血清Omentin-1水平與2型糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性研究

應(yīng)大文 劉芳

1.南華大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421000 2.岳陽(yáng)市二人民醫(yī)院，湖南 岳陽(yáng) 414000

糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松癥在臨床上十分常見，但發(fā)病機(jī)制目前尚不完全清楚，由此而引起的骨折因其治療更為復(fù)雜、效果不甚理想，時(shí)常困擾著臨床醫(yī)師。近年來(lái)不少研究表明，產(chǎn)生于內(nèi)臟脂肪組織的Omentin-1不僅具有胰島素增敏作用，而且與骨的代謝密切相關(guān)，它被視為一種保護(hù)性細(xì)胞因子[1,2]。然而，Omentin-1水平變化與2型糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松癥的相互關(guān)系卻鮮有報(bào)道。本研究通過(guò)分析正常組、T2DM組、T2DM+OP組人群Omentin-1、RANKL/RANK/OPG信號(hào)系統(tǒng)、TRAP-5b、OCN等的關(guān)系，探討Omentin-1在T2DM患者骨質(zhì)疏松發(fā)生發(fā)展中的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

為了盡可能避免年齡及絕經(jīng)因素的影響，于2014年12月至2016年6月，在我院骨密度檢測(cè)室共收集男性年齡≤65歲，女性年齡≤50歲且未絕經(jīng)的2型糖尿病伴骨質(zhì)疏松患者30例(T2DM+OP組)。其中，男性19例，平均年齡(61.78±1.96)歲；女性11例，平均年齡(48.09±1.13)歲。另選取我院2型糖尿病不伴有骨質(zhì)疏松癥患者30例(T2DM組)，平均年齡(56.63±7.02)歲；健康體檢者30例(正常組)，平均年齡(56.70±6.90)歲，進(jìn)行對(duì)照研究。三組性別、年齡均相匹配，女性均未絕經(jīng)，且均排除了甲狀腺、甲狀旁腺疾病、風(fēng)濕性疾病、各種急慢性感染性疾病、腫瘤、肝腎功能不全、半年內(nèi)使用影響骨代謝藥物者。

1.2 方法

1.2.1基本資料：研究對(duì)象基本資料收集包括姓名、性別、年齡、身高、體重、女性患者末次月經(jīng)時(shí)間、糖尿病病程等。

1.2.2標(biāo)本采集與檢測(cè)：受試者均空腹 8 h 以上，于次日清晨空腹抽取靜脈血，離心后提取血清，采用新健康成公司試劑測(cè)定空腹血糖(FPG)、雅培原裝試劑測(cè)定糖化血紅蛋白(HbA1c)、空腹胰島素(FINS)。通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法測(cè)定血清網(wǎng)膜素-1(Omentin-1), 核因子-κB受體活化因子配基(RANKL), 骨保護(hù)素(OPG)，骨鈣素(OCN)，抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(TRAP-5b)(采購(gòu)自嘉美紐諾生物科技有限公司)。采用法國(guó)MEDILINK公司生產(chǎn)的雙能X線骨密度檢測(cè)儀，使用高清低速掃描模式測(cè)定腰椎(L1-L4)骨密度。

1.2.3數(shù)據(jù)計(jì)算與定義：體重指數(shù)(BMI)=體重(kg)/身高2(m2)(kg/m2)；胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)=[FBG×FINS]/22.5；T2DM診斷符合1999年WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)。骨質(zhì)疏松按照《中國(guó)人骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)專家共識(shí)(第三稿 2014版)》定義為腰椎T值≤-2.0SD，絕經(jīng)前女性 Z≤-2.0SD[3]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 3組患者一般資料的比較

3組患者一般資料比較見表1。3組患者性別、年齡、BMI差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

組別性別(男/女)年齡(歲)BMI(kg/m2)正常組(n=30)19/1156.70±7.0026.63±1.39T2DM組(n=30)19/1156.63±7.0224.32±1.77T2DM+OP組(n=30)19/1156.70±6.9024.95±1.25

2.2 實(shí)驗(yàn)室不同數(shù)據(jù)在3組中的比較

3組患者實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)比較見表2。T2DM+OP組FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANK/OPG、TRAP-5b較正常明顯升高(P<0.05)；T2DM組Omentin-1、OPG、OCN較正常組明顯降低(P<0.05)。T2DM+OP組FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANKL/OPG、TRAP-5b較T2DM顯著升高(P<0.05)，Omentin-1、OPG、OCN較T2DM組顯著降低(P<0.05)。

