胰島素抵抗與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松椎體壓縮骨折的相關(guān)性研究

潘 華

絕經(jīng)后女性隨著年齡增長，體內(nèi)雌激素水平急劇下降，骨代謝出現(xiàn)負(fù)平衡，導(dǎo)致骨量減少，骨微結(jié)構(gòu)破壞，骨強(qiáng)度下降，易發(fā)生絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(PO)[1]。隨著社會老齡化的日益加劇，PO發(fā)病率日益增高，骨折作為其最嚴(yán)重的并發(fā)癥，由此導(dǎo)致的高致殘率、高病死率和高額醫(yī)療費(fèi)用使其成為一個嚴(yán)重的社會健康問題[2]。據(jù)流行病學(xué)調(diào)查[3]顯示，椎體是骨質(zhì)疏松性骨折最好發(fā)的部位，骨質(zhì)疏松椎體壓縮骨折(OVCF)的發(fā)生率約占所有脆性骨折的53%。一旦發(fā)生OVCF，患者因局部疼痛，脊柱后凸畸形及胸廓容積減小，呼吸功能下降，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量[4]。因此在PO患者中找到OVCF發(fā)生的相關(guān)危險因素，對有效預(yù)防其預(yù)后有重要的臨床意義。

糖尿病主要由胰島素分泌不足或胰島素抵抗(IR)引起，患者體內(nèi)血糖升高。糖尿病骨質(zhì)疏松是一種慢性的糖尿病并發(fā)癥，一般由于胰島素絕對或相對不足以及內(nèi)分泌功能紊亂引起激素失衡、鈣磷代謝紊亂而導(dǎo)致骨密度下降及骨微結(jié)構(gòu)改變[5-6]。近年來流行病學(xué)調(diào)查研究[7]表明糖尿病患者骨折風(fēng)險較健康人群明顯上升，但其發(fā)病機(jī)制并不清楚。IR是機(jī)體對一定量的胰島素生物反應(yīng)低于正常水平的病理現(xiàn)象，是Ⅱ型糖尿病發(fā)病的主要病理機(jī)制。近年來越來越多研究表明IR可以介導(dǎo)骨組織中氧自由基、炎性因子的表達(dá)，導(dǎo)致骨代謝紊亂，全身骨量降低[8]。本文旨在研究IR是否可以作為臨床預(yù)判PO患者中發(fā)生OVCF的風(fēng)險因素。

臨床資料

1一般資料

2014年10月—2017年10月筆者醫(yī)院骨科、內(nèi)分泌科和老年科收治絕經(jīng)后PO患者158例，單純骨質(zhì)疏松組和骨質(zhì)疏松合并IR組分別為88例和70例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)自然絕經(jīng)患者；(2) 年齡45歲以上；(3) 所有納入病例均患骨質(zhì)疏松癥；(4)入院診斷的OVCF為新發(fā)骨折。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)甲狀旁腺功能亢進(jìn)；(2) 風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；(3)自身免疫系統(tǒng)疾??；(4) 骨髓瘤、骨腫瘤等惡性疾??；(5) 除骨質(zhì)疏松外的其他病理性骨折，如結(jié)核、骨轉(zhuǎn)移等；(6) 心、腦、腎等重要器官的嚴(yán)重原發(fā)疾??；(7) 入院前服用影響骨代謝藥物如糖皮質(zhì)激素、抗骨質(zhì)疏松藥物、抗驚厥藥、利尿劑。記錄患者一般資料：實際年齡、絕經(jīng)年齡、骨密度、椎體骨折發(fā)生率。

2方法

2.1骨密度測定 采用美國GE公司DEXA對患者進(jìn)行正位腰椎(L1～4)骨密度測定(g/cm2)。檢測步驟：每天首次開機(jī)后行模塊質(zhì)控掃描，達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行骨密度檢測。囑患者除去厚重衣物、金屬及任何隨身高密度物品，平臥于檢查床上，用DEXA標(biāo)準(zhǔn)模式從頭側(cè)向尾側(cè)運(yùn)動掃描。掃描結(jié)束后軟件自動匹配患者的年齡、性別和骨密度測量值(g/cm2)，與同性別骨峰對照組比較，T值﹥-1個標(biāo)準(zhǔn)差，診斷為骨量正常；T值為-1～-2.5個標(biāo)準(zhǔn)差，診斷為骨量減少；T值<-2.5個標(biāo)準(zhǔn)差，診斷為骨質(zhì)疏松。

2.2OVCF診斷 患者入院后行胸腰椎X線正側(cè)位片示椎體存在高度丟失。檢測采用美國GE Signa Profile/I 1.5T MRI掃描儀，采用體相控振表面線圈，掃描序列包括自旋回波序列(SE)、快速自旋回波序列(FSE)和短反轉(zhuǎn)時間恢復(fù)脈沖序列(STIR)，按常規(guī)行矢狀位和橫軸位掃描，設(shè)置參數(shù)：SE序列T1WI:重復(fù)時間(TR)500～620ms，回波時間(TE)11～15ms；FSE T2WI：TR 3 200～3 500ms，TE 98ms；STIR序列：TR 4 000ms,TE 43ms；掃描層厚3～4mm，間隔1mm，矩陣 256×160，成像視野(FOV)32×32。需MRI證實對應(yīng)椎體T1WI見低信號或其中混雜少許高信號、T2WI高信號、STIR序列高信號，即為新發(fā)的OVCF。

2.3IR檢測 HOMA-IR采用穩(wěn)態(tài)模型評估公式計算： HOMA-IR=空腹胰島素(mU/L)×空腹血糖(mmol/L)/22.5，其值≥1.73定義為IR。取患者清晨空腹靜脈血，其中血漿胰島素水平采用固相放射免疫測定法檢測，血糖水平采用葡萄糖氧化酶法測定。參考既往文獻(xiàn)[9]，將骨質(zhì)疏松合并IR組進(jìn)一步分為低IR組(﹤2)，中IR組(2～6)和高IR組(﹥6)。

