余洋 王路 楊麗君 李博 高麗杰 馬麗敏

1. 解放軍第三○九醫(yī)院旃壇寺門(mén)診部，北京 100034 2. 解放軍第三○九醫(yī)院小西天門(mén)診部，北京 100082 3. 解放軍第三○一醫(yī)院外科臨床部，北京 100853 4. 解放軍第三○六醫(yī)院醫(yī)務(wù)部，北京 100101

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)和骨質(zhì)疏松(osteoporosis，OP)是中老年人常見(jiàn)的慢性病，與非糖尿病患者相比，T2DM合并OP在臨床上有較高的發(fā)病率，致殘率以及致死率均較高[1-2]。降糖藥物除了具有降糖作用，對(duì)糖尿病伴OP患者骨代謝的影響也越來(lái)越受到關(guān)注，不同的降糖藥對(duì)骨代謝的影響也不同，既往有研究[3]發(fā)現(xiàn)噻唑烷二酮類(lèi)藥物能夠降低骨密度(BMD)，而二甲雙胍對(duì)BMD有改善作用。西格列汀是一種新的降糖藥，是二肽基肽酶IV(dipeptidyl peptidase IV，DPP-IV)抑制劑，通過(guò)多種路徑降低血糖，但對(duì)糖尿病患者骨代謝的影響研究報(bào)道較少。本研究以T2DM合并OP患者為研究對(duì)象，觀(guān)察西格列汀和二甲雙胍在降低血糖水平的基礎(chǔ)上，對(duì)骨密度和骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物指標(biāo)的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取2015年1月至2016年1月在本院明確診斷的2型糖尿病(T2DM)合并骨質(zhì)疏松(OP)患者。T2DM診斷符合《中國(guó)2型糖尿病防治指南(2013年版)》診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。OP診斷符合WHO推薦的基于DXA測(cè)定的骨密度診斷標(biāo)準(zhǔn)：骨密度值低于同性別、同種族正常成人的骨峰值2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，即T值≤-2.5 SD，T值=(測(cè)定值-骨峰值)/正常成人骨密度標(biāo)準(zhǔn)差。入選標(biāo)準(zhǔn)：①年齡50～70歲；②T2DM，未使用藥物治療或服用阿卡波糖藥物治療；③骨密度T值≤-2.5 SD；④BMI:22.0～26.0 kg/m2；⑤治療前7.0 mmol/L< FPG<16.0 mmol/L和7.0%< HbA1c<9.0%。排除標(biāo)準(zhǔn)：①服用維生素D、鈣劑、激素等影響骨代謝的藥物；②糖尿病合并急性并發(fā)癥；③合并嚴(yán)重的心腦血管疾病、肝腎功能不全等；④由風(fēng)濕、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病、甲狀腺功能異常、甲狀旁腺功能異常、各種癌癥等引起的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松；⑤嗜酒和(或)吸煙(≥5支/天)；⑥入組前6個(gè)月服用磺脲類(lèi)、二甲雙胍、DPP-IV抑制劑等降糖藥。共入選95例患者，采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為3組：二甲雙胍+阿卡波糖組(M+A組)32例、西格列汀+阿卡波糖組(S+A組)31例、西格列汀+二甲雙胍+阿卡波糖組(S+M+A組)32例?；颊呔炇鹬橥鈺?shū)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批。在隨訪(fǎng)期間，3組共有5例患者因藥物不耐受而脫落，其中M+A組2例、S+A組1例、M+S+A組2例，90例患者完成治療隨訪(fǎng)，3組各30例。M+A組、S+A組、M+S+A組平均年齡 [(58.1±6.5、58.3±6.7、58.2±6.9)] 歲，平均糖尿病病程 [(4.1±1.3、4.2±1.4、4.3±1.5)] 年，女性比例[21(70.0%)、21(70.0%)、22(73.3%)]進(jìn)行比較，均P>0.05，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，3組之間有可比性。

1.2 方法

1.2.1觀(guān)察指標(biāo)：記錄患者性別、年齡、糖尿病病程，測(cè)量身高、體重，并計(jì)算BMI=[體重(kg)/身高(m2)]。研究對(duì)象分別于治療前及治療隨訪(fǎng)48周后，隔夜空腹10 h，于次日清晨采取肘靜脈血，分離血清，采用日立7600-020全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定生化指標(biāo)，葡萄糖氧化酶法測(cè)定FPG、2hPG;高效液相色譜法測(cè)定HbA1c；電化學(xué)發(fā)光免疫法法測(cè)定25(OH)D、OC、β-CTX；貝克曼酶法檢測(cè)b-ALP。采用美國(guó)NORLAND雙能X線(xiàn)骨密度儀測(cè)定腰椎2～4(L2～4)和股骨頸的BMD。

