絕經(jīng)后2型糖尿病患者血清25(OH)D、Leptin與骨代謝的相關(guān)性

李琪 陳先丹 牟芝群 陽琰 王哲 樊思桐 劉貝貝

遵義醫(yī)學(xué)院附院內(nèi)分泌科，貴州 遵義 563099

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)作為一種由多種原因引起的骨病，主要特點為骨量減少、骨組織顯微結(jié)構(gòu)破壞、骨強度減低、骨脆性增加而易于骨折。近年來絕經(jīng)后女性并發(fā)OP的發(fā)病率呈明顯上升趨勢[1]。研究表明[2]，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)與OP關(guān)系密切。高血糖水平、胰島素抵抗(insulin resistance,IR)會造成絕經(jīng)后女性骨代謝的改變，最終加速骨質(zhì)疏松進(jìn)程。瘦素(leptin,LEP)作為一種脂肪細(xì)胞合成與分泌的細(xì)胞因子，血清25(OH)D作為反映體內(nèi)維生素D水平的代表物質(zhì)，兩者均與骨代謝密切相關(guān)[3-4]。關(guān)于絕經(jīng)后T2DM女性患者血清中25(OH)D、Leptin與骨代謝之間的關(guān)系研究，目前國內(nèi)外尚未研究尚未完全闡明。因此，本文通過觀察絕經(jīng)后T2DM女性患者血清中25(OH)D、LEP及骨代謝指標(biāo)的水平，旨在初步探討三者之間的關(guān)系，為臨床早期聯(lián)合防治絕經(jīng)后T2DM女性患者罹患OP提供一點新的思路。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2016年12月至2017年11月在遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的絕經(jīng)后T2DM患者女性患者130例，年齡50～75歲，絕經(jīng)年限2～14年。根據(jù)骨密度分為三組：T2DM骨量正常組(A組)40例；T2DM骨量減少組(B組)45例；T2DM骨質(zhì)疏松組(C組)45例；選取同期我院體檢中心年齡相匹配的骨量正常的健康絕經(jīng)后女性患者50例，年齡48～75歲，絕經(jīng)年限2～14年。所有受試者試驗當(dāng)天停用所有藥物，均接受雙能X線骨密度儀行骨密度測定。所有受試者均簽署知情同意書并通過遵義醫(yī)學(xué)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.1.1納入標(biāo)準(zhǔn): ①長期在遵義居?。虎诜?999年世界衛(wèi)生組織(WHO)制定的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)及分型；③無吸煙史及長期大量飲酒史。

1.1.2排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重器質(zhì)性疾病及糖尿病急、慢性并發(fā)癥(酮癥酸中毒、高滲性非酮癥糖尿病昏迷、乳酸性酸中毒、低血糖昏迷、糖尿病合并大血管病變(心臟病、高血壓、腦血管意外及下肢血管病變)、糖尿病合并微血管病變(糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病腎病)及糖尿病合并神經(jīng)病變；②既往患有嚴(yán)重的心、肝、腎等臟器疾病者；③患有類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、甲狀腺、骨腫瘤、垂體、甲狀旁腺、腎上腺、性腺等影響骨代謝疾病者；④近3個月內(nèi)采用激素替代治療；⑤惡性腫瘤患者；⑥既往曾接受活性維生素D、雙膦酸鹽、降鈣素、雌激素受體調(diào)節(jié)劑和雌激素等影響骨代謝的藥物治療；⑦近2年患胃潰瘍、克羅恩病、節(jié)段性小腸炎和慢性痢疾者等;⑧腫瘤患者及患有自身免疫系統(tǒng)疾病、結(jié)締組織病者；⑨皮膚疾病無法接受陽光照射者。

1.1.3骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)參照1999年WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)：基于雙能X線骨密度儀(DXA)測定：骨密度值低于同性別、同種族健康成人的骨峰值不足1個標(biāo)準(zhǔn)差屬正常;降低1～2.5個標(biāo)準(zhǔn)差之間為骨量低下(骨量減少)；降低程度等于和大于2.5個標(biāo)準(zhǔn)差為骨質(zhì)疏松；骨密度降低程度符合骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)同時伴有一處或多處骨折時為嚴(yán)重骨質(zhì)疏松。

1.2 研究方法

1.2.1一般資料的收集: 收集年齡、病程、絕經(jīng)年限，所有研究對象由專人測量身高、體重，計算體質(zhì)量指數(shù)(bone mass index,BMI)=體重(kg) /身高2。所有數(shù)據(jù)均錄入數(shù)據(jù)庫。

1.2.2指標(biāo)的檢測：所有受試者禁食10 h后于清晨抽取靜脈血標(biāo)本，采用日立全自動生化分析儀檢測總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，己糖氧化酶法測定空腹血糖(FBG)；高效液相層析法測定糖化血紅蛋白(HbA1c)；化學(xué)發(fā)光法測定空腹胰島素(FINS)水平，計算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)=FBG×FINS/22.5。采用ELASA法測定血清LEP水平(試劑盒購于Roche Diagnostics GmbH)，具體操作方法參照說明書；采用電化學(xué)發(fā)光法(儀器：羅氏E160 試劑盒購于Roche Diagnostics GmbH)測定甲狀旁腺激素(PTH)、25(OH)D、BGP、PINP、β-CTX水平。

