2型糖尿病男性患者血清骨膜蛋白水平與骨質(zhì)疏松的相關(guān)性研究

張丹，劉歡，王嘉熙，奚悅

(1.錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院內(nèi)分泌及代謝病科，遼寧 錦州 121000；2.葫蘆島市中心醫(yī)院急診科，遼寧 葫蘆島 125000；3.錦州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)療學(xué)院，遼寧 錦州 121000)

糖尿病性骨質(zhì)疏松是在糖尿病的基礎(chǔ)上發(fā)生的以單位體積骨量減少、骨脆性增加、骨折風(fēng)險(xiǎn)增高為特點(diǎn)的代謝性骨病，是常見(jiàn)的糖尿病慢性并發(fā)癥之一[1]，有報(bào)道指出，在我國(guó)2型糖尿病骨質(zhì)疏松的患病率為20%～60%[2]，我國(guó)50歲以上人群的骨質(zhì)疏松癥總體患病率為19.2%[3]，其中男性患病率為6%，而需要進(jìn)行防治的低骨量人群總體患病率為46.4%，男性骨量減低發(fā)生率為46.9 %，但是男性髖部骨折后死亡率至少是同齡女性的2倍[4]?，F(xiàn)今骨質(zhì)疏松癥主要依據(jù)雙能X線骨密度分析儀對(duì)骨密度進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)而診斷和評(píng)估[5]，然而這種方法有一定的局限性。因此，臨床上尋找一種新的生化標(biāo)志物可以使我們更早的認(rèn)識(shí)骨的變化，進(jìn)而預(yù)防骨質(zhì)疏松是必要的。本研究旨在探討新的影響2型糖尿病男性患者骨質(zhì)疏松的生化標(biāo)志物。

1 資料與方法

1.1 受試對(duì)象

1.1.1 入選標(biāo)準(zhǔn)：收集2016年3月至2017年3月在我院門(mén)診診斷為2型糖尿病男性病人90例，所有受試者均符合1999年WHO 2型糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，且所選患者及家屬均簽屬知情同意書(shū)，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)備案。另在體檢中心健康男性人群中隨機(jī)選取30例作為正常對(duì)照組，且近期均未服用過(guò)藥物及保健品。年齡≥40歲且≤60歲。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡>60歲或<40歲；甲狀腺及甲狀旁腺疾病、庫(kù)欣綜合征、血液病、結(jié)締組織病、骨腫瘤、腎臟疾病、藥物等引起的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松；使用過(guò)鈣劑、1,25-(OH)2D3、糖皮質(zhì)激素等影響骨代謝的藥物者；嚴(yán)重的肝、心、腎功能不全的病人、自身免疫性疾病、風(fēng)濕病、長(zhǎng)期服用激素及噻嗪類(lèi)利尿劑等影響鈣磷代謝及骨代謝因素者；體重指數(shù)(BMI)<18.0 kg/m2或者 BMI>35.0 kg/m2者。

1.1.3 分組情況：所有的受檢者均接受雙能X線骨密度儀進(jìn)行檢測(cè)，分別檢測(cè)腰椎正側(cè)位(L2～L4)骨密度，取均值，根據(jù)1994年WHO骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)(DEXA)，將受檢者按骨密度值分為3組，骨量正常組(30例),骨量減少組(30例)和骨質(zhì)疏松癥組(30例)。

1.2 檢測(cè)指標(biāo)

記錄患者的年齡、腹圍、身高、體重，計(jì)算BMI，收集其相關(guān)病史資料。所有受試者晚22:00后禁食水8 h以上，于次日晨7:00空腹采肘靜脈血，并分別測(cè)定甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、糖化血紅蛋白(HbA1c)，血清骨膜蛋白水平。

1.3 骨密度的測(cè)量

采用法國(guó)MEDILINK公司的雙能X線骨密度分析儀檢測(cè)腰椎正側(cè)位(L2～L4)骨密度，取平均值。儀器測(cè)量變異系數(shù)為0.9%，每日機(jī)器校正后再進(jìn)行測(cè)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 一般資料及生化指標(biāo)的比較

各組間的年齡、病程、腹圍、BMI水平比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。2型糖尿病3組血清骨膜蛋白水平均較正常對(duì)照組升高，其中骨質(zhì)疏松組最高(P<0.05)，且與骨量正常組、骨量減少組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 各組間一般資料及生化指標(biāo)的比較

