糖尿病與骨質(zhì)疏松的相關(guān)研究進(jìn)展

朱笑笑，王麗華

1.南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，江蘇南通 226001；2.南通市第一人民醫(yī)院護(hù)理部，江蘇南通 226001

骨質(zhì)疏松癥和糖尿病均屬于臨床上發(fā)病率不斷升高的慢性疾病。世界衛(wèi)生組織的相關(guān)報(bào)告顯示，糖尿病的負(fù)擔(dān)在所有國家正在逐年增加，在全球范圍內(nèi)受到糖尿病病情影響的人數(shù)超過4億[1]。骨質(zhì)疏松癥屬于骨骼疾病的一種，發(fā)病的主要原因在于多種原因使骨密度和骨質(zhì)量水平不斷下降，骨微結(jié)構(gòu)受到破壞，使骨脆性異常增加，發(fā)生骨折的可能性明顯加大，其中以脆性骨折或創(chuàng)傷骨折較為常見。糖尿病和骨質(zhì)疏松癥之間存在著相互關(guān)系，其病理、生理機(jī)制，目前還沒有被完全闡明[2]。本文主要從1 型糖尿病和2型糖尿病兩方面入手，對糖尿病性骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制及危險(xiǎn)因素的研究進(jìn)展情況實(shí)施綜述。

1 1 型糖尿病骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制

1 型糖尿病在臨床上被稱為胰島素依賴型糖尿病，發(fā)病的主要原因在于胰島素量絕對不足，使患者長時(shí)間處于高血糖狀態(tài)下[3]。人體在正常生理狀態(tài)下，骨骼的骨形成和吸收之間存在著一定的相對平衡關(guān)系。在1 型糖尿病患者當(dāng)中，這種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系受到破壞，且骨的吸收優(yōu)于骨形成，使骨密度水平明顯降低[4]。胰島素屬于能夠?qū)Τ晒羌?xì)胞增殖和分化過程產(chǎn)生刺激作用的一種成骨因子，對骨骼的骨形成過程可以起到一定的幫助作用。它對骨骼的許多骨形成促進(jìn)作用是由胰島素樣生長因子1 及其相關(guān)受體介導(dǎo)的[5]。機(jī)體當(dāng)中胰島素的缺乏，會(huì)使胰島素樣生長因子1 結(jié)合蛋白1 的濃度明顯增加，使游離狀態(tài)下的胰島素樣生長因子1 減少，抑制成骨細(xì)胞生長，使峰值骨量明顯減少[6]。成骨細(xì)胞衍生自骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞又可以被進(jìn)一步地分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等。機(jī)體胰島素的缺乏會(huì)明顯降低成骨細(xì)胞數(shù)量和生物活性[7]。其他脂肪因子也可能對成骨細(xì)胞的分化和生理功能產(chǎn)生一定的抑制。慢性高血糖狀態(tài)不僅僅會(huì)對過氧化物酶體增殖物啟動(dòng)受體Y 和脂肪因子產(chǎn)生影響，還能夠?qū)ρ仔约?xì)胞因子的表達(dá)起到一定的誘導(dǎo)作用，因而慢性高血糖狀態(tài)可對成骨細(xì)胞分化及其活性進(jìn)行抑制，并使成骨細(xì)胞的凋亡速度明顯加快[8]。

2 2 型糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制

2.1 肥胖

2 型糖尿病患者大多數(shù)存在肥胖問題，相關(guān)領(lǐng)域所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，脂肪的堆積會(huì)對骨的形成過程產(chǎn)生一定的危害。有證據(jù)顯示，肥胖和骨代謝之間存在著一定的相互關(guān)聯(lián)[9]。首先，成骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞都來源于一種常見的間充質(zhì)干細(xì)胞，對脂肪生成進(jìn)行抑制的物質(zhì)，反而會(huì)對成骨細(xì)胞的分化起到刺激作用。反之也是如此，一些能夠?qū)Τ晒羌?xì)胞的生成起到抑制作用的物質(zhì)，會(huì)使脂肪的生成量增加[10]。其次，肥胖和骨質(zhì)疏松癥的出現(xiàn)與氧化應(yīng)激狀態(tài)和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生量增加之間具有一定的關(guān)系。在肥胖人群當(dāng)中，核因子κB 受體活化因子配體/骨保護(hù)素通路的受體啟動(dòng)劑，會(huì)被增加的循環(huán)和組織促炎細(xì)胞因子所修飾，使破骨細(xì)胞的生物活性明顯增加，對骨吸收起到積極的促進(jìn)作用[11]。最后，高脂肪的攝入會(huì)使腸道鈣吸收過程受到一定的影響，使鈣對骨骼形成的可用性降低。目前，臨床對2 型糖尿病患者的肥胖狀態(tài)，對骨代謝產(chǎn)生影響的具體機(jī)制，仍然不是十分明確，但研究證明，肥胖與骨量明顯降低具有明確關(guān)系[12]。

