蔡玉蘭 陽琰 王雪梅 牟芝群 岳瑜 胡皓銘 姚楊 吳旻 鄧嘉杰
遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院內分泌科,貴州 遵義 563003
隨著人口平均壽命的逐年延長,世界人口老齡化態(tài)勢明顯,2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)、骨質疏松癥(osteoporosis,OP)等慢性增齡性疾病的患病人數(shù)逐年增加,已成為臨床最常見、花費較高的疾病之一,嚴重影響患者的生活質量,給家庭及社會帶來沉重的負擔[1-2]。在T2DM的患病過程中,內環(huán)境紊亂、細胞因子分泌失衡及胰島素抵抗均會影響骨代謝,導致骨組織微結構破壞,骨量減少,增加了T2DM合并OP的患病風險[3]。骨保護素(osteoprotegerin,OPG)是骨代謝的重要調節(jié)因子,具有抑制破骨細胞分化,減少骨細胞凋亡及骨吸收的作用,在OP患者的血清中反應性升高[4]。血清趨化素(Chemerin)是一種脂肪因子,在糖脂代謝、免疫及炎癥反應過程中起著重要作用,參與胰島素信號的傳遞,調節(jié)骨平衡,OP發(fā)生時,骨髓中脂肪含量升高,血清Chemerin水平升高[5]。本文旨在通過比較T2DM合并OP的患者在使用維生素D2(Vitamin D 2,VitD2)注射液治療前后患者股骨頸骨密度(bone mineral density,BMD),血清中OPG、Chemerin的變化,初步探索維生素D(Vitamin D,VitD)、OPG、Chemerin在T2DM合并OP中的作用。
選取2020年7~12月于我院就診的新診斷T2DM合并OP的患者123例,按照患者血清中25羥基維生素D[25 hydroxy vitamin D,25(OH)D]水平將其分為3組,分別為VitD正常組[25(OH)D>30 ng/mL,40例],男性18例,女性22例,平均年齡(53.62±5.24)歲;VitD不足組[25(OH)D 20~30 ng/mL,42例],男性19例,女性23例,平均年齡(55.41±6.15)歲;VitD缺乏組[25(OH)D 10~19 ng/mL,41例],男性17例,女性24例,平均年齡(55.20±8.77)歲。VitD不足組及VitD缺乏組患者給予VitD2注射液治療,15 mg/次,肌肉注射,每4周1次,連續(xù)治療12周。同期選取我院體檢中心健康人員40例作為對照(NC組),男性20例,女性20例,平均年齡(54.51±7.72)歲。納入標準:①符合1999年WHO制定的糖尿病診斷標準;②符合《原發(fā)性骨質疏松癥診療指南》中原發(fā)性骨質疏松的診斷標準[6];③未合并其他嚴重器質性疾病及糖尿病急性并發(fā)癥;④血鈣、血磷、堿性磷酸酶均處于正常范圍;⑤目前患者的降糖方案為皮下注射胰島素。排除標準:①近半年使用過影響骨、脂代謝的藥物;②半年內注射或服用過VitD制劑;③長期吸煙、飲酒史;④近半年使用過糖皮質激素者。
1.2.1一般資料收集:由固定臨床醫(yī)生詢問患者病史,錄入患者性別、年齡,并測量患者身高、體重,計算體質量指數(shù)(body mass index,BMI),詢問患者近半年降糖藥物使用情況。
1.2.2血生化及代謝指標的檢測:參研對象禁食、禁飲8 h后抽取靜脈血5 mL,靜置1 h后3 000 r/min離心10 min,分裝血清,標記后置于-80 ℃保存。血清中25(OH)D的檢測使用電化學發(fā)光法(試劑盒購自Roche Diagnostics GmbH);空腹血糖(fasting blood-glucose,F(xiàn)BG)的檢測使用己糖激酶法(試劑盒購自浙江夸克生物科技有限公司);空腹胰島素(fasting plasma insulin,F(xiàn)INS)的檢測使用電化學發(fā)光法(試劑盒購自Roche Diagnostics GmbH);采用Olympus(AU2700)全自動分析儀檢測血清中甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)的水平;高效液相色譜法測定糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)(美國伯樂D-10糖化血紅蛋白儀);ELISA法測定血清OPG、Chemerin水平(試劑購自美國Abcam公司)。VitD2注射液購自江西贛南海欣藥業(yè)股份有限公司(1 mL∶5 mg,20萬單位/支)。
使用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件對患者的基礎資料進行統(tǒng)計分析,符合正態(tài)分布的計量資料用(平均數(shù)±標準差)表示,采用獨立樣本t檢驗比較兩組間的差異,多元逐步回歸分析探索股骨頸BMD的影響因素,P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
各組研究對象在性別組成、年齡及BMI上差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與NC組相比,其余3組患者TC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HbA1c、OPG及Chemerin均顯著升高(P<0.05),HDL-C及股骨頸BMD顯著降低(P<0.05)。與VitD正常組比較,VitD不足組及VitD缺乏組血清25(OH)D、股骨頸BMD顯著降低(P<0.05),而TG、FINS、OPG、Chemerin顯著升高(P<0.05)。與VitD不足組相比,VitD缺乏組血清HDL-C、25(OH)D顯著降低,而TG、FPG、FINS、HbA1c、OPG、Chemerin顯著升高(P<0.05)。詳見表1。