3統(tǒng)計學(xué)分析

結(jié) 果

1一般資料比較

兩組患者實際年齡和絕經(jīng)年齡上均無顯著差異(P>0.05)，但骨質(zhì)疏松合并IR組骨密度無論測定值還是T值均明顯低于單純骨質(zhì)疏松組，且OVCF的發(fā)生率明顯增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。初步結(jié)果示骨質(zhì)疏松合并IR組的患者具有更高的骨折風(fēng)險。見表1。

2骨質(zhì)疏松合并IR組的亞組比較

根據(jù)HOMA-IR值的高低，將骨質(zhì)疏松合并IR組患者分為3個亞組，即低IR組、中IR組和高IR組，3組人數(shù)分別為23、28和19例。結(jié)果表明隨著HOMA-IR的升高，骨密度進(jìn)一步降低，而OVCF發(fā)生率進(jìn)一步增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

3Pearson相關(guān)性分析

在校正年齡、性別等相關(guān)因素后，Pearson相關(guān)性分析顯示HOMA-IR與OVCF發(fā)生率呈正相關(guān)(r=0.415，P=0.005)，而與骨密度測定值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.315，P=0.028)，但與骨密度T值無明顯相關(guān)性(r=0.215，P=0.184)。結(jié)果提示IR與PO患者發(fā)生OVCF明顯相關(guān)。

表1 兩組患者一般資料比較

表2 各IR亞組比較

討論

骨質(zhì)疏松是導(dǎo)致絕經(jīng)后婦女發(fā)生脆性骨折的主要原因，其基本的發(fā)病機(jī)制在于骨代謝中破骨活性上升，而成骨活性下降[10]。糖尿病患者中骨質(zhì)疏松常見，多項研究表明Ⅱ型糖尿病增加骨質(zhì)疏松發(fā)病率[11]，但其確切機(jī)制并不清楚。目前普遍認(rèn)為Ⅱ型糖尿病的發(fā)生與胰島β細(xì)胞功能障礙導(dǎo)致胰島素分泌不足及胰島素作用效應(yīng)降低導(dǎo)致IR有關(guān)[12]。而多數(shù)Ⅱ型糖尿病患者在胰島素分泌缺陷之前就已經(jīng)發(fā)生IR。這些研究結(jié)果提示IR與骨質(zhì)疏松發(fā)生間的密切關(guān)系。本項研究通過比較發(fā)現(xiàn)合并IR的PO患者骨密度比單純PO患者明顯下降。而國內(nèi)張劼[13]研究發(fā)現(xiàn)IR可降低骨轉(zhuǎn)換，增加發(fā)生骨質(zhì)疏松風(fēng)險，與本研究結(jié)果相符。

骨折是骨質(zhì)疏松最嚴(yán)重的并發(fā)癥，而脊柱椎體是其最好發(fā)部分[14]。發(fā)生OVCF的病理基礎(chǔ)在于椎體內(nèi)部主要由大量松質(zhì)骨構(gòu)成，一旦發(fā)生骨質(zhì)疏松，其骨小梁就會變得稀疏，骨微結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，骨強(qiáng)度下降，即使受到輕微外力也易導(dǎo)致壓縮性改變，即發(fā)生脆性骨折[15]。由此可見骨質(zhì)疏松是導(dǎo)致OVCF的重要內(nèi)在因素，而本項研究結(jié)果同樣提示合并IR的患者OVCF發(fā)生率顯著上升。由于OVCF極大影響患者的生活質(zhì)量，其治療又造成巨大醫(yī)療花費(fèi)，因此找到其發(fā)生的危險因素，及早干預(yù)從而降低發(fā)生風(fēng)險有著顯著的臨床意義和社會價值。

本研究在IR患者的亞組分析中發(fā)現(xiàn)，IR抵抗程度越高，患者的骨密度越低，且OVCF的發(fā)生率越高。因此筆者大膽推測IR可以作為PO患者發(fā)生OVCF的一個危險因素。而進(jìn)一步Pearson相關(guān)性分析證實HOMA-IR 值與OVCF發(fā)生呈明顯正相關(guān)，而與骨密度測定值呈負(fù)相關(guān)。但HOMA-IR值與T值沒有明顯相關(guān)性。分析原因可能是T值的定義應(yīng)該與同種族同性別的年輕女性骨峰值相比較，而國內(nèi)許多骨密度儀仍然采用白人年輕女性的數(shù)據(jù)庫作為標(biāo)準(zhǔn)，它是否適用于國內(nèi)女性骨密度判斷值得推敲[16]。

本項研究亦存在一些不足之處，首先該課題是一項回顧性研究，單中心且樣本量較小，導(dǎo)致其臨床循證學(xué)意義較弱，今后可進(jìn)一步行多中心的前瞻性研究驗證IR對PO患者骨折風(fēng)險的影響；其次由于既往臨床資料局限，所納入分析指標(biāo)較少，并不能充分反映IR與骨代謝之間的關(guān)系；再者尚缺乏相應(yīng)的基礎(chǔ)研究，IR導(dǎo)致骨質(zhì)疏松并進(jìn)一步誘發(fā)骨折的確切機(jī)制并不清楚，需進(jìn)一步通過細(xì)胞分子生物學(xué)的實驗進(jìn)行探討。

綜上所述，本項研究初步證明了可將IR作為PO患者發(fā)生OVCF的危險因素，且與患者骨密度下降密切相關(guān)，為今后PO患者中骨折風(fēng)險判斷及有效預(yù)防提供了新的思考方向。