炎性细胞因子与2型糖尿病骨质疏松症关系的研究

奚 悦 李敬林 李德华 李志强

糖尿病（DM）及其急慢性并发症将影响患者的健康及生活质量，是一个日益严重的社会公共卫生问题。糖尿病除主要表现为糖、蛋白质、脂肪三大物质代谢紊乱外，同时还伴有骨代谢的异常，可发生不同程度的骨量减少。曾绍凡等[1]研究发现，我国老年2型糖尿病患者存在不同程度的骨密度下降。随着糖尿病患者的寿命和病程延长，糖尿病性骨质疏松的发病率将有增多趋势。目前，影响2型糖尿病（T2DM）并发骨密度（BMD）降低的相关危险因素尚不十分清楚。本研究旨在探讨导致2型糖尿病BMD改变的相关因素,以便采取有效的防治对策。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2010年4月—2011年4月于本院住院的100例男性2型糖尿病患者为研究对象,平均年龄（54.26±8.77）岁,体质量指数（BMI）为（24.53±2.00）kg/m2，病程1周～25年。糖尿病分型根据1999年WHO诊断及分类标准。所有患者均给予糖尿病饮食以排除饮食因素对血糖的影响，未使用影响钙磷镁代谢药物。无长期卧床、慢性腹泻史。全部患者排除垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺和性腺原发性疾患，无长期卧床及原发性心肺肾疾患，半年内未服用钙剂、维生素D等药物。

1.2 方法

1.2.1 主要试剂 人A-SAA ELISA检测试剂盒购自加拿大Biosouree公司，批间及批内变异系数分别小于5.0%，5.0%。骨钙素（OC）测定采用酶联免疫法（ELISA），试剂盒购自比利时BioSource Europe S.A公司，批间及批内变异系数分别小于4.0%，1.1%。TNF-α、IL-6 ELISA检测试剂盒购自美国Market nic公司，批间及批内变异系数分别小于5.0%，2.3%。

1.2.2 BMD的测定 采用美国GE公司生产的Lunar-Prodigy双能X线骨密度仪对患者进行正位腰椎(L2～4)的骨密度测定（T值），由同一医师严格按照操作规程操作，仪器每日进行质控。根据1994年WHO推荐的骨质疏松诊断标准:受检者有一个或一个以上部位BMD在同性别正常年轻成人峰值骨量1～2.5个标准差之间(-2.5

1.2.3 标本采集与保存 所有受试者隔夜禁食12 h采集肱静脉血10 mL，均分为2份，1份立即测定空腹血糖(FBG)、血钙（Ca）、血磷（P）、糖化血红蛋白（HbA1c）、甲状旁腺激素（PTH）、碱性磷酸酶（ALP）、血脂等。另1份置入含抑肽酶（10 U/mL）的EDTA抗凝试管（50 mL/L），轻轻摇匀，离心分离血浆（5 000 r/min，15 min，4℃）后，冻存于-70℃冰箱，用于急性时相血清淀粉样蛋白A（A-SAA）、OC、肿瘤坏死因子（TNF）-α和白细胞介素（IL）-6水平的测定。所有受试者留取24 h尿液标本（甲苯防腐），以测量尿微量白蛋白（UAER）含量。所有受试者均常规询问病史和体检，详细记录受试者年龄，测量身高、体质量，计算BMI。

1.2.4 生化指标的检测 FBG测定采用葡萄糖氧化酶法，所有受试者采血前普食3 d，以稳定钙、磷的摄入量，Ca、P测定采用日本日立-7600全自动生化分析工作站。HbA1c测定采用柱状层析法。PTH采用美国雅培公司生产的化学发光自动免疫分析仪i-1000进行测定，试剂盒为雅培公司配套试剂。A-SAA、OC、TNF-α和IL-6均采用ELISA法检测，所有操作严格按照试剂盒说明书进行，所有标本同批测定，所有试验由专人统一完成。