表1 各組一般臨床資料及生化指標比較Table 1 Comparison of general clinical data and biochemical index among the
續(xù)表1 各組一般臨床資料及生化指標比較Continued table 1 Comparison of general clinical data and biochemical index among the
治療12周時,VitD不足組及VitD缺乏組血清TG、HbA1c、OPG、Chemerin均較治療前顯著降低,而HDL-C、25(OH)D、股骨頸BMD均較治療前顯著升高(P<0.05)。VitD不足組中,治療4周時血清HbA1c、25(OH)D水平及股骨頸BMD較治療前無顯著改變(P>0.05),TG、OPG、Chemerin較治療前顯著降低(P<0.05),HDL-C較治療前顯著升高(P<0.05)。在VitD缺乏組中,治療4周時患者血清中HDL-C、25(OH)D水平及股骨頸BMD均較治療前顯著升高(P<0.05),血清TG、OPG及Chemerin水平均較治療前顯著降低(P<0.05)。詳見表2。
表2 治療前后各組間指標比較Table 2 Comparison of indexes among the groups before and after
以VitD缺乏組股骨頸BMD作為因變量,年齡、BMI、TC、TG、HDL-C、LDL-C、FPG、FINS、HbA1c、25(OH)D、OPG及Chemerin為自變量進行多元逐步回歸分析,結果顯示,TG、LDL-C、HbAlc、25(OH)D、OPG及Chemerin是股骨頸BMD的影響因素。詳見表3。
表3 血清股骨頸BMD與各相關因素的多元逐步回歸分析
隨著T2DM病情的進展,T2DM患者體內多種細胞因子和炎癥介質發(fā)生改變,使成骨細胞活性降低,破骨細胞的分化及活性增加,加劇骨吸收,減少骨形成,導致T2DM合并OP發(fā)生[6]。研究T2DM及OP進展中血清學指標的變化,探索其與疾病之間的聯(lián)系,對早期診治這兩種疾病具有積極意義。
正常骨量的維持需要成骨細胞和破骨細胞的協(xié)同作用,保證骨形成與骨吸收的平衡,骨量丟失引發(fā)的骨質疏松一般都與骨吸收增加、骨形成降低有關[7]。Chemerin是一種脂肪細胞因子,不僅參與調節(jié)成骨細胞的分化形成及活性,還與炎癥因子形成復雜的調節(jié)網絡,可能在T2DM合并OP的病理生理過程中發(fā)揮重要作用[8]。Chemerin可激活趨化因子CCL2和TLR4信號通路,促進炎癥介質釋放,激活T細胞,分泌大量炎癥因子,導致胰島細胞被破壞,胰島素抵抗加重,破骨細胞活性增強。本研究結果顯示,隨著T2DM合并OP患者血清25(OH)D、股骨頸BMD的降低,病情加重,血清Chemerin水平逐漸升高??赡艿脑蚴钱敼晒穷iBMD下降,骨髓中脂肪細胞增多,脂肪細胞分泌的Chemerin增多,血清Chemerin水平升高。升高的Chemerin一方面增加破骨細胞的活性,加速OP發(fā)生,另一方面通過負反饋調節(jié)阻礙骨髓間充質干細胞繼續(xù)向成脂肪細胞分化,減慢骨骼脂肪化,并一定程度促進干細胞向成骨細胞分化,加強骨形成相關活性基因的表達,促進骨礦化,延緩股骨頸BMD下降[9]。動物實驗還提示,補充VitD可降低大鼠血清中Chemerin水平和血壓,同時促進細胞對胰島素刺激下的糖攝取,并激活P38絲裂原活化蛋白激酶,減輕胰島素抵抗[10-11]。當VitD不足或缺乏的患者在補充VitD后,血清Chemerin濃度逐漸降低,同時伴隨著股骨頸BMD的升高,表明Chemerin負反饋減少脂肪細胞含量,促進骨礦化的作用弱于其加快OP發(fā)展的作用,血清Chemerin水平的降低有利于OP的防治。
T2DM患者的高血糖狀態(tài)通過多個方面影響骨代謝。長期高血糖影響鈣、磷代謝,滲透性利尿作用導致鈣、磷排泄增加,血鈣、血磷降低,刺激甲狀旁腺,增加甲狀旁腺激素的合成和分泌,使骨鈣分解入血,股骨頸BMD下降。其次,高血糖在一定程度上抑制成骨細胞的合成和分化,增加破骨細胞的活性,血清OPG反射性升高,抑制破骨細胞活性,阻礙股骨頸BMD的進一步降低,延緩T2DM合并OP的發(fā)生[12]。OPG是腫瘤壞死因子受體超家族的成員,也被稱為破骨細胞抑制因子,可以與κB受體活化因子競爭性結合其受體位置,阻斷破骨細胞的活化,具有調節(jié)骨代謝的作用,隨著破骨細胞活性增強,其在血清中的水平逐漸升高[13]。有研究提示,VitD含量較低的BMD人群在補充VitD后腰椎及股骨頸BMD的增長均較快[14]。本研究結果也顯示,在治療時長方面,VitD不足組中,治療4周時血清股骨頸BMD較治療前無顯著變化。在VitD缺乏組中,治療4周時患者股骨頸BMD較治療前顯著升高。推測注射VitD2是否能在短時間內增加患者骨密度,與患者血清基礎VitD水平相關,血清基礎VitD越低,在補充VitD后短時間內BMD的增幅會更大,但并未達到正常值水平,仍需繼續(xù)治療。
近年來,T2DM與OP之間的關系備受關注,發(fā)病率逐年升高,致殘致死率高,給患者家庭及社會帶來了沉重的負擔。通過對OPG及Chemerin的研究可能為其防治帶來新的方向。本研究結果提示,隨著患者血清VitD及股骨頸BMD的降低,血清OPG及Chemerin水平逐漸升高。當VitD不足或缺乏的患者在補充VitD后,血清OPG及Chemerin水平逐漸降低,同時伴隨著股骨頸BMD的升高,推測VitD可能通過升高血清VitD水平,降低OPG、Chemerin而影響T2DM合并OP患者的骨密度,但具體機制還有待進一步研究。