組別FPG(mmol/L)FINS(mμ/L)HbAIC(%)HomA-IROmentin-1(μg/L)正常組(n=30)5.80±0.296.91±0.665.60±0.171.78±0.1839.91±4.24T2DM組(n=30)7.20±1.09a8.80±1.07a7.46±0.65a2.81±0.54a37.85±4.52 aT2DM+OP組(n=30)7.60±0.96a9.47±0.73ab7.67±1.06ab3.19±0.43ab31.90±2.95ab組別RANKL(pmol/L)OPG(pg/mL)RANKL/OPGTRAP-5b(U/L)OCN(μg/L)正常組(n=30)277.09±29.77289.47±25.180.78±0.103.96±0.648.19±0.97T2DM組(n=30)264.05±37.67a257.05±22.06a1.03±0.16a4.20±0.747.65±1.09T2DM+OP組(n=30)288.86±28.64ab242.19±21.86ab1.20±0.17ab5.07±0.79ab7.24±0.91a

注：與正常組比較，aP<0.05；與T2DM組比較，bP<0.05。
a：P<0.05vscontrol group, b:P<0.05vsT2DM group.

2.3 Omentin-1與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

Omentin-1與各指標(biāo)的相關(guān)性分析見表3。相關(guān)性分析提示：Omentin-1與FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANKL/OPG、TRAP-5b呈負(fù)相關(guān)(r=-0.373、r=-0.393、r=-0.398、r=-0.443、r=-0.371、r=-0.434、r=-0.336,P<0.01)，Omentin-1與OPG、OCN呈正相關(guān)(r=0.337、r=0.342，P<0.01)，Omentin-1與年齡、BMI無(wú)明顯相關(guān)性(r=0.061、r=-0.039,P>0.05)。

表3 Omentin-1與各指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of Omentin-1 and other data

2.4 T2DM并發(fā)OP危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析

T2DM并發(fā)OP危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析見表4。在T2DM患者中以是否發(fā)生OP為因變量，以年齡、BMI、FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、OPG、RANKL/OPG、TRAP-5b、OCN為自變量，進(jìn)行Logistic回歸分析，結(jié)果提示：Omentin-1是2型糖尿病骨質(zhì)疏松的保護(hù)因素(P=0.001,OR=0.693)。而HOMA-IR(P=0.041,OR=5.632)、TRAP-5b(P=0.03，OR=3.490)為危險(xiǎn)因素。

表4 T2DM并發(fā)OP危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析Table 4 Logistic regresson analysis of risk factors in T2DM patients with osteoporosis

3 討論

越來(lái)越多的臨床研究認(rèn)為，脂肪組織是一個(gè)具有內(nèi)分泌功能的器官，其分泌的網(wǎng)膜素、脂聯(lián)素、瘦素等脂肪因子是一類能完成重要復(fù)雜系統(tǒng)交換任務(wù)并可影響大量不同器官及系統(tǒng)的蛋白因子[4]。在過(guò)去的數(shù)十年間，臨床觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)揭示：脂肪因子在骨代謝和能量代謝中發(fā)揮著重要作用[5]。目前，Omentin-1作為一種新型的脂肪因子正成為學(xué)界研究的一個(gè)熱門課題。本研究對(duì)T2DM患者外周血Omentin-1進(jìn)行了定量檢測(cè)，分析了Omentin-1與FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、RANKL/OPG、OCN、TRAP-5b的關(guān)系。

3.1 Omentin-1與FPG、HbA1c、FINS及HOMA-IR的相關(guān)性

相關(guān)研究提示,在糖耐量受損及T2DM患者中，血清Omentin-1水平[6-9]及網(wǎng)膜組織中Omentin-1 mRNA 的表達(dá)[10,11]較正常對(duì)照組明顯下降,Omentin-1與FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、呈負(fù)相關(guān)[9]。HOMA-IR是血清Omentin-1水平的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)[6,12]。本研究發(fā)現(xiàn)，從正常人群組到T2DM組，再到T2DM+OP組，血清Omentin-1水平呈顯著下降趨勢(shì)，且與FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)。

Yang等[13]發(fā)現(xiàn)，Omentin-1通過(guò)促進(jìn)絲/蘇氨酸蛋白激酶磷酸化來(lái)提高胰島素的敏感性，增加葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而降低血糖。T2DM患者血清Omentin-1水平下降，可能導(dǎo)致內(nèi)臟及皮下組織或者其他胰島素敏感的組織對(duì)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)受限[14]。

