住院新診斷2 型糖尿病男性患者血漿總睪酮水平與骨鈣素的相關(guān)性研究

王廣宇，楊 昕，張立娟，譚姣容

（同濟(jì)大學(xué)附屬普陀人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，上海 200060）

隨著人群飲食結(jié)構(gòu)的改變和生活水平的提高，2 型糖尿病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。中國(guó)2 型糖尿病防治指南(2017 版)顯示，我國(guó)18 歲及以上人群的糖尿病患病率為10.4%。糖尿病作為一種全身性代謝性疾病，在引起糖脂代謝紊亂的同時(shí)，亦會(huì)造成骨代謝異常及性腺功能障礙。

研究發(fā)現(xiàn)，在男性出現(xiàn)糖耐量異常時(shí)，其睪酮水平也已開(kāi)始下降[1]，男性糖尿病患者中有超過(guò)1/3以上合并不同程度的睪酮水平下降[2-3]。而骨鈣素作為骨骼中較豐富的蛋白質(zhì)之一，最新研究發(fā)現(xiàn)，其具有廣泛的全身性作用，包括刺激男性睪丸的分泌活性，調(diào)節(jié)男性生殖功能，改善生育能力。骨骼-睪丸軸已成為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。目前對(duì)于新診斷2 型糖尿病男性患者的睪酮與骨鈣素水平間關(guān)系的研究甚少。本研究回顧性分析了住院新診斷的男性2 型糖尿病患者的臨床資料，探討其血漿骨鈣素與總睪酮水平間的關(guān)系及其臨床意義。

對(duì)象與方法

一、對(duì)象

選取2018 年01 月至2020 年6 月間，同濟(jì)大學(xué)附屬普陀人民醫(yī)院收治入院的146 例新診斷男性2 型糖尿病患者，年齡為20～60 歲，平均年齡為(44.12±10.79)歲。2 型糖尿病的診斷依據(jù)2017 年版中國(guó)2 型糖尿病防治指南的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)為患者具有以下任意一項(xiàng)，包括患有糖尿病急性并發(fā)癥、急性心腦血管事件、急慢性肝腎功能不全、惡性腫瘤、出血性疾病、甲狀旁腺疾病，睪丸切除，近期曾有手術(shù)、創(chuàng)傷及感染等應(yīng)激情況，以及服用糖皮質(zhì)激素或影響骨鈣素代謝的藥物(如1 年內(nèi)應(yīng)用雙膦酸鹽制劑、3 個(gè)月內(nèi)使用雌激素、雌激素受體調(diào)節(jié)劑和降鈣素)者。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[(2021)臨審第(3)號(hào)]。

二、方法

1.分組及定義：將患者按骨鈣素水平四分位數(shù)分為Q1 組(<8.0 nmol/L)、Q2 組(8.0～10.9) nmol/L(包 括8.0 nmol/L，不 包 括10.9 nmol/L)、Q3 組(10.9～14.7) nmol/L、Q4 組 (≥14.7 nmol/L)。依據(jù)2017 年 《歐洲泌尿外科學(xué)會(huì)男性性功能減退指南》的診斷標(biāo)準(zhǔn)，將男性患者分為性腺功能減退組(總睪酮<12.1 nmol/L)和性腺功能正常組(總睪酮≥12.1 nmol/L)。

2.一般資料收集：詳細(xì)記錄患者姓名、年齡、家族史、吸煙史、飲酒史、既往病史等情況。每日吸煙≥1 支，連續(xù)或累計(jì)吸煙時(shí)間≥6 個(gè)月即為有吸煙史；在過(guò)去12 個(gè)月內(nèi)，不論酒的類(lèi)型，只要平均每月飲酒≥1 次即為有飲酒史。

3.體格檢查：所有研究對(duì)象進(jìn)行身高、體重、血壓測(cè)量，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)，BMI=體重/身高2(kg/m2)。

