胰島素抵抗與絕經后骨質疏松椎體壓縮骨折的相關性研究

潘 華

絕經后女性隨著年齡增長，體內雌激素水平急劇下降，骨代謝出現負平衡，導致骨量減少，骨微結構破壞，骨強度下降，易發生絕經后骨質疏松癥(PO)[1]。隨著社會老齡化的日益加劇，PO發病率日益增高，骨折作為其最嚴重的并發癥，由此導致的高致殘率、高病死率和高額醫療費用使其成為一個嚴重的社會健康問題[2]。據流行病學調查[3]顯示，椎體是骨質疏松性骨折最好發的部位，骨質疏松椎體壓縮骨折(OVCF)的發生率約占所有脆性骨折的53%。一旦發生OVCF，患者因局部疼痛，脊柱后凸畸形及胸廓容積減小，呼吸功能下降，嚴重影響患者的生存質量[4]。因此在PO患者中找到OVCF發生的相關危險因素，對有效預防其預后有重要的臨床意義。

糖尿病主要由胰島素分泌不足或胰島素抵抗(IR)引起，患者體內血糖升高。糖尿病骨質疏松是一種慢性的糖尿病并發癥，一般由于胰島素絕對或相對不足以及內分泌功能紊亂引起激素失衡、鈣磷代謝紊亂而導致骨密度下降及骨微結構改變[5-6]。近年來流行病學調查研究[7]表明糖尿病患者骨折風險較健康人群明顯上升，但其發病機制并不清楚。IR是機體對一定量的胰島素生物反應低于正常水平的病理現象，是Ⅱ型糖尿病發病的主要病理機制。近年來越來越多研究表明IR可以介導骨組織中氧自由基、炎性因子的表達，導致骨代謝紊亂，全身骨量降低[8]。本文旨在研究IR是否可以作為臨床預判PO患者中發生OVCF的風險因素。

臨床資料

1一般資料

2014年10月—2017年10月筆者醫院骨科、內分泌科和老年科收治絕經后PO患者158例，單純骨質疏松組和骨質疏松合并IR組分別為88例和70例。納入標準：(1)自然絕經患者；(2) 年齡45歲以上；(3) 所有納入病例均患骨質疏松癥；(4)入院診斷的OVCF為新發骨折。排除標準：(1)甲狀旁腺功能亢進；(2) 風濕性關節炎；(3)自身免疫系統疾?。?4) 骨髓瘤、骨腫瘤等惡性疾??；(5) 除骨質疏松外的其他病理性骨折，如結核、骨轉移等；(6) 心、腦、腎等重要器官的嚴重原發疾??；(7) 入院前服用影響骨代謝藥物如糖皮質激素、抗骨質疏松藥物、抗驚厥藥、利尿劑。記錄患者一般資料：實際年齡、絕經年齡、骨密度、椎體骨折發生率。

2方法

2.1骨密度測定 采用美國GE公司DEXA對患者進行正位腰椎(L1～4)骨密度測定(g/cm2)。檢測步驟：每天首次開機后行模塊質控掃描，達標后方可進行骨密度檢測。囑患者除去厚重衣物、金屬及任何隨身高密度物品，平臥于檢查床上，用DEXA標準模式從頭側向尾側運動掃描。掃描結束后軟件自動匹配患者的年齡、性別和骨密度測量值(g/cm2)，與同性別骨峰對照組比較，T值﹥-1個標準差，診斷為骨量正常；T值為-1～-2.5個標準差，診斷為骨量減少；T值<-2.5個標準差，診斷為骨質疏松。

2.2OVCF診斷 患者入院后行胸腰椎X線正側位片示椎體存在高度丟失。檢測采用美國GE Signa Profile/I 1.5T MRI掃描儀，采用體相控振表面線圈，掃描序列包括自旋回波序列(SE)、快速自旋回波序列(FSE)和短反轉時間恢復脈沖序列(STIR)，按常規行矢狀位和橫軸位掃描，設置參數：SE序列T1WI:重復時間(TR)500～620ms，回波時間(TE)11～15ms；FSE T2WI：TR 3 200～3 500ms，TE 98ms；STIR序列：TR 4 000ms,TE 43ms；掃描層厚3～4mm，間隔1mm，矩陣 256×160，成像視野(FOV)32×32。需MRI證實對應椎體T1WI見低信號或其中混雜少許高信號、T2WI高信號、STIR序列高信號，即為新發的OVCF。

