楊科春 高小亞 薛 云 葉新華

骨質(zhì)疏松性骨折是老年人高發(fā)疾病之一，嚴(yán)重影響老年人的生活質(zhì)量。有研究證實糖尿病和骨轉(zhuǎn)換有相關(guān)關(guān)系，并最終可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生[1]。流行病學(xué)資料亦顯示，2型糖尿病(T2DM)患者并發(fā)骨質(zhì)疏松以及骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險明顯高于普通人群[2]。維生素D是骨骼重要的營養(yǎng)因子和代謝調(diào)節(jié)因子。血清維生素D與骨密度(BMD)有關(guān)，直接影響骨質(zhì)疏松甚至是脆性骨折的發(fā)生率[3]。本研究以絕經(jīng)后2型糖尿病患者與相應(yīng)年齡段絕經(jīng)后健康女性為研究對象，觀察血清維生素D水平對絕經(jīng)后2型糖尿病患者骨代謝生化指標(biāo)、骨密度的影響。

1.資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年1月至2020年12月在本院住院的絕經(jīng)后女性2型糖尿病患者180例，年齡50～88歲，平均(63.8±9.3)歲，均符合1999年WHO 2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)血清25-羥維生素D水平將2型糖尿病患者分成4組：即維生素D充足組(A組，≥75nmol/L)，維生素D不足組(B組，≥50nmol/L且<75nmol/L)，維生素D缺乏組(C組，≥25nmol/L且<50nmol/L)，維生素D嚴(yán)重缺乏組(D組，<25nmol/L)。另選取同期本院健康體檢的絕經(jīng)后女性45例為健康對照組，年齡50～82歲，平均(62.1±6.1)歲。經(jīng)查空腹、餐后2小時血糖及HbA1c排除糖尿病。健康對照組及所有2型糖尿病患者均排除服用影響骨代謝的藥物、甲狀腺疾病、甲狀旁腺疾病、嚴(yán)重肝腎功能損害、風(fēng)濕性疾病史。

1.2 研究方法 ①由專人采集所有研究對象的年齡、身高、體重，計算體重質(zhì)量指數(shù)(BMI)。②骨密度測量：均采用美國HOLOGIC公司生產(chǎn)的EXPLORER雙能X線骨密度儀測量，單位g/cm2。儀器測量變異系數(shù)<1%，每天開機后使用質(zhì)控體模進(jìn)行自檢，并由專人負(fù)責(zé)測量。測量部位包括腰椎(L1-L4)和左側(cè)股骨近端，即股骨大轉(zhuǎn)子區(qū)(TORCH)、股骨頸(NECK)、Ward’s三角區(qū)。③生化指標(biāo)檢測：采用Olympus5431全自動生化分析儀進(jìn)行血清Ca、血清P的測定。采用日本TOSOH公司全自動糖化血紅蛋白分析儀HLC-723G7以高壓液相法測定HbA1c?？?型前膠原氨基端延長肽(TPINP)、I型膠原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)、甲狀旁腺素(PTH)用Cobas e 601全自動電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(羅氏診斷，德國)及配套試劑測定。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗、方差齊性檢驗。計量資料用(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示，組間均數(shù)之間的比較采用單因素方差分析和獨立樣本t檢驗。采用Pearson相關(guān)分析及多元回歸分析維生素D水平與骨生化代謝指標(biāo)、骨密度的關(guān)系。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 絕經(jīng)后2型糖尿病與健康對照組骨密度比較 與健康對照組相比，絕經(jīng)后2型糖尿病患者腰2、腰3、腰4、腰椎總體骨密度降低，且上述差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01)，但兩組間年齡、BMI、左側(cè)股骨近端骨密度不存在任何顯著性差異(P>0.05)，見表1。

表1 絕經(jīng)后2型糖尿病與健康對照組骨密度比較

2.2 絕經(jīng)后2型糖尿病不同維生素D水平組一般資料及骨代謝指標(biāo)、骨密度比較 180例絕經(jīng)后2型糖尿病患者中，維生素D嚴(yán)重缺乏者40例(22.2%)，缺乏者86例(47.8%)，不足者40例(22.2%)，充足者14例(7.8%)。C組年齡較A組偏大(P<0.05)，病程、BMI、HbA1c、血清鈣、磷各組間均無統(tǒng)計學(xué)差異。隨著維生素D水平的下降，β-CTX出現(xiàn)先升高后下降的變化，即維生素D水平由充足到缺乏β-CTX水平逐漸升高，維生素D嚴(yán)重缺乏時β-CTX下降。TPINP的變化趨勢與β-CTX相似，PTH水平隨維生素D的下降逐漸升高，但各組間均沒有統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)，見表2。