2.2 高胰島素血癥

與具有自身免疫性B 細(xì)胞破壞和完全胰島素淀粉樣蛋白缺乏癥的1 型糖尿病相比較而言，2 型糖尿病的主要特征在于外周胰島素抵抗、高胰島素血癥、胰島素分泌受損。病情導(dǎo)致的高胰島素血癥在骨生長期間使橫斷骨減少，成骨細(xì)胞明顯增加。這是2 型糖尿病骨密度升高或正常的主要因素。但該類患者的骨骼結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，皮質(zhì)孔隙率水平增加，和皮質(zhì)密度的降低，使得骨折類病變發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)不減反增[13]。

2.3 高血糖和晚期糖基化終產(chǎn)物

高血糖會(huì)對骨代謝會(huì)產(chǎn)生影響，已有研究表明，慢性高血糖狀態(tài)，會(huì)使培養(yǎng)物當(dāng)中成骨細(xì)胞的骨鈣素基因的表達(dá)和鈣吸收能力下降。同時(shí)，骨吸收也可能被高血糖狀態(tài)影響，導(dǎo)致中毒增強(qiáng)。高血糖狀態(tài)和氧化應(yīng)激會(huì)對充質(zhì)干細(xì)胞的分化產(chǎn)生影響，且脂肪的形成要較骨骼形成更加理想。這種向成脂譜系的轉(zhuǎn)變，主要是通過產(chǎn)生具有活性的氧進(jìn)行介導(dǎo)。盡管該結(jié)果說明，高血糖狀態(tài)通過產(chǎn)生晚期糖基化終產(chǎn)物會(huì)對骨骼產(chǎn)生一定的有害作用，但相關(guān)問題仍然存在爭論[14]。

2.4 晚期糖基化終產(chǎn)物積累

高血糖狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致包括骨骼基質(zhì)在內(nèi)的組織產(chǎn)生晚期糖基化終產(chǎn)物。戊糖苷等糖基化終產(chǎn)物在骨骼當(dāng)中積聚，并使骨骼的脆性程度明顯增加。在一項(xiàng)相關(guān)領(lǐng)域所進(jìn)行的研究中發(fā)現(xiàn)，尿戊糖苷的產(chǎn)生與2 型糖尿病患者發(fā)生骨折的風(fēng)險(xiǎn)之間具有密切聯(lián)系。血清戊糖苷水平與椎骨骨折發(fā)生率之間具有相關(guān)性[15]。2 型糖尿病的許多并發(fā)癥與晚期糖基化終末產(chǎn)物的出現(xiàn)有一定的關(guān)系。在臨床的研究過程中發(fā)現(xiàn)，戊糖苷水平的異常升高與骨折病變發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)度較高有關(guān)。晚期糖基化終產(chǎn)物在細(xì)胞表面位置存在著特定的受體，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生糖尿病并發(fā)癥。高血糖狀態(tài)和晚期糖基化終產(chǎn)物之間相互作用，能夠控制成骨細(xì)胞分化和礦化，使骨密度明顯降低[16-17]。

2.5 腎功能損害

糖尿病腎病屬于2 型糖尿病患者較為常見的一種并發(fā)癥，即糖尿病對患者的腎功能造成損害，可能會(huì)對維生素D 在患者體內(nèi)的代謝、鈣磷調(diào)節(jié)、鈣-甲狀旁腺激素的代償性分泌等產(chǎn)生影響。鈣-甲狀旁腺激素軸發(fā)生改變，導(dǎo)致鈣平衡處于失調(diào)狀態(tài)，導(dǎo)致糖尿病患者的骨骼脫礦質(zhì)，影響骨代謝[18-20]。

2.6 糖尿病微血管病變

研究顯示，骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、微血管疾病的出現(xiàn)，與骨骼微結(jié)構(gòu)之間具有非常密切的關(guān)系，骨骼當(dāng)中的血管供應(yīng)發(fā)生改變，可能會(huì)對骨骼形成造成損害。與2 型糖尿病相關(guān)的微血管疾病可能會(huì)對血液流向骨髓的過程造成干擾，影響骨骼微環(huán)境、局部骨骼重塑[21-22]。糖尿病微血管病變的發(fā)生，會(huì)使骨骼局部組織的血液供應(yīng)分布量不足，神經(jīng)營養(yǎng)機(jī)制出現(xiàn)障礙，使骨小梁處于缺血、缺氧狀態(tài)[23]。當(dāng)糖尿病微血管病變發(fā)生之后，糖尿病患者由于1-α羥化酶活性明顯降低、鈣磷代謝機(jī)制發(fā)生紊亂、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)、視力受到損傷、肌肉力量明顯減弱等相關(guān)因素的影響，使骨密度明顯下降，發(fā)生骨質(zhì)疏松癥的可能性升高[24-25]。