1.2.2服藥方法：初始藥物劑量：阿卡波糖50 mg,3次/d；二甲雙胍1 000 mg/d；西格列汀50 mg/d,根據(jù)患者FPG和2hPG，以及患者對(duì)藥物耐受情況，每2周調(diào)整藥物劑量，達(dá)到指南[4]推薦的血糖達(dá)標(biāo)或藥物最大劑量后維持治療。治療隨訪(fǎng)48周。血糖達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：3個(gè)月內(nèi)患者FPG<7.0 mmol/L、2hPG<10.0 mmol/L,6個(gè)月內(nèi)HbA1c<7.0%。阿卡波糖最大劑量300 mg/d，二甲雙胍2 000 mg/d，西格列汀100 mg/d。退出標(biāo)準(zhǔn)：① 出現(xiàn)藥物不良反應(yīng)，經(jīng)減量至最小劑量仍不耐受的患者；② 各組藥物加量至最大劑量，血糖仍不達(dá)標(biāo)(FPG>7.0 mmol/L、2hPG>10.0 mmol/L)的患者。阿卡波糖為中國(guó)北京拜耳醫(yī)藥保健有限公司生產(chǎn)(批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H19990205)、二甲雙胍為中美上海施貴寶制藥有限公司生產(chǎn)(批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H200023370)、西格列汀為Merck Sharp &Dohme Ltd(United Kingdom)生產(chǎn)(批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字J20140094)。

2 結(jié)果

2.1 3組患者治療前后BMI及血糖指標(biāo)變化

3組患者治療前BMI、FPG、2hPG、HbA1c比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。與治療前相比，3組患者治療48周后BMI、FPG、2hPG、HbA1c均顯著下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；治療后M+S+A組與M+A組、S+A組BMI、FPG、2hPG、HbA1c比較下降更顯著，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；治療后M+A組與S+A組BMI、FPG、2hPG、HbA1c比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 3組患者治療前后BMI及血糖指標(biāo)變化Table 1 BMI and plasma glucose in the three groups before and after

注：與治療前比較，*P<0.05；與M+S+A組比較，ΔP<0.05。

2.2 3組患者治療前后25(OH)D及骨代謝指標(biāo)變化

3組患者治療前25(OH)D、b-ALP、OC、β-CTX比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。與治療前相比，3組患者治療后b-ALP、OC均升高、β-CTX均下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；治療后M+S+A組與M+A組、S+A組比較b-ALP、OC升高更顯著、β-CTX下降更顯著，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；治療后M+A組與S+A組b-ALP、OC、β-CTX比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。與治療前相比，3組治療后25(OH)D差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。治療后3組之間25(OH)D比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見(jiàn)表2。

表2 3組患者治療前后25(OH)D及骨轉(zhuǎn)化指標(biāo)變化Table 2 25(OH)D and bone turnover in the three groups before and after

注：與治療前比較，*P<0.05；與M+S+A組比較，ΔP<0.05。

2.3 3組患者治療前后BMD的變化

3組患者治療前L2～4和股骨頸BMD比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。與治療前相比，3組患者治療后L2～4和股骨頸BMD均增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；治療后M+S+A組與治療后M+A組、S+A組比較L2～4和股骨頸BMD增加更顯著，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)；治療后M+A組與S+A組L2～4和股骨頸BMD比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見(jiàn)表3。

表3 3組患者治療前后骨密度變化Table 3 BMD in the three groups before and after

注：與治療前比較，*P<0.05；與M+S+A組比較，ΔP<0.05。

3 討論

T2DM是以高血糖為特征的代謝性疾病，不僅表現(xiàn)為糖、脂、蛋白的代謝異常，同時(shí)影響骨代謝，有研究[2]發(fā)現(xiàn)T2DM患者并發(fā)OP以及骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險(xiǎn)明顯高于普通人群。糖尿病并發(fā)骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制目前不甚清楚，主要與高血糖、胰島素相對(duì)或絕對(duì)缺乏、糖尿病微血管病變、激素水平異常等因素對(duì)骨代謝的影響有關(guān)[5]。長(zhǎng)期高血糖導(dǎo)致晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end-products，AGEs)在體內(nèi)大量蓄積，AGEs與多種細(xì)胞表面的受體結(jié)合后，產(chǎn)生多種與骨吸收相關(guān)的細(xì)胞因子，促進(jìn)破骨細(xì)胞的分化成熟，增強(qiáng)破骨細(xì)胞的活性，增加骨吸收，并通過(guò)絲裂原活化蛋白激酶和胞質(zhì)途徑促進(jìn)骨細(xì)胞凋亡，降低骨形成[6-7]。高血糖阻礙成骨細(xì)胞MG-63的生長(zhǎng)、礦化，抑制成骨細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物如I型膠原蛋白、OC等的表達(dá)，抑制成骨細(xì)胞分化[8]。因此，糖尿病高血糖狀態(tài)最終是通過(guò)影響成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的活性途徑而導(dǎo)致骨密度改變。有研究[9]結(jié)果顯示OP患者血清骨代謝標(biāo)志物的變化早于骨密度的改變，骨代謝生化指標(biāo)可以早期反映骨的轉(zhuǎn)化水平以及成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的功能狀態(tài)，可以用于監(jiān)測(cè)OP患者治療的療效。b-ALP、OC是目前常用的骨形成標(biāo)志物，主要由成骨細(xì)胞分泌，反映成骨細(xì)胞功能狀態(tài)。β-CTX是目前常用的骨吸收標(biāo)志物，為I型膠原纖維分解代謝產(chǎn)物，反映破骨細(xì)胞功能狀態(tài)。闞全娥等[10]研究表明絕經(jīng)后女性T2DM伴OP患者與骨量正常者比較，OC等骨形成指標(biāo)下降，β-CTX等骨吸收指標(biāo)升高。

