炎性細胞因子與2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥關(guān)系的研究

奚 悅 李敬林 李德華 李志強

糖尿?。―M）及其急慢性并發(fā)癥將影響患者的健康及生活質(zhì)量，是一個日益嚴重的社會公共衛(wèi)生問題。糖尿病除主要表現(xiàn)為糖、蛋白質(zhì)、脂肪三大物質(zhì)代謝紊亂外，同時還伴有骨代謝的異常，可發(fā)生不同程度的骨量減少。曾紹凡等[1]研究發(fā)現(xiàn)，我國老年2型糖尿病患者存在不同程度的骨密度下降。隨著糖尿病患者的壽命和病程延長，糖尿病性骨質(zhì)疏松的發(fā)病率將有增多趨勢。目前，影響2型糖尿?。═2DM）并發(fā)骨密度（BMD）降低的相關(guān)危險因素尚不十分清楚。本研究旨在探討導(dǎo)致2型糖尿病BMD改變的相關(guān)因素,以便采取有效的防治對策。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2010年4月—2011年4月于本院住院的100例男性2型糖尿病患者為研究對象,平均年齡（54.26±8.77）歲,體質(zhì)量指數(shù)（BMI）為（24.53±2.00）kg/m2，病程1周～25年。糖尿病分型根據(jù)1999年WHO診斷及分類標(biāo)準(zhǔn)。所有患者均給予糖尿病飲食以排除飲食因素對血糖的影響，未使用影響鈣磷鎂代謝藥物。無長期臥床、慢性腹瀉史。全部患者排除垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺和性腺原發(fā)性疾患，無長期臥床及原發(fā)性心肺腎疾患，半年內(nèi)未服用鈣劑、維生素D等藥物。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑 人A-SAA ELISA檢測試劑盒購自加拿大Biosouree公司，批間及批內(nèi)變異系數(shù)分別小于5.0%，5.0%。骨鈣素（OC）測定采用酶聯(lián)免疫法（ELISA），試劑盒購自比利時BioSource Europe S.A公司，批間及批內(nèi)變異系數(shù)分別小于4.0%，1.1%。TNF-α、IL-6 ELISA檢測試劑盒購自美國Market nic公司，批間及批內(nèi)變異系數(shù)分別小于5.0%，2.3%。

1.2.2 BMD的測定 采用美國GE公司生產(chǎn)的Lunar-Prodigy雙能X線骨密度儀對患者進行正位腰椎(L2～4)的骨密度測定（T值），由同一醫(yī)師嚴格按照操作規(guī)程操作，儀器每日進行質(zhì)控。根據(jù)1994年WHO推薦的骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn):受檢者有一個或一個以上部位BMD在同性別正常年輕成人峰值骨量1～2.5個標(biāo)準(zhǔn)差之間(-2.5

1.2.3 標(biāo)本采集與保存 所有受試者隔夜禁食12 h采集肱靜脈血10 mL，均分為2份，1份立即測定空腹血糖(FBG)、血鈣（Ca）、血磷（P）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、甲狀旁腺激素（PTH）、堿性磷酸酶（ALP）、血脂等。另1份置入含抑肽酶（10 U/mL）的EDTA抗凝試管（50 mL/L），輕輕搖勻，離心分離血漿（5 000 r/min，15 min，4℃）后，凍存于-70℃冰箱，用于急性時相血清淀粉樣蛋白A（A-SAA）、OC、腫瘤壞死因子（TNF）-α和白細胞介素（IL）-6水平的測定。所有受試者留取24 h尿液標(biāo)本（甲苯防腐），以測量尿微量白蛋白（UAER）含量。所有受試者均常規(guī)詢問病史和體檢，詳細記錄受試者年齡，測量身高、體質(zhì)量，計算BMI。