4.樣本采集：所有研究對(duì)象禁食12 h 后，于次日清晨采集空腹血樣本，測(cè)定空腹血糖、糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)、空腹胰島素(fasting insulin，F(xiàn)INS)、空腹C 肽、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、血肌酐、尿酸、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶 (aspartate transaminase,AST)、血鈣和血磷水平、骨鈣素、總睪酮。血糖檢測(cè)采用葡萄糖氧化酶法；HbA1c 檢測(cè)采用高效液相色譜法；血肌酐、ALT 及血脂、血鈣、血磷檢測(cè)采用日立7060 型全自動(dòng)生化分析儀；采用電化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)FINS、總睪酮。穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估的胰島素抵抗指數(shù)(insulin resistance index,HOMA-IR) 計(jì)算公式為，HOMAIR=空腹血糖水平×FINS(mIU/L)/22.5。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。正態(tài)分布計(jì)量資料采用表示，均數(shù)比較采用t 檢驗(yàn)，偏態(tài)分布的計(jì)量資料以M(P25，P75)表示，組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以絕對(duì)數(shù)或百分比表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)，多組均數(shù)間的比較采用單因素方差分析；多組均數(shù)兩兩比較，方差齊時(shí)應(yīng)用LSD 法，方差不齊時(shí)應(yīng)用Dunnett T3 法；正態(tài)分布的計(jì)量資料采用Pearson 相關(guān)分析，非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用Spearman 相關(guān)分析，骨鈣素與睪酮及各參數(shù)間的相關(guān)性研究采用多元逐步回歸分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

一、不同水平骨鈣素組的一般臨床特征及總睪酮比較

骨鈣素Q1、Q2、Q3、Q4 這4 組間的年齡、飲酒史、BMI、總膽固醇、甘油三酯、HDL-C、LDL-C、AST、ALT、血磷、FINS、空腹C肽差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Q4組的BMI、HOMR-IR和空腹血糖低于Q1組，HbA1c低于Q1、Q2、Q3 組(P<0.05)，而總睪酮、血鈣均高于Q1 組，血肌酐高于Q3 組(P<0.05)；Q3 組的HOMR-IR、空腹血糖、HbA1c 均低于Q1 組，而總睪酮、血血鈣均高于Q1 組，吸煙及尿酸高于Q2 組(P<0.05)；Q2 組的空腹血糖和HbA1c 低于Q1組，而血鈣、血肌酐、尿酸高于Q1 組(P<0.05)(見(jiàn)表1)。

表1 不同水平骨鈣素組間的臨床資料及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果比較[，n(%)]

表1 不同水平骨鈣素組間的臨床資料及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果比較[，n(%)]

a)：與Q1 組比較，P<0.05；b)：與Q2 組比較，P<0.05；c)：與Q3 組比較，P<0.05。

二、不同性腺功能的患者的血清骨鈣素水平比較

本研究共有58 例(39.72%)男性2 型糖尿病患者被診斷為性腺功能減退，該組患者的骨鈣素水平為(11.27±5.62) nmol/L，性腺功能正常組患者的骨鈣素水平為 (13.22±5.83) nmol/L，2 組間的骨鈣素水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

三、住院新診斷男性2 型糖尿病患者骨鈣素與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

所有研究對(duì)象采用相關(guān)分析骨鈣素與年齡、總睪酮、BMI、空腹血糖、FINS、空腹C 肽、HbA1c、總膽固醇、甘油三酯、HDL-C、LDL-C、ALT、血肌酐、尿酸、血鈣、血磷、吸煙、飲酒及HOMR-IR 間的相關(guān)性。結(jié)果顯示，新診斷2 型糖尿病男性患者骨鈣素與血肌酐、血鈣、總睪酮均呈正相關(guān)(P<0.05)，其中，總睪酮與骨鈣素呈顯著正相關(guān)(P=0.007)。骨鈣素與總膽固醇、甘油三酯、FINS、HbA1c 均呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)(見(jiàn)表2)。偏相關(guān)分析結(jié)果顯示，在校正年齡、BMI、吸煙、飲酒、血肌酐、血鈣、總膽固醇、甘油三酯、FINS、HbA1c 后，骨鈣素仍與總睪酮水平呈顯著正相關(guān)(P<0.01)。

