血清Omentin-1水平與2型糖尿病并發骨質疏松癥的相關性研究

應大文 劉芳

1.南華大學醫學院，湖南 衡陽 421000 2.岳陽市二人民醫院，湖南 岳陽 414000

糖尿病并發骨質疏松癥在臨床上十分常見，但發病機制目前尚不完全清楚，由此而引起的骨折因其治療更為復雜、效果不甚理想，時常困擾著臨床醫師。近年來不少研究表明，產生于內臟脂肪組織的Omentin-1不僅具有胰島素增敏作用，而且與骨的代謝密切相關，它被視為一種保護性細胞因子[1,2]。然而，Omentin-1水平變化與2型糖尿病并發骨質疏松癥的相互關系卻鮮有報道。本研究通過分析正常組、T2DM組、T2DM+OP組人群Omentin-1、RANKL/RANK/OPG信號系統、TRAP-5b、OCN等的關系，探討Omentin-1在T2DM患者骨質疏松發生發展中的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

為了盡可能避免年齡及絕經因素的影響，于2014年12月至2016年6月，在我院骨密度檢測室共收集男性年齡≤65歲，女性年齡≤50歲且未絕經的2型糖尿病伴骨質疏松患者30例(T2DM+OP組)。其中，男性19例，平均年齡(61.78±1.96)歲；女性11例，平均年齡(48.09±1.13)歲。另選取我院2型糖尿病不伴有骨質疏松癥患者30例(T2DM組)，平均年齡(56.63±7.02)歲；健康體檢者30例(正常組)，平均年齡(56.70±6.90)歲，進行對照研究。三組性別、年齡均相匹配，女性均未絕經，且均排除了甲狀腺、甲狀旁腺疾病、風濕性疾病、各種急慢性感染性疾病、腫瘤、肝腎功能不全、半年內使用影響骨代謝藥物者。

1.2 方法

1.2.1基本資料：研究對象基本資料收集包括姓名、性別、年齡、身高、體重、女性患者末次月經時間、糖尿病病程等。

1.2.2標本采集與檢測：受試者均空腹 8 h 以上，于次日清晨空腹抽取靜脈血，離心后提取血清，采用新健康成公司試劑測定空腹血糖(FPG)、雅培原裝試劑測定糖化血紅蛋白(HbA1c)、空腹胰島素(FINS)。通過酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法測定血清網膜素-1(Omentin-1), 核因子-κB受體活化因子配基(RANKL), 骨保護素(OPG)，骨鈣素(OCN)，抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(TRAP-5b)(采購自嘉美紐諾生物科技有限公司)。采用法國MEDILINK公司生產的雙能X線骨密度檢測儀，使用高清低速掃描模式測定腰椎(L1-L4)骨密度。

1.2.3數據計算與定義：體重指數(BMI)=體重(kg)/身高2(m2)(kg/m2)；胰島素抵抗指數(HOMA-IR)=[FBG×FINS]/22.5；T2DM診斷符合1999年WHO診斷標準。骨質疏松按照《中國人骨質疏松診斷標準專家共識(第三稿 2014版)》定義為腰椎T值≤-2.0SD，絕經前女性 Z≤-2.0SD[3]。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 3組患者一般資料的比較

3組患者一般資料比較見表1。3組患者性別、年齡、BMI差異均無統計學意義(P>0.05)。

組別性別(男/女)年齡(歲)BMI(kg/m2)正常組(n=30)19/1156.70±7.0026.63±1.39T2DM組(n=30)19/1156.63±7.0224.32±1.77T2DM+OP組(n=30)19/1156.70±6.9024.95±1.25

2.2 實驗室不同數據在3組中的比較

3組患者實驗室數據比較見表2。T2DM+OP組FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANK/OPG、TRAP-5b較正常明顯升高(P<0.05)；T2DM組Omentin-1、OPG、OCN較正常組明顯降低(P<0.05)。T2DM+OP組FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANKL/OPG、TRAP-5b較T2DM顯著升高(P<0.05)，Omentin-1、OPG、OCN較T2DM組顯著降低(P<0.05)。

組別FPG(mmol/L)FINS(mμ/L)HbAIC(%)HomA-IROmentin-1(μg/L)正常組(n=30)5.80±0.296.91±0.665.60±0.171.78±0.1839.91±4.24T2DM組(n=30)7.20±1.09a8.80±1.07a7.46±0.65a2.81±0.54a37.85±4.52 aT2DM+OP組(n=30)7.60±0.96a9.47±0.73ab7.67±1.06ab3.19±0.43ab31.90±2.95ab組別RANKL(pmol/L)OPG(pg/mL)RANKL/OPGTRAP-5b(U/L)OCN(μg/L)正常組(n=30)277.09±29.77289.47±25.180.78±0.103.96±0.648.19±0.97T2DM組(n=30)264.05±37.67a257.05±22.06a1.03±0.16a4.20±0.747.65±1.09T2DM+OP組(n=30)288.86±28.64ab242.19±21.86ab1.20±0.17ab5.07±0.79ab7.24±0.91a

注：與正常組比較，aP<0.05；與T2DM組比較，bP<0.05。
a：P<0.05vscontrol group, b:P<0.05vsT2DM group.

