趙波, 許丙義, 徐海斌, 黃媛霞

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨外科一病區(qū)(河南新鄉(xiāng) 453100)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一種慢性代謝性炎癥疾病，主要以胰島素抵抗造成的高血糖為特征，其發(fā)病率呈不斷增長(zhǎng)趨勢(shì)[1]。T2DM是骨質(zhì)疏松癥的危險(xiǎn)因素，其合并患病率約為40%[2]。T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者骨折、殘疾、住院及病死率增加，已成為老年人群的一個(gè)主要健康問(wèn)題[3]。骨質(zhì)量的變化是T2DM患者發(fā)生骨質(zhì)疏松癥的重要原因[4]。高半胱氨酸蛋白61(cysteine rich 61，CYR61)是一種屬于CCN家族的基質(zhì)細(xì)胞蛋白，也稱為Calponin1(CCN1)，可通過(guò)調(diào)節(jié)成熟成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞的功能發(fā)揮骨骼保護(hù)作用[5]。小凹蛋白-1(caveolin-1)是構(gòu)成小窩的主要結(jié)構(gòu)蛋白成分，通過(guò)與各種蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)分子相互作用在多種生物過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其水平的增加可導(dǎo)致骨肉瘤細(xì)胞增殖和遷移下降[6]。目前就老年T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者血清CYR61、caveolin-1與骨代謝標(biāo)志物的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道?；诖耍狙芯客ㄟ^(guò)對(duì)比分析不同骨密度的T2DM患者中血清CYR61、caveolin-1水平變化及其與骨代謝標(biāo)志物的相關(guān)性，以期為早期預(yù)防及干預(yù)T2DM患者并發(fā)骨質(zhì)疏松癥提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2020年3月至2022年8月期間就診的208例T2DM患者作為研究對(duì)象，男86例，女122例，年齡60～86歲。根據(jù)雙能X線骨密度儀檢測(cè)結(jié)果將患者分為骨量正常組(骨密度T值>-1)60例、骨量減少組(-2.5<骨密度T值≤-1)62例、骨質(zhì)疏松組(骨密度T值≤-2.5)86例。研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)審查通過(guò)(批號(hào)：2020165)，本人自愿加入研究。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)T2DM患者診斷符合中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)內(nèi)分泌代謝科醫(yī)師分會(huì)等制定的《糖尿病分型診斷中國(guó)專家共識(shí)》[7]，骨質(zhì)疏松癥患者符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病分會(huì)制定的《原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南(2017)》[8]；(2)近3個(gè)月內(nèi)未服用影響骨代謝藥物者；(3)年齡≥60歲。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)因長(zhǎng)期服用糖皮質(zhì)激素等藥物引起的繼發(fā)性糖尿病者；(2)有甲狀旁腺疾病、惡性腫瘤、代謝性骨病等疾病者；(3)長(zhǎng)期服用避孕藥或處于妊娠及哺乳期的婦女；(4)1型或其他特殊類型糖尿病者。

1.2 方法

1.2.1 基線資料 記錄所有T2DM患者基線資料，包括患者性別、年齡、糖尿病病程、體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)、內(nèi)臟脂肪面積(visceral fat area，VFA)、皮下脂肪面積(abdominal subcutaneous fat area，SFA)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、三酰甘油(triglyceride，TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)、糖化血紅蛋白(hemoglobin A1C，HbA1C)、收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)、餐后2 h血糖(2 h postprandial blood glucose，2 hPG)。

1.2.2 血清CYR61、caveolin-1及骨代謝標(biāo)志物水平檢測(cè) 血清采集：患者禁食12 h后采集次日晨起外周靜脈血5 mL，3 000 r/min離心處理10 min，分離上層血清于無(wú)菌離心管中，-80℃超低溫冰箱凍存待測(cè)。

采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清CYR61(試劑盒購(gòu)自溫州科淼生物科技有限公司)、caveolin-1(試劑盒購(gòu)自上海淳麥生物科技有限公司)，均嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)操作。采用Dxl-800全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光儀檢測(cè)骨代謝標(biāo)志物Ⅰ型前膠原N端前肽(procollagen type I N-terminal peopeptide，PINP)、骨鈣素(osteocalcin，BGP)、25羥基維生素D3[25 hydroxyvitamin D3，25(OH)D3]、Ⅰ型膠原羧基端肽β特殊序列(β-isomer of C-terminal telopeptide of type 1 collagen，β-CTX)(試劑盒均購(gòu)自瑞士Roche Rharmaceutical Ltd公司)的水平，儀器為美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特有限公司。