表2 不同維生素D水平絕經(jīng)后2型糖尿病患者一般資料及骨代謝指標(biāo)

絕經(jīng)后2型糖尿病患者腰1至腰4骨密度隨維生素D水平的下降呈下降趨勢，但組間無統(tǒng)計學(xué)差異。C組股骨頸、Ward’s三角骨密度較A組明顯下降，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。C組的TORCH部位骨密度較A組、B組均有下降，D組TORCH部位骨密度較C組略有升高，D組股骨頸、Ward’s三角骨密度較C組亦略有升高，但組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 不同維生素D水平絕經(jīng)后2型糖尿病患者的骨密度

2.3 血清維生素D、骨代謝指標(biāo)與絕經(jīng)后2型糖尿病骨密度的相關(guān)分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果提示25-羥維生素D與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=-0.185，P<0.05)，與病程、BMI、HbA1c、β-CTX、TPINP、PTH、血鈣、血磷無相關(guān)性。血清25(DH)D與腰椎及左側(cè)股骨近端各部位骨密度均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),β-CTX與腰椎及左側(cè)股骨近端各部位骨密度均存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，血清鈣、血清磷與Ward’s三角骨密度存在顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，TPINP、PTH與腰椎及左側(cè)股骨近端各部位骨密度不存在顯著的相關(guān)性，見表4。

表4 血清維生素D、骨代謝指標(biāo)與絕經(jīng)后2型糖尿病骨密度的相關(guān)分析

2.4 血清25(DH)D的多元回歸分析 以25-羥維生素D為因變量，以年齡、病程、BMI、HbA1c、β-CTX、TPINP、PTH、血鈣、血磷為自變量，進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，結(jié)果提示年齡(OR=0.457，P<0.01)、病程(OR=2.291，P<0.05)進(jìn)入回歸方程，是25羥維生素D水平的主要影響因素，見表5。

表5 血清25(DH)D的多元回歸分析

3.討論

絕經(jīng)后女性由于雌激素水平的迅速下降導(dǎo)致骨丟失，而老年2型糖尿病患者的骨折風(fēng)險增加[4]。有研究表明，絕經(jīng)后2型糖尿病患者血糖控制不佳、糖尿病病程長與高的骨質(zhì)疏松患病率有關(guān)[5]。Nicodemus等發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后2型糖尿病患者髖部骨折的危險性較健康對照組高近2倍[6]。本研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后2型糖尿病患者腰椎骨密度較非糖尿病絕經(jīng)女性顯著下降，左側(cè)股骨近端(股骨大轉(zhuǎn)子區(qū)、股骨頸、Ward’s三角區(qū))骨密度也有下降趨勢，但組間無統(tǒng)計學(xué)差異，后期可通過擴大樣本量進(jìn)行驗證。

維生素D缺乏是目前全球普遍存在的公眾健康問題。上海地區(qū)的流調(diào)顯示血清25羥維生素D處于低下水平者(≤20ng/ml)占78.8%[7]；廣州地區(qū)的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)有超過2/3的廣州居民存在維生素D不足(<30ng/ml)[8]。在韓國，約有近一半以上的人群存在維生素D缺乏[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后2型糖尿病患者維生素D缺乏者占47.8%，嚴(yán)重缺乏者占22.2%，不足者占22.2%，維生素D充足者僅占7.8%，提示2型糖尿病患者中維生素D不足的情況比普通人群更加嚴(yán)重。郁靜嘉[10]等人的研究顯示2型糖尿病中維生素D不足及缺乏的比例占92%，與本研究結(jié)果類似。王亮等人的研究結(jié)果也證實，絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松合并2型糖尿病患者較未合并2型糖尿病骨質(zhì)疏松患者維生素D缺乏更嚴(yán)重[11]。

