N-端骨鈣素與老年男性2型糖尿病患者骨質(zhì)疏松的相關(guān)性分析

鄭桂芳 馬麗華 孫志紅 于樹(shù)楊

1德州市人民醫(yī)院門(mén)診部，德州 253000；2德州市人民醫(yī)院骨科，德州 253000；3德州市人民醫(yī)院消毒供應(yīng)室，德州 253000；4德州市聯(lián)合醫(yī)院影像科，德州 253000

2型糖尿病（T2DM）已成為主要的公共衛(wèi)生問(wèn)題，葡萄糖代謝異常可能會(huì)影響骨骼代謝，使骨質(zhì)疏松癥和骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加［1］。與絕經(jīng)后的骨質(zhì)疏松癥相比，老年男性的骨質(zhì)疏松癥具有更高的骨折和死亡風(fēng)險(xiǎn)［2］。因此，在糖尿病相關(guān)疾病中，對(duì)骨質(zhì)疏松癥的預(yù)測(cè)和早期干預(yù)越來(lái)越重要。在骨質(zhì)疏松癥的診斷中，除了骨密度測(cè)定的參考方法外，還使用了許多生物化學(xué)的骨代謝標(biāo)志物。成骨細(xì)胞可以分泌調(diào)節(jié)骨代謝的因子，并釋放到血液循環(huán)中，目前最常用的骨合成標(biāo)志物有堿性磷酸酶（BAP）、骨鈣素（OC）和Ⅰ型前膠原羧基末端前肽（PICP）［3］。在糖尿病中，高血糖癥可導(dǎo)致成骨細(xì)胞功能障礙，使成骨細(xì)胞分泌的OC減少，在降糖治療后可能會(huì)增加，而且與糖脂代謝形成反饋回路［4］。因此，成骨細(xì)胞分泌的OC已成為許多研究的重點(diǎn)。OC是僅次于骨膠原的第二大分泌蛋白，僅在成骨細(xì)胞中合成［5］。骨骼中存在的大多數(shù)OC是以維生素K依賴的γ羧基化［N-端骨鈣素（N-MID）］形式存在，增加與骨基質(zhì)的親和力，低γ羧基化的OC在血液循環(huán)中較少，N-MID的血清水平可能被認(rèn)為是骨形成的標(biāo)志，但關(guān)于老年男性T2DM血清中N-MID與骨質(zhì)疏松癥的研究較少［6］。本研究探討N-MID與老年男性T2DM患者骨質(zhì)疏松的相關(guān)性，為N-MID的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

資料與方法

1、一般資料

回顧性分析2015年1月至2019年12月在德州市人民醫(yī)院門(mén)診和住院治療的100例≥60歲男性T2DM患者臨床資料。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①T2DM的診斷符合《中國(guó)2型糖尿病防治指南（2013年版）》中T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn)：靜脈血漿葡萄糖空腹≥7.0 mmol/L和（或）糖負(fù)荷后2 h≥11.1 mmol/L［7］；②骨質(zhì)疏松癥采用世界衛(wèi)生組織（WHO）（1994年）診斷標(biāo)準(zhǔn)：T值≤-2.5為骨質(zhì)疏松癥［8］。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有繼發(fā)性骨質(zhì)疏松或先前曾服用任何可能影響骨代謝的特殊藥物（如糖皮質(zhì)激素、雙膦酸鹽和降鈣素等）的患者；②接受過(guò)骨質(zhì)疏松治療的患者；③有甲亢，代謝性骨病，青春期延遲，當(dāng)前或過(guò)去長(zhǎng)期飲酒，腎或性腺功能障礙患者；④惡性腫瘤、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、慢性肝腎功能損害等影響骨或鈣代謝疾病的患者。根據(jù)骨密度（BMD）水平將100例患者分為非骨質(zhì)疏松組（62例）和骨質(zhì)疏松組（38例）。

2、標(biāo)本的采集和測(cè)定

收集所有患者的身高、體質(zhì)量，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（BMI）。采集清晨空腹靜脈血5 ml，分離血清后-80℃保存?zhèn)溆?。采用酶?lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）（試劑盒購(gòu)于美國(guó)Quidel公司）檢測(cè)血清中瘦素（Leptin）、25-羥基維生素D3［25（OH）D3］、BAP、PICP、Ⅰ型膠原交聯(lián)羧基末端肽（ICTP）、β-膠原降解產(chǎn)物（β-CTX）和N-MID水平，操作方法按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行；采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定糖化血紅蛋白（HbA1c），所有血清樣本均按照制造商的說(shuō)明進(jìn)行3次重復(fù)，并將平均值用于統(tǒng)計(jì)分析。