表2 骨鈣素與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

四、影響受試者總睪酮水平的相關(guān)分析及多因素回歸分析

對(duì)患者總睪酮水平與年齡、骨鈣素、BMI、空腹血糖、FINS、空腹C 肽、HbA1c、總膽固醇、甘油三酯、HDL-C、LDL-C、ALT、血肌酐、尿酸、血鈣、血磷、吸煙、飲酒和HOMR-IR 間的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，新診斷男性2 型糖尿病患者的總睪酮與HDL、骨鈣素水平呈正相關(guān)(P<0.05)，與BMI、甘油三酯、尿酸水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

以總睪酮為因變量，以年齡、吸煙史、飲酒史、骨鈣素、BMI、空腹血糖、FINS、HbA1c、HOMR-IR、總膽固醇、甘油三酯、血肌酐、尿酸、血鈣作為自變量，進(jìn)行多元回歸分析，結(jié)果顯示，骨鈣素、甘油三酯、尿酸與總睪酮水平獨(dú)立相關(guān)(β 分別0.272、-0.723、-0.013，β 值分別為0.197、-0.203、-0.189，SE分別為0.116、0.309、0.006，P值分別為0.021、0.021、0.031；回歸方程=17.888+骨鈣素×0.272-甘油三酯×0.723-尿酸×0.013)。

討 論

一、2 型糖尿病男性患者性功能減退的現(xiàn)狀

2 型糖尿病男性患者容易合并性功能減退，血清睪酮水平低下是男性性功能退化的特征之一。30%～50%的男性2 型糖尿病患者合并睪酮水平低下，其中75%以上存在性功能障礙，尤其是勃起功能障礙[4]。本研究結(jié)果顯示，在住院新診斷男性2 型糖尿病患者中，有39.72%的男性患者存在性腺功能減退，與Farooq 等[3]及Hamahara 等[5]的研究結(jié)果類(lèi)似。因此，改善這一部分人群的睪酮水平，對(duì)防治2 型糖尿病男性患者性腺功能減退有重要意義。

二、骨鈣素與糖脂代謝及性激素間的相關(guān)性

本研究結(jié)果顯示，骨鈣素水平與新診斷男性2 型糖尿病患者的糖代謝間存在顯著關(guān)系，與Q1、Q2 組相比，骨鈣素水平較高的Q4 組存在著相對(duì)較低的空腹血糖和HbA1c。2015 年，Kunutsor 等[6]的薈萃分析也提示，骨鈣素水平較高與2 型糖尿病、代謝綜合征風(fēng)險(xiǎn)下降有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，骨鈣素可促進(jìn)胰島β 細(xì)胞增殖和胰島素分泌，從而影響糖代謝[7]。另外，Turcotte 等[8]一項(xiàng)為期1 年的前瞻性觀察研究在二次探索性分析中發(fā)現(xiàn)，骨鈣素升高可能與患者膽胰轉(zhuǎn)流術(shù)后的胰島素抵抗改善相關(guān)。但也有研究顯示，在妊娠婦女和青少年中，骨鈣素與胰島素抵抗無(wú)關(guān)[9-10]?？梢?jiàn)，骨鈣素調(diào)節(jié)糖代謝方面尚存在爭(zhēng)議，這種關(guān)系可能受到性別、年齡等多方面影響。

骨鈣素在脂代謝方面也存在著重要作用。先前在普通人群中的研究表明，骨鈣素水平僅與LDL-C呈負(fù)相關(guān)[11]，而在糖尿病患者中骨鈣素水平與總膽固醇、甘油三酯及LDL-C 均呈負(fù)相關(guān)[12]。本研究結(jié)果顯示，骨鈣素水平與總膽固醇、甘油三酯均呈明顯負(fù)相關(guān)。Lee 等[13]的研究表明，骨鈣素活性增加的小鼠能量消耗增多，甘油三酯和脂肪含量降低。骨鈣素可以激活肝臟磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B信號(hào)通路，顯著提高小鼠肝臟的胰島素敏感性，還能抑制糖異生,促進(jìn)糖原合成和脂肪酸氧化,改善糖脂異常和肝脂肪變性[14]。在本研究骨鈣素較高的Q4組中未觀察到較低的血脂水平，但該組患者的BMI相對(duì)較低，推測(cè)可能是BMI 一定程度上介導(dǎo)了骨鈣素與血脂間的相關(guān)性。

