骨量減少或骨質疏松癥合并2型糖尿病患者血清視黃醇結合蛋白4水平與骨密度的聯系

張一平 靳思思 李金生

焦作市第二人民醫院，河南 焦作 454001

目前，糖尿病及其并發癥已影響到全球4億人，預計這一數字將持續增加。1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus，T1DM)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)最常見的并發癥包括心血管、腎臟、眼部疾病和中風。近些年越來越多的證據表明，通過損害骨細胞功能、影響鈣質沉積及骨吸收過程，糖尿病還會對骨骼代謝造成影響。與健康人群相比，研究發現2型糖尿病患者的骨折風險增加了70%[1]，類似的研究結果也適用于1型糖尿病[2-3]。有學者將骨質退化和脆性增加，如骨質疏松癥，也視為糖尿病相關并發癥的一部分[4-5]。成骨細胞和破骨細胞是調節骨形成與骨吸收并保持適當的骨微觀結構及質量的兩種主要細胞類型。在某些情況下，骨吸收可能超過骨形成，導致骨密度(bone mineral density，BMD)降低。臨床上，BMD是反映骨量減少和骨質疏松的直接標志。BMD與健康人以及糖尿病患者骨折的患病率呈負相關[6]。已經發現脂肪因子不僅在糖尿病中發揮重要作用，而且在骨骼重塑過程中也發揮重要作用。視黃醇結合蛋白4 (retinol binding protein 4，RBP4)是一種新發現的脂肪因子，由肝細胞和脂肪細胞分泌，它起著視黃醇轉運蛋白的作用[7]。RBP4是胰島素抵抗和肥胖的關鍵調節因子[8]。已有研究發現，血清RBP4水平在T2DM和肥胖人群中顯著升高[9]。然而，血清RBP4水平在T2DM和骨量減少及糖尿病合并骨質疏松癥患者中卻從未被確定。本研究將通過測定T2DM血清RBP4和其他骨代謝指標并與骨密度進行比較，研究RBP4對骨密度的影響。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2016年4月至2017年8月在我院就診的T2DM漢族患者作為研究對象。對T2DM的診斷符合世界衛生組織(World Health Organization，WHO)標準，即空腹血糖水平高于7.0 mmol/L或2 h血糖水平高于11.1 mmol/L。排除標準：年齡小于50歲，肥胖者，患有慢性內分泌系統疾病如甲狀腺疾病；患有急性或慢性內科疾病如心臟、肝臟和腎臟疾病；正在使用甾體藥物(潑尼松龍，地塞米松和倍他米松)；在過去6個月內接受激素療法(HT)；在過去2年中使用抗骨質疏松藥物(如雙膦酸鹽)；有吸煙史或飲酒史者;一年內出現骨折的患者。 因此，最終有204例患者入選本研究。

1.2 研究方法

詳細記錄每位患者既往史，包括與骨代謝相關的潛在臨床危險因素，如月經、吸煙、飲酒和用藥史。記錄患者的體重、身高和血壓。體質量指數(bone mass index，BMI)的計算方法為體重(kg)除以身高的平方值(以m為單位)。至少禁食10 h，在早上6：00收集血液,檢測血清中堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、鈣、磷和鎂的水平。同時檢測患者糖化血紅蛋白(HbA1c)和血清甲狀旁腺素(parathyroid hormone，PTH)的水平，采用 ELISA 法測定血清 RBP4水平。通過雙能X射線吸收測定法(GE Lunar iDXA，USA)檢測腰椎1～4 (L1～4)，股骨頸和髖部的骨密度(g/cm2)。本研究使用世界衛生組織的經典標準來判斷是否為骨密度正常、骨量減少或骨質疏松，即T值>-1.0SD，-2.5SD

1.3 統計學分析

所有統計數據均使用SPSS 19.0軟件進行分析。數據均以均值和標準差，頻率或四分位數間距的中位數表示。通過連續變量的方差分析(ANOVA)評估各組之間的差異及其相關結果。卡方檢驗用于檢測分類變量，使用Pearson相關系數計算雙變量相關性，使用多元線性回歸來檢測RBP4與BMD之間的關聯。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

正常骨密度為110例，骨量減少69例，骨質疏松25例，絕大多數骨密度異常的患者為女性，見表1。在年齡、性別、體重、BMI、RBP4、HbA1c和ALP方面，正常骨密度，骨量減少和骨質疏松組之間存在顯著差異；但是這些組在糖尿病患病時間，PTH和鈣水平上是相似的。

不同部位BMD與臨床參數之間的雙變量Pearson相關性見表2。鈣水平與腰椎和髖部BMD呈正相關。相反，堿性磷酸酶顯示與BMD呈顯著負相關。同樣，糖尿病的年齡和患病時間與股骨頸和髖部的BMD呈負相關，但在腰椎中沒有發現關聯。在任何部位HbA1c和PTH與BMD沒有任何顯著的雙變量關系。