2.3IR檢測 HOMA-IR采用穩態模型評估公式計算： HOMA-IR=空腹胰島素(mU/L)×空腹血糖(mmol/L)/22.5，其值≥1.73定義為IR。取患者清晨空腹靜脈血，其中血漿胰島素水平采用固相放射免疫測定法檢測，血糖水平采用葡萄糖氧化酶法測定。參考既往文獻[9]，將骨質疏松合并IR組進一步分為低IR組(﹤2)，中IR組(2～6)和高IR組(﹥6)。

3統計學分析

結 果

1一般資料比較

兩組患者實際年齡和絕經年齡上均無顯著差異(P>0.05)，但骨質疏松合并IR組骨密度無論測定值還是T值均明顯低于單純骨質疏松組，且OVCF的發生率明顯增高，差異有統計學意義(P<0.05)。初步結果示骨質疏松合并IR組的患者具有更高的骨折風險。見表1。

2骨質疏松合并IR組的亞組比較

根據HOMA-IR值的高低，將骨質疏松合并IR組患者分為3個亞組，即低IR組、中IR組和高IR組，3組人數分別為23、28和19例。結果表明隨著HOMA-IR的升高，骨密度進一步降低，而OVCF發生率進一步增高，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

3Pearson相關性分析

在校正年齡、性別等相關因素后，Pearson相關性分析顯示HOMA-IR與OVCF發生率呈正相關(r=0.415，P=0.005)，而與骨密度測定值呈負相關(r=-0.315，P=0.028)，但與骨密度T值無明顯相關性(r=0.215，P=0.184)。結果提示IR與PO患者發生OVCF明顯相關。

表1 兩組患者一般資料比較

表2 各IR亞組比較

討論

骨質疏松是導致絕經后婦女發生脆性骨折的主要原因，其基本的發病機制在于骨代謝中破骨活性上升，而成骨活性下降[10]。糖尿病患者中骨質疏松常見，多項研究表明Ⅱ型糖尿病增加骨質疏松發病率[11]，但其確切機制并不清楚。目前普遍認為Ⅱ型糖尿病的發生與胰島β細胞功能障礙導致胰島素分泌不足及胰島素作用效應降低導致IR有關[12]。而多數Ⅱ型糖尿病患者在胰島素分泌缺陷之前就已經發生IR。這些研究結果提示IR與骨質疏松發生間的密切關系。本項研究通過比較發現合并IR的PO患者骨密度比單純PO患者明顯下降。而國內張劼[13]研究發現IR可降低骨轉換，增加發生骨質疏松風險，與本研究結果相符。

骨折是骨質疏松最嚴重的并發癥，而脊柱椎體是其最好發部分[14]。發生OVCF的病理基礎在于椎體內部主要由大量松質骨構成，一旦發生骨質疏松，其骨小梁就會變得稀疏，骨微結構發生破壞，骨強度下降，即使受到輕微外力也易導致壓縮性改變，即發生脆性骨折[15]。由此可見骨質疏松是導致OVCF的重要內在因素，而本項研究結果同樣提示合并IR的患者OVCF發生率顯著上升。由于OVCF極大影響患者的生活質量，其治療又造成巨大醫療花費，因此找到其發生的危險因素，及早干預從而降低發生風險有著顯著的臨床意義和社會價值。

本研究在IR患者的亞組分析中發現，IR抵抗程度越高，患者的骨密度越低，且OVCF的發生率越高。因此筆者大膽推測IR可以作為PO患者發生OVCF的一個危險因素。而進一步Pearson相關性分析證實HOMA-IR 值與OVCF發生呈明顯正相關，而與骨密度測定值呈負相關。但HOMA-IR值與T值沒有明顯相關性。分析原因可能是T值的定義應該與同種族同性別的年輕女性骨峰值相比較，而國內許多骨密度儀仍然采用白人年輕女性的數據庫作為標準，它是否適用于國內女性骨密度判斷值得推敲[16]。

本項研究亦存在一些不足之處，首先該課題是一項回顧性研究，單中心且樣本量較小，導致其臨床循證學意義較弱，今后可進一步行多中心的前瞻性研究驗證IR對PO患者骨折風險的影響；其次由于既往臨床資料局限，所納入分析指標較少，并不能充分反映IR與骨代謝之間的關系；再者尚缺乏相應的基礎研究，IR導致骨質疏松并進一步誘發骨折的確切機制并不清楚，需進一步通過細胞分子生物學的實驗進行探討。

綜上所述，本項研究初步證明了可將IR作為PO患者發生OVCF的危險因素，且與患者骨密度下降密切相關，為今后PO患者中骨折風險判斷及有效預防提供了新的思考方向。