2 結(jié)果

2.1 3組基線資料比較 3組性別、年齡、BMI、VFA、SFA、TC、HDL-C、TG、LDL-C、FPG、HbA1C、SBP、DBP、2 hPG比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。骨質(zhì)疏松組糖尿病病程顯著高于骨量減少組和骨量正常組(P<0.05)。骨量減少組糖尿病病程顯著高于骨量正常組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 3組基線資料比較

2.2 3組血清CYR61、caveolin-1水平比較 骨質(zhì)疏松組血清CYR61、caveolin-1水平顯著低于骨量減少組和骨量正常組(P<0.05)。骨量減少組血清CYR61、caveolin-1水平顯著低于骨量正常組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 3組骨代謝標(biāo)志物水平比較 骨質(zhì)疏松組PINP、BGP、25(OH)D3水平顯著低于骨量減少組和骨量正常組，β-CTX水平顯著高于骨量減少組和骨量正常組(P<0.05)。骨量減少組PINP、BGP、25(OH)D3水平顯著低于骨量正常組，β-CTX水平顯著高于骨量正常組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表2 3組血清CYR61、caveolin-1水平比較

表3 3組骨代謝標(biāo)志物水平比較

2.4 T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者血清CYR61、caveolin-1水平與各指標(biāo)的相關(guān)性分析 Pearson法分析結(jié)果顯示，T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者CYR61與caveolin-1水平呈正相關(guān)(r=0.500，P<0.05)，二者與PINP、BGP、25(OH)D3呈正相關(guān)，與糖尿病病程、β-CTX呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見(jiàn)圖1、表4。

2.5 影響T2DM患者合并骨質(zhì)疏松癥的多因素logistic回歸分析 將T2DM患者是否合并骨質(zhì)疏松癥作為因變量，將CYR61、caveolin-1、糖尿病病程、PINP、β-CTX、BGP、25(OH)D3作為自變量進(jìn)行多因素logistic回歸分析，結(jié)果顯示，CYR61、caveolin-1是T2DM患者合并骨質(zhì)疏松癥的保護(hù)因素(P<0.05)。見(jiàn)表5。

圖1 T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者血清CYR61與caveolin-1水平的相關(guān)性

表4 T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者血清CYR61、caveolin-1水平與骨代謝標(biāo)志物及基線資料的相關(guān)性

表5 影響T2DM患者合并骨質(zhì)疏松癥的多因素logistic回歸分析

3 討論

T2DM的特點(diǎn)是胰島β細(xì)胞功能障礙和胰島素抵抗，可導(dǎo)致高胰島素血癥和高血糖，這種持續(xù)異常的血液內(nèi)部環(huán)境可造成骨代謝失衡，其特點(diǎn)是成骨細(xì)胞成熟度降低、破骨細(xì)胞活性增加，最終引起骨髓脂肪生成、骨質(zhì)流失、骨折風(fēng)險(xiǎn)增加[9-10]。骨質(zhì)疏松癥是一種以骨組織微結(jié)構(gòu)破壞、骨量丟失導(dǎo)致骨脆性增加為特征的全身性骨病[11]。骨質(zhì)疏松癥不僅使骨質(zhì)量受損，而且導(dǎo)致骨折風(fēng)險(xiǎn)高，甚至與全因死亡有關(guān)[12- 13]，因此，早期防治骨質(zhì)疏松癥十分重要。