1.3 统计学处理 所有统计数据由SPSS 11.5软件处理。计量数据以均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验 。指标间的关系判定采用Pearson相关进行分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组的临床资料比较 100例共检出BMD减低者37例（37%）。3组的年龄、FBG、病程、BMI、HbA1c、TNF-α、IL-6、A-SAA、UAER、OC差异均有统计学意义（P<0.05）。A组较B、C组患者年龄小，病程短，FBG、HbA1c、TNF-α、IL-6、A-SAA及UAER低，BMI高。C组与B组相比，FBG、HbA1c、TNF-α、A-SAA、UAER、OC差异有统计学意义（P<0.05）。3组其余指标比较差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.2 患者BMD的多因素相关分析 2型糖尿病患者BMD改变与年龄、FBG、TNF-α、A-SAA、UAER、IL-6、OC、病程及HbA1c呈负相关（r分别为-0.471，-0.454，-0.741，-0.716，-0.804，-0.633，-0.499，-0.395，-0.533，P<0.05），与BMI正相关（r=0.430，P<0.05）。

Table 1 Comparison of clinical data between three groups表1 各组临床资料比较 （±s）

Table 1 Comparison of clinical data between three groups表1 各组临床资料比较 （±s）

*P<0.05

组别 n A组B组C组F P A∶B A∶C B∶C 63 21 16年龄（岁）50.60±7.30 60.00±7.16 61.13±8.17 20.812*<0.001<0.001 0.649 BMI（kg/m2）25.23±1.74 23.57±1.86 23.03±1.88 13.495*<0.001<0.001 0.373病程（年）6.23±1.98 9.43±3.72 10.25±5.53 14.889*<0.001<0.001 0.438 FBG（mmol/L）7.72±1.14 8.48±0.69 9.48±1.12 18.714*0.006<0.001 0.005 IL-6（ng/L）5.26±1.16 7.02±1.28 7.67±1.04 37.402*<0.001<0.001 0.099 OC（μg/L）4.75±0.62 5.17±0.70 5.81±0.80 16.985*0.013<0.001 0.005 A-SAA（μg/L）12.16±2.53 18.37±2.93 21.29±3.66 86.970*<0.001<0.001 0.002 UAER（μg/min）23.83±12.28 55.19±14.99 90.13±14.47 161.641*<0.001<0.001<0.001组别 n A组B组C组F P A∶B A∶C B∶C 63 21 16 HbA1c（%）7.82±0.99 8.59±0.76 9.28±0.99 17.077*0.002<0.001 0.031 TNF-α（ng/L）12.37±1.61 16.74±1.67 18.26±1.70 113.476*<0.001<0.001 0.006胆固醇（mmol/L）6.11±0.78 6.40±0.68 6.48±0.64 2.225三酰甘油（mmol/L）2.57±0.70 2.61±0.51 2.61±0.71 0.033 PTH（ng/L）44.05±9.52 47.60±9.94 47.95±8.37 1.793 ALP（mmol/L）72.11±13.22 77.86±14.10 78.88±14.60 2.428血钙（mmol/L）2.27±0.12 2.28±0.13 2.30±0.11 0.583血磷（mmol/L）1.16±0.18 1.16±0.17 1.23±0.21 0.909------------------

3 讨论

近年来大规模前瞻性研究表明，T2DM患者合并骨质疏松症的发病率为20%～60%，其中老年女性比非DM人群骨质丢失更快，骨折的发生率更高[2]。本研究100例T2DM男性患者腰椎BMD降低检出率为37%。

3.1 A-SAA与2型糖尿病骨质疏松症 A-SAA是人脂肪细胞分泌的一种细胞因子。Furlaneto等[3-4]的研究发现，脂肪细胞分泌的A-SAA能通过旁分泌形式促进脂肪组织多种促炎性细胞因子IL-6等的分泌，而IL-6、IL-8等炎性因子是导致骨质疏松的关键脂肪细胞因子。本研究显示，B、C组A-SAA水平比A组明显增高，同时通过相关分析显示，A-SAA与BMD呈负相关，提示A-SAA作为脂肪细胞因子参与糖尿病骨质疏松症的形成，并且A-SAA水平越高，骨质疏松的程度越重。但其影响骨代谢的机制还需进一步研究。