1.2.4 生化指標(biāo)的檢測 FBG測定采用葡萄糖氧化酶法，所有受試者采血前普食3 d，以穩(wěn)定鈣、磷的攝入量，Ca、P測定采用日本日立-7600全自動生化分析工作站。HbA1c測定采用柱狀層析法。PTH采用美國雅培公司生產(chǎn)的化學(xué)發(fā)光自動免疫分析儀i-1000進行測定，試劑盒為雅培公司配套試劑。A-SAA、OC、TNF-α和IL-6均采用ELISA法檢測，所有操作嚴格按照試劑盒說明書進行，所有標(biāo)本同批測定，所有試驗由專人統(tǒng)一完成。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)由SPSS 11.5軟件處理。計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組間比較采用方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗 。指標(biāo)間的關(guān)系判定采用Pearson相關(guān)進行分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組的臨床資料比較 100例共檢出BMD減低者37例（37%）。3組的年齡、FBG、病程、BMI、HbA1c、TNF-α、IL-6、A-SAA、UAER、OC差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。A組較B、C組患者年齡小，病程短，F(xiàn)BG、HbA1c、TNF-α、IL-6、A-SAA及UAER低，BMI高。C組與B組相比，F(xiàn)BG、HbA1c、TNF-α、A-SAA、UAER、OC差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。3組其余指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.2 患者BMD的多因素相關(guān)分析 2型糖尿病患者BMD改變與年齡、FBG、TNF-α、A-SAA、UAER、IL-6、OC、病程及HbA1c呈負相關(guān)（r分別為-0.471，-0.454，-0.741，-0.716，-0.804，-0.633，-0.499，-0.395，-0.533，P<0.05），與BMI正相關(guān)（r=0.430，P<0.05）。

Table 1 Comparison of clinical data between three groups表1 各組臨床資料比較 （±s）

Table 1 Comparison of clinical data between three groups表1 各組臨床資料比較 （±s）

*P<0.05

組別 n A組B組C組F P A∶B A∶C B∶C 63 21 16年齡（歲）50.60±7.30 60.00±7.16 61.13±8.17 20.812*<0.001<0.001 0.649 BMI（kg/m2）25.23±1.74 23.57±1.86 23.03±1.88 13.495*<0.001<0.001 0.373病程（年）6.23±1.98 9.43±3.72 10.25±5.53 14.889*<0.001<0.001 0.438 FBG（mmol/L）7.72±1.14 8.48±0.69 9.48±1.12 18.714*0.006<0.001 0.005 IL-6（ng/L）5.26±1.16 7.02±1.28 7.67±1.04 37.402*<0.001<0.001 0.099 OC（μg/L）4.75±0.62 5.17±0.70 5.81±0.80 16.985*0.013<0.001 0.005 A-SAA（μg/L）12.16±2.53 18.37±2.93 21.29±3.66 86.970*<0.001<0.001 0.002 UAER（μg/min）23.83±12.28 55.19±14.99 90.13±14.47 161.641*<0.001<0.001<0.001組別 n A組B組C組F P A∶B A∶C B∶C 63 21 16 HbA1c（%）7.82±0.99 8.59±0.76 9.28±0.99 17.077*0.002<0.001 0.031 TNF-α（ng/L）12.37±1.61 16.74±1.67 18.26±1.70 113.476*<0.001<0.001 0.006膽固醇（mmol/L）6.11±0.78 6.40±0.68 6.48±0.64 2.225三酰甘油（mmol/L）2.57±0.70 2.61±0.51 2.61±0.71 0.033 PTH（ng/L）44.05±9.52 47.60±9.94 47.95±8.37 1.793 ALP（mmol/L）72.11±13.22 77.86±14.10 78.88±14.60 2.428血鈣（mmol/L）2.27±0.12 2.28±0.13 2.30±0.11 0.583血磷（mmol/L）1.16±0.18 1.16±0.17 1.23±0.21 0.909------------------

3 討論

近年來大規(guī)模前瞻性研究表明，T2DM患者合并骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率為20%～60%，其中老年女性比非DM人群骨質(zhì)丟失更快，骨折的發(fā)生率更高[2]。本研究100例T2DM男性患者腰椎BMD降低檢出率為37%。

3.1 A-SAA與2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥 A-SAA是人脂肪細胞分泌的一種細胞因子。Furlaneto等[3-4]的研究發(fā)現(xiàn)，脂肪細胞分泌的A-SAA能通過旁分泌形式促進脂肪組織多種促炎性細胞因子IL-6等的分泌，而IL-6、IL-8等炎性因子是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的關(guān)鍵脂肪細胞因子。本研究顯示，B、C組A-SAA水平比A組明顯增高，同時通過相關(guān)分析顯示，A-SAA與BMD呈負相關(guān)，提示A-SAA作為脂肪細胞因子參與糖尿病骨質(zhì)疏松癥的形成，并且A-SAA水平越高，骨質(zhì)疏松的程度越重。但其影響骨代謝的機制還需進一步研究。