近年來(lái)有研究[11-12]發(fā)現(xiàn)多種降糖藥在降低血糖的同時(shí)，對(duì)糖尿病患者的骨代謝也產(chǎn)生了直接或間接的影響。Molinuevo等[13]動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)外試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍可誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化成熟，增加ALP活性和OC的合成，促進(jìn)糖尿病大鼠骨病變的再生和修復(fù)。Kanazawa等研究[14]發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍誘導(dǎo)成骨細(xì)胞的增生、分化和礦化，增加了ALP活性，促進(jìn)I型膠原蛋白的合成，且具有劑量依賴(lài)性，二甲雙胍顯著降低了破骨細(xì)胞活性標(biāo)志物β-CTX。西格列汀是一種DPP-IV抑制劑，通過(guò)抑制DPP-IV，使胰高血糖素樣肽-1(glucagon like peptide-1，GLP-1)和葡萄糖依賴(lài)性胰島素釋放肽(glucose-dependent insulinotropic peptide，GIP)水平提高，從而發(fā)生降糖作用。西格列汀對(duì)骨代謝的影響也是間接通過(guò)GLP-1、GIP對(duì)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的作用。Hayakawa等[15]研究發(fā)現(xiàn)DPP-IV抑制劑能增加GLP-1、GIP濃度，減少骨質(zhì)疏松性骨折。Henriksen等[16]研究發(fā)現(xiàn)GLP-1受體激動(dòng)劑利拉魯肽增加成骨細(xì)胞數(shù)量，減少破骨細(xì)胞數(shù)量。楊迪等[17]研究發(fā)現(xiàn)西格列汀治療絕經(jīng)后T2DM伴骨量減少或骨質(zhì)疏松患者，β-CTX顯著下降，并推測(cè)西格列汀對(duì)骨代謝的作用主要通過(guò)抑制骨吸收。

阿卡波糖通過(guò)抑制腸道葡萄糖苷酶，減少葡萄糖吸收而降低血糖，很少被吸收，對(duì)骨代謝的影響是中性的。本研究中的3組患者均以阿卡波糖為基礎(chǔ)降糖藥，聯(lián)合西格列汀、二甲雙胍，目的是在于提高降糖達(dá)標(biāo)率的前提下，觀(guān)察比較西格列汀和二甲雙胍對(duì)骨代謝的影響。結(jié)果顯示，在阿卡波糖基礎(chǔ)上，二甲雙胍、西格列汀單獨(dú)和聯(lián)合治療，3組患者治療后BMI、FPG、2hPG、HbA1c均明顯下降，并且M+S+A組與M+A組、S+A組比較下降更顯著，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而M+A組、S+A組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明西格列汀與二甲雙胍有等效降糖作用，兩藥聯(lián)合可以增強(qiáng)降糖效果。在血糖下降的同時(shí)，3組患者治療后BMD增加，骨形成標(biāo)志物b-ALP、OC升高，骨吸收標(biāo)志物β-CTX下降，并且M+S+A組與M+A組、S+A組比較變化更顯著，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，由此推測(cè)二甲雙胍和西格列汀均有改善糖尿病骨質(zhì)疏松患者骨代謝、減少骨丟失作用，并且兩藥聯(lián)用對(duì)改善骨代謝有疊加增強(qiáng)作用，與Kanazawa等[14]和楊迪等[17]的研究基本一致，表明二甲雙胍和西格列汀對(duì)T2DM伴OP患者骨代謝的改變，是通過(guò)促進(jìn)成骨細(xì)胞作用而抑制破骨細(xì)胞的作用。本研究還發(fā)現(xiàn)，3組患者治療前后25(OH)D變化均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，由此推測(cè)二甲雙胍和西格列汀治療T2DM合并OP患者，增加BMD與25(OH)D無(wú)明確關(guān)系。

綜上所述，西格列汀和二甲雙胍在具有降低血糖作用的前提下，通過(guò)直接或間接作用，還具有促進(jìn)成骨細(xì)胞骨形成及抑制破骨細(xì)胞骨吸收的作用，進(jìn)而改善糖尿病伴骨質(zhì)疏松患者的骨密度，并且兩藥聯(lián)合應(yīng)用有疊加增強(qiáng)作用。