單因素回歸分析顯示，在所有部位，性別、體重、BMI、RBP4和ALP均與BMD呈正相關(見表3)。 然而，糖尿病的年齡和患病時間僅與股骨頸和髖部的BMD顯著相關。鈣僅與腰椎和髖部骨密度有關。多元回歸分析表明，在對年齡、體重、BMI和其他骨相關因素進行調整后，血清RBP4水平與BMD逐漸呈正相關關系。RBP4與單變量和多元線性回歸的BMD呈正相關。

表1 研究對象的臨床特征Table 1 Clinical characteristics of studied subjects

表2 不同部位的BMD與臨床參數之間的Pearson相關分析Table 2 Pearson’s correlation analysis between BMD at various sites and clinical parameters

表3 不同部位BMD的單變量和多變量線性回歸Table 3 Univariate and multiple linear regression of BMD at different sites

3 討論

糖尿病是一種代謝紊亂的疾病，脂肪因子在其發病機制中起著舉足輕重的作用，同時RBP4在糖尿病患者的血清中也出現了顯著增加。骨質疏松癥的特征是骨密度低，骨脆性增加和骨折風險增加[10]。有學者發現RBP4與青春期后健康男性的骨形成標志物骨鈣素之間存在負相關[11]。然而，在降低腹部脂肪量后，相關性消失，并且在研究中發現RBP4與BMD之間沒有關聯。進一步研究[12]發現RBP4在早期顱縫和成骨過程中明顯減少。但從未報道過RBP4水平與T2DM患者骨密度之間的關系。本研究中納入的T2DM患者，對其BMD與各種骨代謝標志物、RBP4之間的關聯進行了系統分析。根據骨密度結果將這些人群分為正常骨密度、骨量減少和骨質疏松癥組。筆者研究發現骨密度正常的T2DM患者RBP4水平高于合并骨量減少和骨質疏松癥組，這個結果與國外研究的結果相似[13]。

在本研究中，進一步的雙變量Pearson分析表明RBP4水平與腰椎、股骨頸和髖部的BMD呈正相關。本研究還發現RBP4與體重、BMI和鈣呈正相關。這些結果與以往的研究結果高度吻合。在脂肪百分比較高的肥胖個體中RBP4升高[9]，這也是胰島素抵抗的關鍵因素[8]。有研究[14]發現BMD與不依賴BMI、脂肪量和體重的胰島素抵抗個體呈正相關。同時有研究[15]發現RBP4水平的升高與肥胖有關。此外，流行病學數據[16]表明，高BMI與高骨密度密切相關，并且體重減輕可能導致骨質流失，這可能是由于一些脂肪因子，包括RBP4的減少。因此，筆者推測RBP4可能在糖尿病條件下作為骨形成中的保護性脂肪因子，但這種保護作用是否受循環鈣水平或體重的影響需要進一步研究。

除RBP4外，筆者還發現正常骨密度組的骨密度和體重均高于骨量減少組和骨質疏松組。雙變量Pearson分析顯示，研究中所有患者的體重、BMI和BMD之間呈正相關。肥胖對骨骼的負重效應引起骨骼的機械應力，隨后刺激成骨細胞分化[16]。體重減輕導致系統性內分泌改變，其特征和瘦素對骨組織的正性關系有貢獻[16]。體重減輕可能導致髖部和腰椎骨密度顯著下降，超重和肥胖患者的體重減輕干預措施會導致BMD顯著下降[17]。這些研究表明，代謝調節，特別是脂肪組織代謝及其脂肪因子如RBP4，對BMD的影響具有關鍵作用。除RBP4外，筆者還研究了ALP與鈣水平和BMD之間的關聯。值得一提的是，筆者發現所有患者的循環ALP水平與BMD之間存在顯著負相關。此外，即使在調整其他標志物后，血清鈣水平仍與腰椎、股骨頸和髖部的BMD顯著相關。雙變量Pearson分析顯示ALP和RBP4之間呈負相關趨勢，但并沒有統計學意義(P<0.05)。

總之，筆者的研究結果表明，在所有檢測部位，RBP4血清水平與BMD之間存在正相關關系。除了BMI、體重和鈣之外，RBP4也會對骨量維持起到保護作用。但是本研究也有其缺陷，首先這項研究僅涵蓋了少數患有骨質疏松癥的T2DM患者。另外，由于資源有限，其他脂肪因子和骨代謝標志物并不包括在內，以及來自其他非糖尿病對照受試者的參數也未能提供對本研究有用的信息。