維生素D在維持骨骼發(fā)育過程中起重要作用，嬰幼兒時期缺乏維生素D會導(dǎo)致佝僂病的發(fā)生，而成人長期缺乏維生素D可引起甲狀旁腺激素(PTH)水平上升，出現(xiàn)代償性甲狀旁腺功能亢進(jìn)，導(dǎo)致骨轉(zhuǎn)換水平增加，骨量丟失，增加脆性骨折的風(fēng)險。因此，維持血清25-羥維生素D和PTH水平在正常范圍對骨骼健康至關(guān)重要[12]。一項針對西班牙人群的調(diào)查研究顯示，低血清維生素D水平導(dǎo)致的血清高PTH狀態(tài)與髖部骨量丟失密切相關(guān)，維生素D的切點為30ng/ml[13]。另一項研究也發(fā)現(xiàn)維生素D低于25ng/ml是長骨骨折的危險因素[14]。因此有研究建議為防止2型糖尿病患者發(fā)生骨質(zhì)疏松，應(yīng)進(jìn)行維生素D的補充，使維生素D水平在75nmol/L以上[15]。本研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后2型糖尿病患者隨維生素D水平的下降，維生素D缺乏組左側(cè)股骨頸、Ward’s三角骨密度較維生素D充足組顯著下降，L1-L4、股骨大轉(zhuǎn)子組間骨密度有下降趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)差異，需大樣本進(jìn)行觀察；相關(guān)性分析顯示血清維生素D水平與腰椎(L1-L4)及左側(cè)股骨頸、Ward’s三角、大轉(zhuǎn)子區(qū)骨密度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，提示維生素D對于維持絕經(jīng)后2型糖尿病患者骨密度尤其是髖部的骨密度、防止骨量丟失起到一定作用。國內(nèi)一項研究也發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者血清25(OH)D水平的不足導(dǎo)致PTH繼發(fā)性分泌增多，可能導(dǎo)致了2型糖尿病患者各部位骨密度尤其是髖部骨密度降低的發(fā)生[10]。但在人群研究中，對于維生素D與骨密度的相關(guān)性仍存在爭議。Arabi等的研究顯示在調(diào)查人群中維生素D與脊柱和髖部骨密度4年的變化無聯(lián)系[16]。Chan等對中國老年男性的研究中也未發(fā)現(xiàn)血清維生素D與股骨頸骨密度變化有關(guān)[17]。故血清維生素D與骨密度的關(guān)系仍待進(jìn)一步研究。