近年來(lái)，骨鈣素與性激素間的關(guān)系已成為研究熱點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)靜脈予野生型小鼠注射骨鈣素，可明顯提高血睪酮的含量，而雄性骨鈣素基因敲除小鼠由于睪酮含量下降，會(huì)引起睪丸體積、附睪重量和精子顯著下降，而雌性骨鈣素基因敲除小鼠卻不會(huì)出現(xiàn)卵巢和性激素水平異常[15-16]，提示骨鈣素對(duì)雄性小鼠的生殖能力起到重要的調(diào)控作用。本研究發(fā)現(xiàn)，新診斷男性2 型糖尿病患者的骨鈣素與總睪酮水平呈明顯正相關(guān)，且在校正年齡、BMI、血脂、HbA1c 等眾多因素后，其骨鈣素與總睪酮仍呈正相關(guān)，且骨鈣素水平較高的男性2 型糖尿病患者存在較高的總睪酮水平，從一定程度上也揭示了骨鈣素在生殖方面的調(diào)節(jié)作用。

三、總睪酮與2 型糖尿病患者代謝指標(biāo)間的相關(guān)性

睪酮是一種主要由男性睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌的類(lèi)固醇激素，其分泌隨著年齡的增長(zhǎng)呈規(guī)律性變化，男性進(jìn)入青春期后睪酮水平逐年升高，至20～30 歲睪酮分泌達(dá)到最高峰,隨后每年以1%的速度緩慢下降。睪丸合成的睪酮在男性40 歲以后以每年1%～2%速度下降[17]，60 歲以后下降速度會(huì)有所上升。所以本研究選取住院新診斷男性2 型糖尿病患者作為研究對(duì)象，年齡范圍在20～60 歲之間，避免了年齡因素造成結(jié)果的偏移。

本研究通過(guò)對(duì)住院新診斷男性2 型糖尿病患者總睪酮與各臨床指標(biāo)間相關(guān)性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)總睪酮與骨鈣素呈正相關(guān)，與BMI、甘油三酯、尿酸均呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步構(gòu)建總睪酮與骨鈣素的回歸方程，發(fā)現(xiàn)骨鈣素、甘油三酯、尿酸都可進(jìn)入回歸方程，與總睪酮獨(dú)立相關(guān)，而B(niǎo)MI 未進(jìn)入回歸方程，其中，骨鈣素為正相關(guān)，尿酸、甘油三酯為負(fù)相關(guān)。

Lu 等[18]對(duì)1 176 名年度定期體檢的60～97 歲男性進(jìn)行了橫斷面研究，發(fā)現(xiàn)血清骨鈣素、總睪酮與BMI、血糖及甘油三酯密切相關(guān)，這支持了骨重塑、能量代謝及生殖調(diào)控相互關(guān)聯(lián)的假設(shè)。本研究結(jié)果也顯示，骨鈣素與總睪酮水平間存在相關(guān)性，隨著骨鈣素水平升高，總睪酮也升高，且骨鈣素是總睪酮的獨(dú)立影響因素(β 值為0.197，P<0.05)。關(guān)于睪酮與血脂間相關(guān)性的研究很多，大量研究表明，睪酮是影響脂代謝的主要激素，對(duì)穩(wěn)定男性脂代謝非常重要。本研究也發(fā)現(xiàn)，總睪酮與甘油三酯呈獨(dú)立負(fù)相關(guān)，這Lu 等[18]與研究一致。此外，本研究結(jié)果顯示，2 型糖尿病男性患者的總睪酮與尿酸水平呈獨(dú)立負(fù)相關(guān)。英國(guó)一項(xiàng)納入近5 萬(wàn)人，為期10 年的隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，高尿酸血癥患者發(fā)生性腺功能減退的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，相對(duì)危險(xiǎn)比為1.63[19]，足見(jiàn)總睪酮與尿酸之間的關(guān)系。但目前關(guān)于甘油三酯、尿酸影響總睪酮水平的機(jī)制尚不明確，推測(cè)其機(jī)制一方面可能是，高甘油三酯、高尿酸與胰島素抵抗、肥胖等相關(guān)，且為代謝綜合征的一部分；另一方面可能是，因?yàn)椴G酮由膽固醇在睪丸間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)合成，其可以直接影響其生物合成、分泌及轉(zhuǎn)化[20]。