2.3 Omentin-1與各指標的相關性分析

Omentin-1與各指標的相關性分析見表3。相關性分析提示：Omentin-1與FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANKL/OPG、TRAP-5b呈負相關(r=-0.373、r=-0.393、r=-0.398、r=-0.443、r=-0.371、r=-0.434、r=-0.336,P<0.01)，Omentin-1與OPG、OCN呈正相關(r=0.337、r=0.342，P<0.01)，Omentin-1與年齡、BMI無明顯相關性(r=0.061、r=-0.039,P>0.05)。

表3 Omentin-1與各指標的相關性分析Table 3 Correlation analysis of Omentin-1 and other data

2.4 T2DM并發OP危險因素的Logistic回歸分析

T2DM并發OP危險因素的Logistic回歸分析見表4。在T2DM患者中以是否發生OP為因變量，以年齡、BMI、FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、OPG、RANKL/OPG、TRAP-5b、OCN為自變量，進行Logistic回歸分析，結果提示：Omentin-1是2型糖尿病骨質疏松的保護因素(P=0.001,OR=0.693)。而HOMA-IR(P=0.041,OR=5.632)、TRAP-5b(P=0.03，OR=3.490)為危險因素。

表4 T2DM并發OP危險因素的Logistic回歸分析Table 4 Logistic regresson analysis of risk factors in T2DM patients with osteoporosis

3 討論

越來越多的臨床研究認為，脂肪組織是一個具有內分泌功能的器官，其分泌的網膜素、脂聯素、瘦素等脂肪因子是一類能完成重要復雜系統交換任務并可影響大量不同器官及系統的蛋白因子[4]。在過去的數十年間，臨床觀察和科學實驗揭示：脂肪因子在骨代謝和能量代謝中發揮著重要作用[5]。目前，Omentin-1作為一種新型的脂肪因子正成為學界研究的一個熱門課題。本研究對T2DM患者外周血Omentin-1進行了定量檢測，分析了Omentin-1與FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、RANKL/OPG、OCN、TRAP-5b的關系。

3.1 Omentin-1與FPG、HbA1c、FINS及HOMA-IR的相關性

相關研究提示,在糖耐量受損及T2DM患者中，血清Omentin-1水平[6-9]及網膜組織中Omentin-1 mRNA 的表達[10,11]較正常對照組明顯下降,Omentin-1與FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、呈負相關[9]。HOMA-IR是血清Omentin-1水平的獨立預測指標[6,12]。本研究發現，從正常人群組到T2DM組，再到T2DM+OP組，血清Omentin-1水平呈顯著下降趨勢，且與FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR呈負相關。

Yang等[13]發現，Omentin-1通過促進絲/蘇氨酸蛋白激酶磷酸化來提高胰島素的敏感性，增加葡萄糖的轉運，進而降低血糖。T2DM患者血清Omentin-1水平下降，可能導致內臟及皮下組織或者其他胰島素敏感的組織對葡萄糖轉運受限[14]。

3.2 Omentin-1與OPG、RANKL及RANKL/OPG相關性

研究表明RANKL/OPG/RANK系統能通過相關分子與細胞之間的信號傳導來調控骨的穩態[15]。當RANKL與破骨前提細胞表面RANK結合后，使核因子-κB(NF-κB)活化并進入細胞核內，與靶基因啟動子結合，最終誘導成熟的破骨細胞形成，由成骨細胞合成的OPG，可阻斷RANKL/RANK介導的破骨細胞生成[16]。近期研究認為：T2DM患者高糖環境會使RANKL/OPG 比值升高，促進破骨細胞所致的骨吸收作用增強[17，18]。Xie等[19]發現，Omentin-1能通過下調RANKL/OPG比值，抑制破骨作用，改善由雌激素缺乏引起的骨丟失，Omentin-1是一個具有骨保護作用的脂肪因子。我們觀察到，T2DM+OP組RANKL/OPG比值較正常組升高(P<0.05)，Omentin-1與RANKL/OPG呈負相關。提示T2DM患者并發骨質疏松可能與血清Omentin-1水平持續下降及RANKL/OPG比值升高有關。

3.3 Omentin-1與OCN相關性

OCN是成骨細胞特異性代謝標志物，最近的研究認為它還與胰島素抵抗密切相關[20]， Brothy等人發現[21]，T2DM組較健康對照組OCN水平明顯下降，Assadi[22]等對多發性硬化癥患者研究發現Omentin-1與OCN、BMD呈正相關關系。本研究結果顯示：正常人組、T2DM組、T2DM+OP組、其OCN水平依次降低，可能是由于T2DM患者Omentin-1水平下降，PI3k/Akt信號通路受到抑制，使成骨細胞數量及活性下降，OCN水平也隨之降低[23]。

3.4 Omentin-1與TRAP-5b相關性

TRAP是由引起骨吸收的破骨細胞和有活力的巨噬細胞所釋放的。在血液循環中存在兩種亞型分別是TRAP-5a和TRAP-5b。TRAP-5a來源于巨噬細胞，TRAP-5b來源于破骨細胞。TRAP-5b可以反映破骨細胞的數量及活性[24]。Zhang等[25]對T2DM絕經后女性患者的調查顯示，T2DM+OP組血清TRACP-5b水平明顯低于對照組。Xie[19]等研究認為Omentin-1可以下調骨吸收標志物TRACP-5b水平。我們觀察發現：血清Omentin-1與TRAP-5b呈負相關,且T2DM+OP組較T2DM 組TRAP-5b升高。

綜上所述，在2型糖尿病并發骨質疏松的過程中，隨著Omentin-1水平的降低，成骨細胞的活性及骨轉換率逐步下降，破骨較成骨活躍，可能通過RANKL/OPG/RANK系統影響了骨的穩態[26，27]，導致了骨質疏松的發生。

此外，本次研究通過回歸分析發現HOMA-IR、TRAP-5b是2型糖尿病并發骨質疏松的危險因素,Omentin-1為保護因素。加強對外周血中Omentin-1、TRAP-5b的檢測與監控，有助于及時了解骨吸收的狀態，有利于該疾病的早期發現、早期治療。