2.2 相關(guān)性分析

采用直線相關(guān)分析對(duì)血清骨膜蛋白與各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示血清骨膜蛋白與年齡、HbA1c、TG正相關(guān)，與BMI、HDL-C、骨密度負(fù)相關(guān)，與TC、LDL-C、鈣、磷無(wú)明顯相關(guān)性(見(jiàn)表2)。

表2 血清骨膜蛋白與各因素的相關(guān)性

2.3 多重線性回歸分析

以骨密度為因變量，年齡、BMI、TG、HDL-C、HbA1c、血清骨膜蛋白為自變量進(jìn)行多重線性回歸分析，得到?jīng)Q定系數(shù)R2=0.355，調(diào)整后R2=0.344，F(xiàn)=32.155，P≤0.001，模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果顯示：提示高血糖、血清骨膜蛋白水平升高，為男性2型糖尿病病人骨質(zhì)疏松的兩個(gè)危險(xiǎn)因素，見(jiàn)表3。

表3 骨密度多重線性回歸分析模型參數(shù)估計(jì)

3 討 論

骨質(zhì)疏松(osteoporosis,OP),是一類(lèi)由多種原因引起的，以單位體積內(nèi)骨量下降和骨組織的微細(xì)結(jié)構(gòu)被破壞為特性，嚴(yán)重者甚至發(fā)生骨折的一種全身的代謝性疾病[6]，人們稱(chēng)其為“靜悄悄的病變”。世界衛(wèi)生組織估計(jì)，全球18歲以上的成年人約4.22億患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2045年將增長(zhǎng)至6.42億[7]。其發(fā)生后展現(xiàn)出高致殘率和高死亡率，同時(shí)伴隨而來(lái)的高額醫(yī)療費(fèi)用已成為一種主要公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)[8]。近年來(lái)2型糖尿病與骨密度之間的相關(guān)性被廣泛探索，有研究者認(rèn)為糖尿病增加病人骨質(zhì)疏松和骨折的發(fā)生率[9]。高血糖可導(dǎo)致機(jī)體滲透性利尿，導(dǎo)致鈣、磷等電解質(zhì)大量排出體外，低血鈣刺激甲狀旁腺激素的產(chǎn)生，進(jìn)而增強(qiáng)溶骨作用，導(dǎo)致骨量減少，最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生[10]。但是目前2型糖尿病骨密度改變的發(fā)病機(jī)制仍不十分清楚。在美國(guó)，50歲以上男性骨折中由骨質(zhì)疏松引起的約占1/4，預(yù)計(jì)到2050年全世界男性髖部骨折會(huì)增加310%[11]，本試驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)男性2型糖尿病病人血清骨膜蛋白水平，與骨密度及生化指標(biāo)等，為2型糖尿病患者早期預(yù)測(cè)及治療骨質(zhì)疏松癥提供新的臨床診療思路。

近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究顯示，1型糖尿病主要是由于胰島素缺乏導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥，然而2型糖尿病對(duì)于骨密度的影響一直存在著不同的論斷，可正常、升高或降低[12-13]。本次研究顯示，HbA1c是嚴(yán)重影響2型糖尿病患者骨密度的危險(xiǎn)因素，這與國(guó)內(nèi)外研究的結(jié)果一致[14-15]。HbA1c作為監(jiān)測(cè)T2DM患者血糖控制情況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可反映近2～3個(gè)月血糖的平均水平。長(zhǎng)期高血糖對(duì)骨的代謝的影響是多樣的，有研究表明，高血糖可通過(guò)P13K/Akt信號(hào)傳導(dǎo)途徑誘導(dǎo)體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生，阻礙成骨細(xì)胞分化，且高滲透性也增加了骨髓脂肪細(xì)胞的分化[16]。可能是由于高血糖引起的滲透性利尿，血鈣降低，尿鈣增高，刺激甲狀旁腺素分泌增高，激活了組織中破骨細(xì)胞的活性，骨吸收增加進(jìn)而引發(fā)骨密度下降。葉惠成等[17]研究表示，HbA1c與男性2型糖尿病病人的骨密度存在相關(guān)性，這與我們的研究結(jié)果相一致。本研究顯示，伴隨年齡的增加，骨密度呈下降趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外研究報(bào)道亦顯示，中老年女性的平均年齡每增加1歲，骨密度值下降2.07%[18]。本研究中2型糖尿病骨質(zhì)疏松組患者的平均年齡超過(guò)骨量減少組與骨量正常組，這也進(jìn)一步說(shuō)明了血糖及高齡對(duì)骨密度的影響。