3.2 Omentin-1與OPG、RANKL及RANKL/OPG相關(guān)性

研究表明RANKL/OPG/RANK系統(tǒng)能通過(guò)相關(guān)分子與細(xì)胞之間的信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)調(diào)控骨的穩(wěn)態(tài)[15]。當(dāng)RANKL與破骨前提細(xì)胞表面RANK結(jié)合后，使核因子-κB(NF-κB)活化并進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，與靶基因啟動(dòng)子結(jié)合，最終誘導(dǎo)成熟的破骨細(xì)胞形成，由成骨細(xì)胞合成的OPG，可阻斷RANKL/RANK介導(dǎo)的破骨細(xì)胞生成[16]。近期研究認(rèn)為：T2DM患者高糖環(huán)境會(huì)使RANKL/OPG 比值升高，促進(jìn)破骨細(xì)胞所致的骨吸收作用增強(qiáng)[17，18]。Xie等[19]發(fā)現(xiàn)，Omentin-1能通過(guò)下調(diào)RANKL/OPG比值，抑制破骨作用，改善由雌激素缺乏引起的骨丟失，Omentin-1是一個(gè)具有骨保護(hù)作用的脂肪因子。我們觀察到，T2DM+OP組RANKL/OPG比值較正常組升高(P<0.05)，Omentin-1與RANKL/OPG呈負(fù)相關(guān)。提示T2DM患者并發(fā)骨質(zhì)疏松可能與血清Omentin-1水平持續(xù)下降及RANKL/OPG比值升高有關(guān)。

3.3 Omentin-1與OCN相關(guān)性

OCN是成骨細(xì)胞特異性代謝標(biāo)志物，最近的研究認(rèn)為它還與胰島素抵抗密切相關(guān)[20]， Brothy等人發(fā)現(xiàn)[21]，T2DM組較健康對(duì)照組OCN水平明顯下降，Assadi[22]等對(duì)多發(fā)性硬化癥患者研究發(fā)現(xiàn)Omentin-1與OCN、BMD呈正相關(guān)關(guān)系。本研究結(jié)果顯示：正常人組、T2DM組、T2DM+OP組、其OCN水平依次降低，可能是由于T2DM患者Omentin-1水平下降，PI3k/Akt信號(hào)通路受到抑制，使成骨細(xì)胞數(shù)量及活性下降，OCN水平也隨之降低[23]。

3.4 Omentin-1與TRAP-5b相關(guān)性

TRAP是由引起骨吸收的破骨細(xì)胞和有活力的巨噬細(xì)胞所釋放的。在血液循環(huán)中存在兩種亞型分別是TRAP-5a和TRAP-5b。TRAP-5a來(lái)源于巨噬細(xì)胞，TRAP-5b來(lái)源于破骨細(xì)胞。TRAP-5b可以反映破骨細(xì)胞的數(shù)量及活性[24]。Zhang等[25]對(duì)T2DM絕經(jīng)后女性患者的調(diào)查顯示，T2DM+OP組血清TRACP-5b水平明顯低于對(duì)照組。Xie[19]等研究認(rèn)為Omentin-1可以下調(diào)骨吸收標(biāo)志物TRACP-5b水平。我們觀察發(fā)現(xiàn)：血清Omentin-1與TRAP-5b呈負(fù)相關(guān),且T2DM+OP組較T2DM 組TRAP-5b升高。

綜上所述，在2型糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松的過(guò)程中，隨著Omentin-1水平的降低，成骨細(xì)胞的活性及骨轉(zhuǎn)換率逐步下降，破骨較成骨活躍，可能通過(guò)RANKL/OPG/RANK系統(tǒng)影響了骨的穩(wěn)態(tài)[26，27]，導(dǎo)致了骨質(zhì)疏松的發(fā)生。

此外，本次研究通過(guò)回歸分析發(fā)現(xiàn)HOMA-IR、TRAP-5b是2型糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)因素,Omentin-1為保護(hù)因素。加強(qiáng)對(duì)外周血中Omentin-1、TRAP-5b的檢測(cè)與監(jiān)控，有助于及時(shí)了解骨吸收的狀態(tài)，有利于該疾病的早期發(fā)現(xiàn)、早期治療。