1.2.3骨密度測定：采用法國MEDILINK公司生產(chǎn)的DEXA(型號 OSTEOCORE3)測定腰椎(L1～4) 正位、左右股骨近端包括股骨頸(neck)、大轉(zhuǎn)子(trochiter) 及 Ward 三角區(qū)的骨密度(bone mineral density，BMD)，單位以g/cm2表示。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 各組臨床資料與實驗室指標(biāo)比較

各組臨床資料與實驗室指標(biāo)符合正態(tài)分布。①與NC組比較，A、B、C組HbA1c、HOMA-IR、PTH、TC、TG、LDL-C水平均顯著升高，而HDL-C水平明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；②與A組比較，B、C組HbA1c、HOMA-IR水平均顯著升高(P<0.05)，而HDL-C明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；③與B組比較，C組HbA1c、HOMA-IR水平均顯著升高(P<0.05)，而HDL-C明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；④A、B、C三組之間病程TC、TG、LDL-C水平均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；⑤年齡、BMI、絕經(jīng)年限四組組間比較均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組臨床資料與實驗室指標(biāo)的比較Table 1 Comparison of clinical data and laboratory indexes between groups

續(xù)表1 各組臨床資料與實驗室指標(biāo)的比較Continued table 1 Comparison of clinical data and laboratory indexes between groups

注：與NC組比較,*P<0.05；與A組比較，#P< 0.05；與B組比較，△P<0.05。

2.2 各組血清25(OH)D、LEP及骨代謝指標(biāo)比較

①與NC組比較，A、B、C組LEP、β-CTX水平均顯著升高，而25(OH)D、PINP、BGP水平明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；②與A組比較，B、C組LEP、β-CTX、BGP水平均顯著升高(P<0.05)，而25(OH)D、PINP明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；③與B組比較，C組LEP、β-CTX、BGP水平均顯著升高(P<0.05)，而25(OH)D、PINP明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2，圖1。

表2 各組血清25(OH)D、LEP及骨代謝指標(biāo)比較Table 2 Comparison of serum 25(OH)D,LEP and bone metabolism index between

注：與NC組比較，*P<0.05；與A組比較，#P< 0.05；與B組比較，△P<0.05。

圖1 四組骨代謝指標(biāo)比較(與NC組比較，*P<0.05；與A組比較，#P<0.05；與B組比較，△P<0.05)Fig.1 Comparison of bone metabolism indexes in the four groups(vs NC group,*P<0.05；vs A group，#P<0.05；vs B group，△P<0.05)

2.3 絕經(jīng)后T2DM合并OP患者血清骨代謝標(biāo)志物的相關(guān)因素分析

在校正年齡、BMI因素前提下，由于三種骨代謝指標(biāo)均為非正態(tài)分布，遂采用Spearmen分析，結(jié)果顯示血清25(OH)D與PINP呈正相關(guān)(r=0.144,P<0.05)，與β-CTX呈負(fù)相關(guān)(r=-0.190,P<0.05)，與BGP無明顯相關(guān)性(r=-0.007,P>0.05)；血清LEP與PINP呈負(fù)相關(guān)(r=-0.184,P<0.05)，與β-CTX、BGP無關(guān)(r=0.035、0.177，P>0.05)。見表3。

表3 絕經(jīng)后T2DM合并OP患者血清骨代謝標(biāo)志物的相關(guān)因素分析(r)

2.4 絕經(jīng)后T2DM合并骨質(zhì)疏松危險因素的Logistic回歸分析

以絕經(jīng)后T2DM患者是否合并OP為因變量，以病程、絕經(jīng)年限、HDL-C、BMI、HbA1c、25(OH)D、Leptin、BGP、β-CTX、PINP指標(biāo)作為自變量，行Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，BMI、HbA1c、25(OH)D、Leptin、β-CTX、PINP是絕經(jīng)后T2DM患者合并骨質(zhì)疏松的獨立危險因素。見表4。

表4 絕經(jīng)后T2DM患者合并OP危險因素的Logistic回歸分析

3 討論

T2DM患者由于IR、糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)增加、長期高血糖水平以及各種并發(fā)癥導(dǎo)致鈣、磷等骨礦物質(zhì)流失，極易并發(fā)OP[5-6]。另一方面，絕經(jīng)后的T2DM女性患者由于體內(nèi)雌激素水平的降低，造成破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨小梁變細(xì)和斷裂,骨形成與骨吸收成失藕連狀態(tài)。骨形成減慢，進(jìn)一步加快了OP的發(fā)展進(jìn)程[7]。研究報道[8-9]，Leptin及維生素D在糖、骨代謝過程中發(fā)揮著重要的作用，與T2DM、OP的發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān)，但具體機(jī)制尚不清楚。因此，本研究通過觀察絕經(jīng)后T2DM患者血清25(OH)D、Leptin及骨代謝之間的相關(guān)性，旨在初步探討維生素D、瘦素在絕經(jīng)后T2DM女性患者合并OP發(fā)生發(fā)展過程中的作用。