骨基質(zhì)的有機成分中Ⅰ型膠原的含量超過90%，其合成與分解的代謝產(chǎn)物可間接反映骨轉(zhuǎn)換的狀況。I型膠原羧基端降解產(chǎn)物β-CTX作為重要的骨吸收指標(biāo)，在骨代謝疾病及轉(zhuǎn)移性疾病的診斷和療效評價中具有很重要的參考意義。TPINP在血清中的含量反映成骨細(xì)胞合成骨膠原的能力，是新骨形成的特異性敏感指標(biāo)[18]。骨代謝轉(zhuǎn)換包括由成骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨形成和由破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收兩個對立和相互關(guān)聯(lián)的過程。任何因素導(dǎo)致成骨細(xì)胞-破骨細(xì)胞失偶聯(lián)、骨吸收超過骨形成均可引起骨質(zhì)疏松。范光磊等研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病骨質(zhì)疏松患者TPINP、β-CTX均較對照組升高，且與左側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子骨密度負(fù)相關(guān)[19]。男性2型糖尿病患者維生素D嚴(yán)重缺乏組的β-CTX顯著高于其他各營養(yǎng)狀況組[20]。而在DFFLY Study對669位絕經(jīng)后婦女的骨代謝和維生素D水平的研究提示，血清25(0H)D水平與血清β-CTX不相關(guān)[21]。目前關(guān)于維生素D與骨標(biāo)志代謝物的關(guān)系研究較少，本研究發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：隨著維生素D水平的下降，骨代謝標(biāo)志物TPINP、β-CTX出現(xiàn)先升高后下降的變化，在維生素D缺乏時升至最高，而維生素D嚴(yán)重缺乏時反而下降，左側(cè)股骨近端(股骨大轉(zhuǎn)子、股骨頸、Ward’s三角)的骨密度也在維生素D缺乏時降至最低，而在維生素D嚴(yán)重缺乏時略有上升，可能需要從維生素D的代謝及生理功能進(jìn)行解釋：①維生素D的代謝：人類和動物的皮膚是合成維生素D(維生素D3)的場所，維生素D3進(jìn)入血循環(huán)后與血漿中維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合被轉(zhuǎn)運至肝，在肝臟25羥化酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?5(OH)D3，進(jìn)入血液后被轉(zhuǎn)運至腎，經(jīng)1α-羥化酶催化轉(zhuǎn)變成維生素D3的激素形式：1,25(OH)2D3。當(dāng)血鈣降低時，甲狀旁腺細(xì)胞膜上的鈣敏感受體(CaSR)能敏銳地感應(yīng)，首先引起貯存PTH的分泌增加，繼之促進(jìn)其合成。實驗證實，PTH是直接刺激腎臟近曲小管1α-羥化酶的活性，促進(jìn)25(OH)D3轉(zhuǎn)化成1,25(OH)2D3的主要促激素[22]。②維生素D的生理作用：刺激腸鈣吸收、動員骨鈣和促進(jìn)腎臟對鈣的重吸收。此外，維生素D還有其他重要的生理作用。成骨細(xì)胞上有1,25(OH)2D3的受體，是維生素D的靶細(xì)胞，而由成骨細(xì)胞合成的骨鈣素主要受1,25(OH)2D3的正性調(diào)節(jié)，這反映維生素D對骨形成的直接作用。破骨細(xì)胞負(fù)擔(dān)骨吸收的主要功能，成熟的破骨細(xì)胞上沒有1,25(OH)2D3受體，而其前體細(xì)胞上有，1,25(OH)2D3促進(jìn)前體破骨細(xì)胞向成熟破骨細(xì)胞分化，從而增加破骨細(xì)胞的數(shù)量，引起骨吸收增加。另外，維生素D除能刺激成骨細(xì)胞合成和分泌骨鈣素外，還能使其產(chǎn)生破骨細(xì)胞活化因子，如RANKL，破骨細(xì)胞活化因子與前破骨細(xì)胞膜上的受體(RANK)結(jié)合，促進(jìn)其分化、成熟[23]。進(jìn)一步研究證實：維生素D對破骨細(xì)胞活性具有雙向調(diào)節(jié)作用，即低于生理濃度水平[血清25(OH)D3水平<50nmol/L；血清1,25(OH)2D3<0.1nmol/L]時會抑制OC分化，降低OC活性；反之則促進(jìn)其介導(dǎo)的骨吸收作用，并呈劑量依賴性[24]。

因此，在骨形成和骨吸收偶聯(lián)機制中，維生素D在兩方面都發(fā)揮了直接和間接的作用。結(jié)合本研究結(jié)果解釋為：絕經(jīng)后2型糖尿病患者，隨著增齡、雌激素水平下降、長期代謝異常對腎臟的影響，維生素D水平下降，反饋性引起PTH升高，以期激活腎臟1α-羥化酶的活性促進(jìn)活性維生素D的合成，而升高的PTH導(dǎo)致骨轉(zhuǎn)換增強，骨代謝標(biāo)志物TPINP、β-CTX升高；但隨著維生素D的進(jìn)一步缺乏，對成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞的活性產(chǎn)生影響，TPINP、β-CTX水平隨之下降，這可以解釋在維生素D嚴(yán)重缺乏組左側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子、股骨頸及Ward’s三角骨密度較維生素D缺乏組略有上升，但具體機制需進(jìn)一步研究。

本研究尚存在幾點不足之處：①本研究為橫斷面回顧性研究，樣本量有限，結(jié)果有待今后大樣本的研究論證。②沒有骨折資料，無法說明維生素D與骨折風(fēng)險之間的關(guān)系。③由于降糖藥物可能對患者骨密度產(chǎn)生影響，資料收集時未對患者所用降糖藥進(jìn)行統(tǒng)計，故統(tǒng)計分析未能排除降糖藥物對患者骨密度的影響。

綜上所述，絕經(jīng)后2型糖尿病患者普遍存在維生素D缺乏，維生素D水平的降低加重骨吸收，使各部位骨密度尤其是髖部骨密度下降，應(yīng)重視在絕經(jīng)后糖尿病患者中檢測血清維生素D水平，積極、及早補充維生素D，避免骨質(zhì)疏松進(jìn)展。