CYR61首次被鑒定為小鼠成纖維細(xì)胞中的即時(shí)早期血清誘導(dǎo)基因產(chǎn)物，主要存在于細(xì)胞外基質(zhì)中，且其家族成員均在骨骼中表達(dá)[14]。CYR61既往主要在腫瘤血管生成中研究較多，近些年研究顯示其含有的豐富的半胱氨酸不僅參與血管生成，而且可有效促進(jìn)軟骨形成和新生骨形成[15]。本研究結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松組患者CYR61表達(dá)水平顯著低于骨量減少組、骨量正常組，提示患者血清中CYR61水平降低與骨密度減少及骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生有密切聯(lián)系。Marinkovic等[16]研究顯示，與年輕小鼠相比，老年小鼠骨組織中CYR61的含量降低與低骨密度有關(guān)。基于既往研究推測(cè)T2DM患者在并發(fā)骨質(zhì)疏松癥的過(guò)程中，CYR61水平的降低可能直接抑制了成骨細(xì)胞的增殖和分化，進(jìn)而直接影響患者骨密度，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥發(fā)生，而升高CYR61水平可能為臨床治療骨質(zhì)疏松提供方向。caveolin-1是細(xì)胞膜表面內(nèi)陷區(qū)域的標(biāo)志蛋白，廣泛存在于各類型細(xì)胞中的細(xì)胞膜表面內(nèi)陷部分，在調(diào)控細(xì)胞增殖分化、介導(dǎo)生物學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)到等方面起到重要作用[17]。既往骨分化相關(guān)研究證實(shí)，caveolin-1主要參與黏附分子介導(dǎo)的同型細(xì)胞黏附作用，黏附分子介導(dǎo)的信號(hào)可以影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化及細(xì)胞功能。caveolin-1既可以直接作用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，促進(jìn)其向成骨細(xì)胞分化，還可以通過(guò)神經(jīng)中樞下傳神經(jīng)肽，抑制破骨細(xì)胞[18]。本研究結(jié)果中骨量正常、骨量減少、骨質(zhì)疏松的T2DM患者血清caveolin-1呈明顯降低趨勢(shì)，說(shuō)明在T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者血清中該因子與骨質(zhì)疏松癥發(fā)生相關(guān)，caveolin-1可能作為T(mén)2DM患者骨密度變化的重要標(biāo)志物，提高caveolin-1可能通過(guò)影響成骨細(xì)胞增殖，參與到成骨分化的多種生長(zhǎng)因子的調(diào)控，抑制骨質(zhì)疏松癥發(fā)展。

相關(guān)性分析顯示，T2DM合并骨質(zhì)疏松癥患者CYR61與caveolin-1水平呈正相關(guān)，說(shuō)明二者可能共同參與T2DM合并骨質(zhì)疏松癥發(fā)病過(guò)程。同時(shí)CYR61、caveolin-1與PINP、BGP、25(OH)D3呈正相關(guān)，與糖尿病病程、β-CTX呈負(fù)相關(guān)，提示caveolin-1、CYR61與T2DM合并骨質(zhì)疏松的臨床病理特征密切相關(guān)，能夠反映骨代謝情況。既往研究表明，骨質(zhì)疏松癥與年齡增長(zhǎng)、低BMI、缺乏運(yùn)動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)不良等因素有關(guān)[19]。而本研究可能由于納入病例數(shù)相對(duì)較少，導(dǎo)致數(shù)據(jù)存在部分偏倚，年齡、BMI等因素在不同骨密度的T2DM患者間差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。多因素logistic回歸分析顯示，CYR61、caveolin-1均是影響T2DM患者合并骨質(zhì)疏松癥的保護(hù)因素，進(jìn)一步提示，CYR61、caveolin-1通過(guò)參與調(diào)控T2DM患者成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞分化，可能在骨形成過(guò)程中發(fā)揮正向調(diào)控作用，在骨吸收過(guò)程中發(fā)揮負(fù)向調(diào)控作用，進(jìn)而使其骨密度發(fā)生變化。

綜上所述，血清CYR61、caveolin-1水平可反映老年T2DM患者骨質(zhì)疏松程度，二者均是T2DM患者合并骨質(zhì)疏松癥的保護(hù)因素。CYR61、caveolin-1可能對(duì)預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生有重要作用。然而本研究仍存在一些不足，本研究未能統(tǒng)計(jì)胰島素抵抗程度，且血清CYR61、caveolin-1及骨代謝標(biāo)志物的檢測(cè)可能受性激素、生活方式以及季節(jié)等因素的影響，本研究因樣本量原因而未能進(jìn)行綜合分析。今后仍需進(jìn)一步研究證實(shí)CYR61、caveolin-1參與T2DM合并骨質(zhì)疏松癥的分子機(jī)制。

利益相關(guān)聲明：所有作者聲明無(wú)利益沖突。

作者貢獻(xiàn)說(shuō)明：趙波、許丙義：實(shí)驗(yàn)操作、論文撰寫(xiě)；趙波、黃媛霞：數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；徐海斌：研究指導(dǎo)、論文修改、經(jīng)費(fèi)支持。