但本研究中未發(fā)現(xiàn)2 型糖尿病男性患者的年齡與總睪酮水平間存在相關(guān)性，且年齡未進(jìn)入回歸方程，考慮原因可能為不同研究所選取對(duì)象年齡跨度不同，導(dǎo)致不同研究結(jié)果之間也存在部分差異。本研究中，患者的睪酮水平與BMI 呈負(fù)相關(guān)，但多元回歸模型中，BMI 未進(jìn)入回歸方程，考慮可能原因除了與患者年齡跨度有關(guān)外，與本研究納入病例較少，且患者均為血糖偏高的住院患者，以及甘油三酯、尿酸、BMI 之間可能存在共線性等有關(guān)。

四、骨鈣素與總睪酮相互作用的可能機(jī)制

本研究結(jié)果顯示，隨著骨鈣素水平的升高，2 型糖尿病男性患者的總睪酮水平呈上升趨勢(shì)，且2 型糖尿病患者性功能減退組的骨鈣素水平明顯低于性功能正常組。但目前對(duì)于糖尿病患者骨鈣素與睪酮之間相互作用的機(jī)制尚未完全闡明?？紤]其可能的機(jī)制，其一為，睪酮的合成除了傳統(tǒng)的下丘腦傳導(dǎo)途徑，目前還發(fā)現(xiàn)胰腺-骨-性腺軸是一種新型的調(diào)節(jié)男性生殖功能的途徑[21]。機(jī)體通過(guò)胰腺分泌胰島素并作用于成骨細(xì)胞，引起骨鈣素合成，在pH=4.5 的骨環(huán)境中引起骨吸收脫羧化，從而形成有活性的骨鈣素，羧化不全的骨鈣素可通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入到睪丸組織中，與骨鈣素受體結(jié)合，同樣可引起環(huán)腺苷酸通路磷酸化，導(dǎo)致下游因子的進(jìn)一步反應(yīng)，從而提高睪酮合成，最終引起生殖細(xì)胞存活和精子發(fā)生能力提高；同時(shí)羧化不全的骨鈣素又可反作用于胰腺，引起胰島β 細(xì)胞增殖、分化和胰島素的分泌，形成骨內(nèi)分泌回路[22]，而胰島素再進(jìn)一步作用于骨骼，從而提高骨鈣素的合成。其二為，糖尿病是一種慢性炎癥性疾病[23]，胰島素抵抗是其中心環(huán)節(jié)，慢性炎癥及胰島素抵抗使脂肪表達(dá)的芳香化酶將睪酮轉(zhuǎn)化為雌二醇，雌二醇對(duì)垂體促性腺激素的分泌產(chǎn)生負(fù)反饋?zhàn)饔?，使用芳香化酶抑制劑可以增加睪酮水平[24]，而骨鈣素可以調(diào)節(jié)脂肪含量[13]，降低血糖，間接作用于垂體促性腺激素的分泌，影響總睪酮的轉(zhuǎn)化。

本研究不足之處為回顧性橫斷面性研究，并不能明確骨鈣素與總睪酮之間的因果關(guān)系。其次，這是一項(xiàng)單中心、面向住院新診斷的男性2 型糖尿病患者的研究，且年齡范圍為20～60 歲男性，其代表人群有一定局限性。此外，本研究結(jié)果中骨鈣素與各因素相關(guān)系數(shù)小，這可能與本研究納入的病例數(shù)較少有一定關(guān)系。因此，進(jìn)一步闡明骨鈣素和總睪酮之間的關(guān)系尚需要進(jìn)一步行大樣本、前瞻性、多中心的研究。

總之，本研究顯示，住院新診斷的男性2 型糖尿病患者血漿總睪酮水平與骨鈣素水平呈正相關(guān)。這為進(jìn)一步研究總睪酮水平及其功能是否因骨鈣素升高而變化提供了信息。其中的機(jī)制以及對(duì)糖尿病男性患者性功能減退的影響也有待進(jìn)一步研究。