反映成骨细胞功能与活性。本研究结果显示,健康对照组、A组、B组Omentin-1、PⅠNP、BGP高于C组,健康对照组、A组、B组β-CTX低于C组,差异有统计学意义(P<0.05),可见T2DM患者存在不同程度的骨吸收增多、骨合成减少情况,其中T2DM合并骨质疏松患者更为明显,推测原因可能是T2DM患者胰岛素抵抗持续存在,会减弱对成骨细胞的刺激作用,加之本研究选择的研究对象均为中老年患者,此类患者在衰老过程中会出现器官功能减退、营养吸收能力降低等现象,致使骨细胞中氨基酸积累增多,降低成骨细胞数量与骨胶原合成,破坏骨吸收、骨形成平衡状态,进而降低骨质与骨量[16]。

近年来,不断有研究证实,糖代谢与骨骼间存在共同的内分泌调节机制,骨骼可接受来自胰腺、脂肪或大脑的信号,并参与糖脂代谢、胰岛素分泌的调节过程中[17-18]。TARIQ等[19]研究报道,血清Omentin-1水平与骨保护素(OPG)相关,且上调血清Omentin-1表达是治疗绝经后骨质疏松的治疗靶点。WANG等[20]纳入225例绝经前女性与285例绝经后女性患者,结果发现,绝经前女性血清Omentin-1水平高于绝经后女性,且多元线性逐步回归分析发现,Omentin-1是绝经后女性骨密度的独立预测因子,且Omentin-1水平与PⅠNP、骨特异性碱性磷酸酶呈负相关。朱明明等[21]研究指出,血清Omentin-1水平与T2DM骨代谢与氧化应激反应相关,Omentin-1水平降低往往预示着血糖控制不佳。本研究结果显示,T2DM患者血清Omentin-1水平与PⅠNP、BGP、β-CTX水平密切相关,当Omentin-1水平表达水平降低时,其对成骨细胞保护作用随之减弱,从而最终影响骨代谢。逐步多元逐步回归分析发现,Omentin-1是T2DM患者骨密度的独立影响因素(P<0.05)。进一步绘制ROC曲线发现,当Omentin-1截断值取50.325 ng/mL时,其灵敏度为0.854,特异度为0.801,约登指数为0.655,提示血清Omentin-1与T2DM患者骨代谢水平有关,且其在T2DM伴骨质疏松的发生、发展过程中发挥重要作用,故临床应动态监测血清Omentin-1水平变化,以指导临床合理诊治。推测Omentin-1与骨代谢相关性的机制与以下几点相关:(1)Omentin-1可通过抑制成骨细胞中核因子B受体活化因子配体及刺激OPG,从而减少破骨细胞形成;(2)Omentin-1可抑制RANKL表达,阻碍破骨细胞生成基因转录,间接减少破骨细胞生成;(3)Omentin-1可经磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路,促进OPG表达增多与成骨形成。

综上所述,T2DM患者血清Omentin-1呈低表达,其表达与T2DM患者骨密度、骨代谢、胰岛素抵抗密切相关,且可有效预测T2DM伴骨质疏松的发生。