3、BMD測(cè)量

讓患者仰臥，采用美國(guó)GE公司的Prodigy Advance PA+300164型雙能X線BMD儀（DEXA）掃描所有研究對(duì)象腰椎1～4和左側(cè)胸椎，讓患者雙下肢屈膝位掃描髖部。每次檢查前均用腰椎模型進(jìn)行儀器精密度質(zhì)控測(cè)試，變異系數(shù)（CV）=0.40%。

4、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用IBM SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，分析前進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，用方差分析進(jìn)行判斷；進(jìn)行相關(guān)分析；以有無(wú)骨質(zhì)疏松為因變量，進(jìn)行二元logistic回歸分析，分析骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)因素；繪制出受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）確定N-MID對(duì)骨質(zhì)疏松的診斷價(jià)值，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1、兩組患者各項(xiàng)指標(biāo)的比較

兩組患者的年齡、BMI和病程比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05）；骨質(zhì)疏松組患者的胸椎BMD、腰椎BMD、髖BMD、Leptin、25（OH）D3、BAP和N-MID均低于非骨質(zhì)疏松組患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；骨質(zhì)疏松組患者的PICP、ICTP、β-CTX和HbA1c均高于非骨質(zhì)疏松組患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。具體見(jiàn)表1。

表1 兩組老年男性2型糖尿病患者各項(xiàng)指標(biāo)的比較（±s）

表1 兩組老年男性2型糖尿病患者各項(xiàng)指標(biāo)的比較（±s）

注：BMI為體質(zhì)量指數(shù)，BMD為骨密度，Leptin為瘦素，25（OH）D3為25-羥基維生素D3，BAP為堿性磷酸酶，PICP為Ⅰ型前膠原羧基末端前肽，ICTP為Ⅰ型膠原交聯(lián)羧基末端肽，β-CTX為β-膠原降解產(chǎn)物，HbA1c為糖化血紅蛋白

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2、老年男性T2DM患者的N-MID與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析

N-MID與年齡、BMI、病程均無(wú)相關(guān)性（均P>0.05）；N-MID與胸椎BMD、腰椎BMD、髖BMD、Leptin、25（OH）D3和BAP均呈正相關(guān)（均P<0.05）；N-MID與PICP、ICTP、β-CTX和HbA1c均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05）。具體見(jiàn)表2。

表2 100例老年男性2型糖尿病患者N-MID與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析

3、N-MID診斷老年男性T2DM患者骨質(zhì)疏松價(jià)值

以有無(wú)骨質(zhì)疏松為因變量（Y），胸椎BMD、腰椎BMD、髖BMD、Leptin、25（OH）D3、BAP、PICP、ICTP、β-CTX和N-MID為自變量（x）進(jìn)行二元logistic回歸分析，分析骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)因素。結(jié)果顯示：N-MID是骨質(zhì)疏松患者評(píng)估的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（OR=2.85，P<0.05）（表3）。血清N-MID診斷骨質(zhì)疏松的ROC下面積為0.851（95%CI0.724～0.943），對(duì)骨質(zhì)疏松具有一定的診斷價(jià)值（Z=4.073，P<0.001）；以N-MID濃度為12.26μg/ml作為診斷截點(diǎn)，N-MID診斷骨質(zhì)疏松的靈敏度和特異度依次為83.93%和72.61%。具體見(jiàn)圖1。

圖1 N-端骨鈣素診斷老年男性2型糖尿病患者骨質(zhì)疏松的受試者工作特征曲線（100例）

表3 100例老年男性2型糖尿病患者骨質(zhì)疏松logistic回歸分析結(jié)果

討 論

骨質(zhì)疏松癥是一種普遍存在的骨病，導(dǎo)致骨折風(fēng)險(xiǎn)增加，特別是在胸椎和腰椎以及臀部和腕部［9］。近年來(lái)，T2DM與骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系越來(lái)越受到重視。在T2DM的發(fā)生和變化過(guò)程中，胰島素抵抗以及體內(nèi)環(huán)境的干擾和細(xì)胞因子的異常分泌都會(huì)影響骨代謝，同時(shí)，老年男性的骨礦物質(zhì)密度低，進(jìn)一步增加骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)［10］。因此，骨質(zhì)疏松已成為老年人死亡和發(fā)病的最重要原因之一?？紤]到骨質(zhì)疏松癥的高昂治療費(fèi)用及其并發(fā)癥，骨質(zhì)疏松癥的早期診斷和預(yù)防應(yīng)成為主要目標(biāo)。

