趙 紅 顧定偉 張 柳 白俊清 朱艷麗
2型糖尿病骨折患者骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)和骨密度的變化
趙 紅 顧定偉 張 柳 白俊清 朱艷麗
糖尿病,2型 骨密度 骨和骨組織 骨折 堿性磷酸酶
研究表明,2型糖尿病患者骨密度(BMD)較非糖尿病患者并無明顯降低,但是2型糖尿病是骨折發(fā)生的獨立危險因素[1]。骨折后由于存在高血糖和免疫力低下,患者長期臥床,嚴重影響其生活質(zhì)量。Melton等[2]通過構(gòu)建骨折風(fēng)險回歸模型發(fā)現(xiàn)年齡、骨折史、皮質(zhì)激素使用是2型糖尿病骨折的臨床危險因素。Martinez等[3]認為高水平骨特異性血清骨堿性磷酸酶(serum bone alkaline phosphatasr,sBAP)及Ⅰ型膠原羧基末端肽(Ⅰcollagen C-telopeptide,CTX)的女性發(fā)生骨質(zhì)疏松骨折風(fēng)險明顯高于低水平者。本文通過觀察2型糖尿病骨折及非骨折患者骨特異性sBAP、血清CTX(sCTX)和尿CTX(uCTX)及BMD特點,探討2型糖尿病骨折發(fā)生機制及骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)的預(yù)測價值。
1.1研究對象 非骨折組:2007年3月—2009年3月我院住院的2型糖尿病患者89例,年齡50~72歲,病程6個月~23年。骨折組:同期我院住院的非創(chuàng)傷性骨折的2型糖尿病患者52例,脊柱骨折10例,上肢骨折19例,下肢骨折23例(其中髖部骨折8例),年齡50~78歲,病程5個月~20年。2組均符合1999年WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。所有患者排除甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺、性腺、腎臟及肝病病史,半年內(nèi)未服用鈣劑、維生素D及激素類藥物,無骨質(zhì)疏松家族史。2組間一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。
表1 骨折組與非骨折組一般情況的比較
1.2方法 BMD的測定:采用Hologic QDR4500A型雙能X線骨密度儀測定腰椎椎體()和左股骨大轉(zhuǎn)子(Troch)、粗隆間(Ward’s)、股骨頸(Neck)的骨密度。骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)的測定:上午7:00~9:00空腹采集血標(biāo)本,離心分離血清,同時留取晨起第2次尿,所有的血、尿標(biāo)本立即送檢測定HbA1c和尿肌酐,采用Bayer公司DCA 2000儀測定。血清和尿標(biāo)本儲存在-70℃冰箱,ELISA酶聯(lián)免疫吸附測定sBAP、sCTX和uCTX。sBAP采用Quidel公司酶免疫分析(EIA)試劑盒測定,批內(nèi)變異系數(shù)(CV)為5.04%;sCTX、uCTX采用Ostex Interna?tional公司ELISA試劑盒測定,批內(nèi)CV為3.62%。uCTX值由于受尿肌酐的影響用尿肌酐進行校正。
1.3統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理,數(shù)據(jù)用表示,組間比較采用t檢驗,P﹤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.12組BMD的比較 2型糖尿病骨折組與非骨折組不同部位BMD比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。
表2 骨折組與非骨折組BMD的比較
表2 骨折組與非骨折組BMD的比較
均P>0.05
組別 n L2~4 Neck Ward’s Troch骨折組非骨折組t 52 89 0.892±0.147 0.890±0.152 0.08 0.685±0.136 0.673±0.117 0.55 0.885±0.167 0.890±0.141 0.19 0.598±0.265 0.588±0.214 0.24
2.2骨折組與非骨折組生化指標(biāo)的比較 骨折組較非骨折組sBAP明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),sCTX、uCTX升高,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表3。
表3 骨折組與非骨折組骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)的比較
表3 骨折組與非骨折組骨轉(zhuǎn)換生化指標(biāo)的比較
組別 n sBAP(U/L)sCTX(nmol/L)uCTX(mg/mol)骨折組非骨折組t 52 89 31.6±8.0 38.8±6.3 5.92*9.8±2.5 8.9±3.7 1.55 35.2±8.2 32.4±7.6 1.46*P<0.05
糖尿病性骨質(zhì)疏松是糖尿病在骨骼系統(tǒng)的并發(fā)癥,機制未完全闡明。目前多數(shù)研究認為1型糖尿病患者BMD降低,2型糖尿病患者BMD無明顯改變[4],也有降低或升高的報道[5],但2型糖尿病是骨折發(fā)生的獨立危險因素是明確的[1]。目前有多種學(xué)說,但證據(jù)還非常有限,主要集中在以下4個方面:胰島素缺乏和高血糖對骨骼的直接影響;繼發(fā)性的內(nèi)分泌紊亂;糖尿病的微血管并發(fā)癥;氧化應(yīng)激和自由基水平升高。骨組織由細胞成分、膠原和礦物質(zhì)組成,骨的力學(xué)強度不但取決于骨的堅硬度,骨的韌性在脆弱骨折中也起了更重要的作用。無機鹽決定了骨的堅硬度,而膠原形成骨的韌性。2型糖尿病患者BMD無明顯改變甚至升高,提示無機鹽沉積并無明顯減少,骨膠原纖維結(jié)構(gòu)改變在骨折發(fā)生中具有重要作用。Saito等[6]提出“骨質(zhì)量”的概念,即骨礦含量外影響骨強度的其他因素,認為2型糖尿病存在骨膠原交聯(lián)的異常,骨結(jié)構(gòu)的微損傷,骨脆性增加,從而出現(xiàn)2型糖尿病患者骨密度正常或增高,骨折風(fēng)險增加的現(xiàn)象。
骨特異性堿性磷酸酶(BAP)水平與成骨細胞生物活性呈線性關(guān)系,BAP特異性地測定成骨細胞的活性被認為是最精確的骨形成標(biāo)志物。sCTX和uCTX為Ⅰ型膠原羧基末端的降解產(chǎn)物,是結(jié)合型吡啶交聯(lián)物,是目前唯一已知從構(gòu)成膠原分子中釋出的膠聯(lián)蛋白,只來源于破壞的成熟骨質(zhì),破骨細胞活性增加,導(dǎo)致骨膠原降解產(chǎn)生,釋放至血液循環(huán)并經(jīng)尿排泄,且不受飲食的影響,是敏感而特異的骨吸收指標(biāo)。年齡、BMI是骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)的重要影響因素,本研究中2組間年齡、BMI差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。
本研究結(jié)果顯示2型糖尿病骨折組與非骨折組間不同部位BMD差異無統(tǒng)計學(xué)意義,骨折組sBAP明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,sCTX、uCTX雖然較非骨折組升高,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義,2型糖尿病骨折患者較非骨折患者成骨細胞活性的降低,但破骨細胞活性及骨密度無明顯改變。Lu等[7]研究表明高血糖在細胞水平抑制成骨細胞的分化、增殖,從分子水平減少Ⅰ型膠原分子的表達。但2型糖尿病如何改變成骨細胞數(shù)目或功能,從而進一步影響骨微結(jié)構(gòu)變化有待深入研究。
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063000 華北煤炭醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科(趙紅),骨外科(顧定偉,張柳,白俊清,朱艷麗)
(2010-04-16收稿 2010-08-31修回)
(本文編輯 魏杰)
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