3.2 TNF-α、IL-6與2型糖尿病患者骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系 TNF-α、IL-6均是具有多種功能的細胞因子。研究發(fā)現(xiàn)單核細胞和巨噬細胞分泌的TNF-α、IL-6等細胞因子直接或間接地作用于OC前體，誘導(dǎo)其分化為成熟OC，促進骨吸收，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松發(fā)生[5]。本研究證實，2型糖尿病低骨量及骨質(zhì)疏松患者 TNF-α、IL-6、OC 較正常組明顯增高，TNF-α、IL-6與BMD呈負相關(guān)，提示TNF-α、IL-6參與糖尿病骨質(zhì)疏松的形成。

3.3 高血糖與2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥 慢性高血糖增加膠原糖化，糖尿病骨脆性增加，導(dǎo)致糖尿病患者易發(fā)生骨質(zhì)疏松。本研究通過相關(guān)分析顯示BMD與HbA1c、FBG呈負相關(guān)，提示長期血糖控制不良，DM并發(fā)骨密度降低的危險性將增加。Majima等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病發(fā)病的前2年HbA1c與外周骨組織骨密度呈負相關(guān)，提示早期控制血糖可以減緩骨質(zhì)疏松的發(fā)生。

3.4 微血管病變與2型糖尿病骨質(zhì)疏松癥 微血管病變是糖尿病常見的并發(fā)癥。研究表明，早期糖尿病腎病階段，骨重建指標(biāo)血 OC、1，25-（OH）2D3即出現(xiàn)變化,且隨著尿蛋白排泄率(UAE)增加血1，25-（OH）2D3水平降低，OC升高。本研究結(jié)果與之相似。此外，本研究顯示UAER與BMD呈負相關(guān)，表明隨著UAER水平的增高，患者骨密度逐漸下降，這與汝穎等[7]的研究結(jié)果相符。UAER水平的增高從側(cè)面反映了微血管病變程度的加重，這也提示骨組織的微血管病變是糖尿病骨量減少的一個原因[8]。

綜上，通過對2型糖尿病骨密度變化及其相關(guān)因素的研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病人容易發(fā)生骨密度降低，年齡、病程、HbA1c、BMI、TNF-α、IL-6、OC、A-SAA、UAER水平的增高與2型糖尿病骨質(zhì)疏松相關(guān)。為提高糖尿病患者生活質(zhì)量，降低骨折的發(fā)病風(fēng)險，應(yīng)以預(yù)防為主，可將BMD測定及炎性細胞因子的檢測列于糖尿病并發(fā)癥的常規(guī)檢查，再配合各種骨代謝生化指標(biāo)的檢測,力爭做到早發(fā)現(xiàn)、早治療，以減少糖尿病患者骨密度降低及骨質(zhì)疏松、骨折的發(fā)生率。

[1]曾紹凡,吳艷,王毅,等.老年2型糖尿病患者骨密度、胰島素樣生長因子-1的變化及其相關(guān)因素研究[J].四川大學(xué)學(xué)報,2007,38(5):832-835.

[2]Schwartz AV,Sellmeyer DE,Strotmeyer ES,et al.Diabetes and bone loss at the hip in older black and white adults[J].J Bone Miner Res,2005,20(4):596-630.

[3]Furlaneto CJ，Campa A.A novel function of serum amyloid A:a potent stimulus for the release of tumor necrosis factor-alpha，interleukin-1 beta，and interleukin-8 by human blood neutrophil[J].Biochem Biophys Res Commun，2000，268(2):405-408.

[4]Hatanaka E，F(xiàn)urlaneto CJ，Ribeiro FP，et al.Serum amyloid A-induced mRNA expression and release of tumor necrosis factor-alpha(TNF-alpha)in human neutorphils[J].Immunol Lett,2004,91(1):33-37.

[5]曲冉,周洋.老年2型糖尿病性骨質(zhì)疏松發(fā)病機制的研究進展[J].中國實用醫(yī)藥,2010,5(1):243-245.

[6]Majima T,Komat su Y,Yamada T,et al.Decreased bone mineral density at the distal radius,but not at the lumbar spine or t he femoral neck,in Japanese type 2 diabetic patients[J].Osteoporos Int,2005,16(8):907-913.

[7]汝穎,陳若平,荊春艷,等.老年男性2型糖尿病患者糖尿病腎病進展對骨密度的影響及相關(guān)因素分析[J].安徽醫(yī)學(xué),2011,32(8):1100-1103.

[8]Pietschmann P,Patsch JM,Schernthaner G.Diabetes and bone[J].Horm Metab Res,2010,42(11):763-768.