最近的研究表明，成骨細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子參與骨代謝。N-MID可以通過(guò)增加Leptin來(lái)增強(qiáng)胰島細(xì)胞的增殖，增加胰島素的分泌，并改善胰島素抵抗［11］。因此，我們研究了血清中N-MID水平與BMD之間的關(guān)系，包括老年骨質(zhì)疏松癥男性的骨生化指標(biāo)。血清25（OH）D3與頸部、股骨大轉(zhuǎn)子和腰小管的T分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)［12］。我們的結(jié)果表明，N-MID與骨質(zhì)疏松的T2DM老年男性的胸椎、腰椎和髖部BMD及25（OH）D3均呈顯著正相關(guān)，并且這種相關(guān)性與年齡、BMI和病程均無(wú)關(guān)。在以往的研究中，N-MID與血漿葡萄糖、胰島素抵抗、、肥胖措施和炎癥標(biāo)志物均呈負(fù)相關(guān)［13］。Ⅰ型膠原氨基端前肽是早期骨形成的標(biāo)志物，ICTP為骨吸收的標(biāo)志物，β-CTX是ICTP的降解產(chǎn)物，反映破骨細(xì)胞活性，β-CTX增高反映骨吸收程度的增加，都被推薦作為骨代謝的相關(guān)指標(biāo)［14-15］。本研究結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松癥組和非骨質(zhì)疏松癥組的老年男性中，N-MID與骨代謝指標(biāo)BAP呈正相關(guān)，與PICP、ICTP和β-CTX均呈負(fù)相關(guān)。同時(shí)，骨質(zhì)疏松組的T2DM老年男性的N-MID水平低于非骨質(zhì)疏松癥組，通過(guò)回歸分析顯示，N-MID是影響骨質(zhì)疏松的獨(dú)立相關(guān)因素，而其他骨代謝指標(biāo)不是。一些臨床研究表明，N-MID與空腹血糖（FBG）呈負(fù)相關(guān)，本研究調(diào)查的都是T2DM患者，所以沒(méi)有進(jìn)行N-MID與FBG之間統(tǒng)計(jì)，但與Leptin呈正相關(guān)。這表明N-MID可能在骨質(zhì)疏松老年男性的BMD降低中發(fā)揮了作用，N-MID通過(guò)對(duì)葡萄糖代謝的持續(xù)影響來(lái)抑制骨形成從而調(diào)節(jié)骨量。

相關(guān)基礎(chǔ)研究表明，高血糖癥通過(guò)調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞基因表達(dá)來(lái)抑制成骨細(xì)胞功能，因此降低了T1DM小鼠的N-MID產(chǎn)生，同時(shí)，N-MID通過(guò)刺激胰腺β細(xì)胞的增殖、胰島素分泌和葡萄糖耐量來(lái)影響葡萄糖代謝［16-17］。因此，N-MID參與骨代謝的調(diào)節(jié)，其影響可能是負(fù)面的。N-MID通過(guò)負(fù)反饋?zhàn)饔?，通過(guò)PI3K/Akt信號(hào)通路，直接抑制成骨細(xì)胞的分化［18］。同時(shí)，N-MID通過(guò)刺激骨保護(hù)素（OPG）并抑制成骨細(xì)胞中核因子-κB受體活化因子配體（RANKL）的產(chǎn)生間接增加破骨細(xì)胞的形成，抑制破骨細(xì)胞凋亡［19］。因此，N-MID可能通過(guò)抑制老年骨質(zhì)疏松癥男性的骨形成而對(duì)骨代謝產(chǎn)生負(fù)面影響。

綜上所述，老年男性T2DM合并骨質(zhì)疏松患者血清中N-MID降低，與BMD呈一定相關(guān)性，是骨質(zhì)疏松的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可能作為老年男性T2DM合并骨質(zhì)疏松診斷指標(biāo)。由于研究樣本相對(duì)較小，這些數(shù)據(jù)可能會(huì)受到患者的影響選擇（僅基于一家醫(yī)院）。未來(lái)需要更大規(guī)模的前瞻性研究，其中包括更多潛在的混雜因素。這可能澄清了本研究中觀察到N-MID與骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系，從而為指導(dǎo)T2DM老年男性中骨質(zhì)疏松癥的治療提供了潛在價(jià)值。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突