雙能 X 線骨密度儀測定骨密度被認(rèn)為是目前診斷OP的金標(biāo)準(zhǔn)[10]。骨密度是骨代謝不斷變化發(fā)展的最終結(jié)果，反應(yīng)的是一段時間內(nèi)骨量的總體情況，尚不能反應(yīng)體內(nèi)骨代謝的動態(tài)變化，而OP患者骨代謝的改變往往在骨密度改變之前。PINP、BGP是常見的骨形成標(biāo)志物[11]。PINP為成骨細(xì)胞合成成熟膠原過程中產(chǎn)生的前肽，反映骨的合成代謝。β-CTX是評價骨吸收最有價值標(biāo)志物之一，為國際指南推薦的吸收物質(zhì)，可預(yù)測絕經(jīng)后女性的骨折風(fēng)險[12]。研究發(fā)現(xiàn)[13]，T2DM組β-CTX 水平明顯高于NC組，且β-CTX 水平隨著血糖、糖化血紅蛋白的增高、胰島素減低而增高。因此，聯(lián)合檢測骨形成和骨吸收指標(biāo)能夠預(yù)測骨丟失率，可用于鑒別個體是否存在快速骨丟失及易患OP的風(fēng)險性。LEP作為脂肪細(xì)胞分泌的一種激素樣蛋白質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)高瘦素水平可能引發(fā)OP，機(jī)制有如下幾點：LEP通過JAK2/SAT3/STAT5b誘導(dǎo)信號傳導(dǎo)因子3的表達(dá)，抑制胰島素的合成，同時高LEP水平易誘發(fā)IR，共同導(dǎo)致T2DM的發(fā)生[14-15]。T2DM與OP的發(fā)生密切相關(guān)[16]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)[17]：對照組較A組LEP水平顯著升高且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。研究發(fā)現(xiàn)高水平LEP加速骨吸收，抑制骨形成，加速了OP的發(fā)生發(fā)展。本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)[18]：A、B、C 三組間LEP、β-CTX依次升高，而PINP依次降低，與上述研究結(jié)果相一致。BGP在絕經(jīng)后女性與骨密度相反呈上升趨勢，原因可能為在骨質(zhì)疏松的早期，新合成的BGP無法正常沉入骨礦，而導(dǎo)致血液中含量增多。維生素D在骨代謝與糖脂代謝的發(fā)展進(jìn)程中同樣發(fā)揮著重要作用，T2DM患者合并維生素D的缺乏，會加速OP的發(fā)生發(fā)展[19]。血清25(OH)D由于半衰期時間長，性質(zhì)穩(wěn)定，因此被視為反應(yīng)體內(nèi)維生素D水平的代表指標(biāo)。低水平的血清25(OH)D水平導(dǎo)致Ca、P的吸收進(jìn)一步下降，從而抑制了骨骼的骨化，導(dǎo)致骨量減少[20]；此外，25(OH)D水平降低會導(dǎo)致或加重IR,致使體內(nèi)AGEs的水平升高，加速了骨吸收、抑制骨形成，進(jìn)而導(dǎo)致OP的發(fā)生發(fā)展[21]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):血清25(OH)D與PINP呈正相關(guān),與β-CTX呈負(fù)相關(guān)，與以上研究結(jié)果相一致。

本研究仍存在一定局限性。首先T2DM患者血糖控制程度及胰島素水平會影響本文研究結(jié)果；其次相關(guān)骨代謝指標(biāo)受到季節(jié)、時間及生活方式的影響性比較大；最后25(OH)D與LEP對糖、脂、骨三者均存在調(diào)節(jié)作用，可能會受到絕經(jīng)后女性相關(guān)代謝干擾。今后可能需要進(jìn)一步更細(xì)致的分組及分層設(shè)計的大樣本流行病學(xué)調(diào)查來具體了解25(OH)D、LEP與骨代謝的具體作用機(jī)制。

綜上所述，絕經(jīng)后T2DM女性患者血清25(OH)D水平隨著骨量減少到骨質(zhì)疏松逐漸降低，LEP水平則逐漸升高，且在絕經(jīng)后T2DM女性合并OP患者中，血清25(OH)D水平與LEP均與骨代謝指標(biāo)存在相關(guān)性。提示25(OH)D、LEP可能共同參與了絕經(jīng)后T2DM患者合并OP的發(fā)生發(fā)展。因此，積極補充維生素D，可能會降低血清LEP的水平，可能對絕經(jīng)后T2DM女性患者防治OP具有一定的作用。