近年研究發(fā)現(xiàn)，骨膜蛋白與骨代謝發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，其主要病理改變是骨礦含量和骨礦密度下降、骨的微結(jié)構(gòu)紊亂和破壞。骨膜蛋白是由成骨細(xì)胞及其前體細(xì)胞分泌產(chǎn)生的一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，具有促進(jìn)細(xì)胞黏附、遷移等功能[19-20]。骨膜蛋白初期又稱(chēng)為骨特異性因子，后續(xù)發(fā)現(xiàn)其在骨膜中表達(dá)，故改名為骨膜蛋白[21-22]。近幾年，有研究分析了骨膜蛋白在骨生物學(xué)中的作用，并指出骨膜蛋白可能參與了骨的代謝過(guò)程。作為具有多功能的細(xì)胞外間質(zhì)蛋白，骨膜蛋白的交互作用主要與整合素受體avβ3、avβ5啟動(dòng)酪氨酸激酶活性受體(RTK)結(jié)合觸發(fā)P13K/Akt及點(diǎn)狀黏附激酶(FAK)等信號(hào)通路，調(diào)節(jié)下游基因如硬化蛋白、肌動(dòng)蛋白、TGF-β1等[23]，進(jìn)而影響成骨細(xì)胞的增殖、遷移、修復(fù)等，在骨形成和改進(jìn)過(guò)程起重要作用。國(guó)外的一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，通過(guò)敲除小鼠血清骨膜蛋白基因，小鼠表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育遲滯，長(zhǎng)骨較短，骨骺形成不良，骨膜的膠原纖維形成不良[24]，基因敲除小鼠的成骨細(xì)胞，其表現(xiàn)為低增殖、低礦化、低遷移，提示血清骨膜蛋白在骨的發(fā)育和重塑過(guò)程中具有重要作用[25]。一項(xiàng)進(jìn)行了7年隨訪的研究結(jié)果提示，血清骨膜蛋白水平與絕經(jīng)后婦女的骨折風(fēng)險(xiǎn)呈顯著相關(guān)，且是不依賴(lài)骨密度、既往骨折史等的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，血清骨膜蛋白水平越高，則骨折風(fēng)險(xiǎn)越高[26]。本次研究結(jié)果表明，2型糖尿病骨質(zhì)疏松組骨膜蛋白水平均高于其余3組，T2DM 3組間血清骨膜蛋白水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，提示血清骨膜蛋白可能參與了2型糖尿病骨質(zhì)疏松的過(guò)程，且血清骨膜蛋白與骨密度呈負(fù)相關(guān)。血清骨膜蛋白于骨代謝的作用機(jī)制可能是通過(guò)抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路結(jié)合位點(diǎn)GSK3b[27]。Wnt/β-catenin信號(hào)通路在刺激成骨細(xì)胞功能和骨形成的過(guò)程中都起到了至關(guān)重要的作用。抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路可導(dǎo)致成骨細(xì)胞分化障礙，然而血清骨膜蛋白對(duì)骨代謝影響的具體發(fā)病機(jī)制國(guó)內(nèi)外鮮有報(bào)道，需要我們進(jìn)一步行大樣本研究。

綜上所述，年齡、BMI、HbA1c、血清骨膜蛋白、TG、HDL水平與2型糖尿病骨質(zhì)疏松密切相關(guān)。血糖控制不佳、血清骨膜蛋白水平增高可能2型糖尿病男性骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)因素?？蓪⒀逖骞悄さ鞍椎臋z測(cè)列于2型糖尿病男性骨質(zhì)疏松的預(yù)測(cè)指標(biāo)。其檢測(cè)方法具有簡(jiǎn)單、易操作的特點(diǎn)，再配合相關(guān)生化指標(biāo)的檢測(cè)，以降低糖尿病骨質(zhì)疏松的發(fā)病率及骨折的風(fēng)險(xiǎn)。