3.2 TNF-α、IL-6与2型糖尿病患者骨质疏松症的关系 TNF-α、IL-6均是具有多种功能的细胞因子。研究发现单核细胞和巨噬细胞分泌的TNF-α、IL-6等细胞因子直接或间接地作用于OC前体，诱导其分化为成熟OC，促进骨吸收，导致骨质疏松发生[5]。本研究证实，2型糖尿病低骨量及骨质疏松患者 TNF-α、IL-6、OC 较正常组明显增高，TNF-α、IL-6与BMD呈负相关，提示TNF-α、IL-6参与糖尿病骨质疏松的形成。

3.3 高血糖与2型糖尿病骨质疏松症 慢性高血糖增加胶原糖化，糖尿病骨脆性增加，导致糖尿病患者易发生骨质疏松。本研究通过相关分析显示BMD与HbA1c、FBG呈负相关，提示长期血糖控制不良，DM并发骨密度降低的危险性将增加。Majima等[6]研究发现，在糖尿病发病的前2年HbA1c与外周骨组织骨密度呈负相关，提示早期控制血糖可以减缓骨质疏松的发生。

3.4 微血管病变与2型糖尿病骨质疏松症 微血管病变是糖尿病常见的并发症。研究表明，早期糖尿病肾病阶段，骨重建指标血 OC、1，25-（OH）2D3即出现变化,且随着尿蛋白排泄率(UAE)增加血1，25-（OH）2D3水平降低，OC升高。本研究结果与之相似。此外，本研究显示UAER与BMD呈负相关，表明随着UAER水平的增高，患者骨密度逐渐下降，这与汝颖等[7]的研究结果相符。UAER水平的增高从侧面反映了微血管病变程度的加重，这也提示骨组织的微血管病变是糖尿病骨量减少的一个原因[8]。

综上，通过对2型糖尿病骨密度变化及其相关因素的研究发现，2型糖尿病人容易发生骨密度降低，年龄、病程、HbA1c、BMI、TNF-α、IL-6、OC、A-SAA、UAER水平的增高与2型糖尿病骨质疏松相关。为提高糖尿病患者生活质量，降低骨折的发病风险，应以预防为主，可将BMD测定及炎性细胞因子的检测列于糖尿病并发症的常规检查，再配合各种骨代谢生化指标的检测,力争做到早发现、早治疗，以减少糖尿病患者骨密度降低及骨质疏松、骨折的发生率。

[1]曾绍凡,吴艳,王毅,等.老年2型糖尿病患者骨密度、胰岛素样生长因子-1的变化及其相关因素研究[J].四川大学学报,2007,38(5):832-835.

[2]Schwartz AV,Sellmeyer DE,Strotmeyer ES,et al.Diabetes and bone loss at the hip in older black and white adults[J].J Bone Miner Res,2005,20(4):596-630.

[3]Furlaneto CJ，Campa A.A novel function of serum amyloid A:a potent stimulus for the release of tumor necrosis factor-alpha，interleukin-1 beta，and interleukin-8 by human blood neutrophil[J].Biochem Biophys Res Commun，2000，268(2):405-408.

[4]Hatanaka E，Furlaneto CJ，Ribeiro FP，et al.Serum amyloid A-induced mRNA expression and release of tumor necrosis factor-alpha(TNF-alpha)in human neutorphils[J].Immunol Lett,2004,91(1):33-37.

[5]曲冉,周洋.老年2型糖尿病性骨质疏松发病机制的研究进展[J].中国实用医药,2010,5(1):243-245.

[6]Majima T,Komat su Y,Yamada T,et al.Decreased bone mineral density at the distal radius,but not at the lumbar spine or t he femoral neck,in Japanese type 2 diabetic patients[J].Osteoporos Int,2005,16(8):907-913.

[7]汝颖,陈若平,荆春艳,等.老年男性2型糖尿病患者糖尿病肾病进展对骨密度的影响及相关因素分析[J].安徽医学,2011,32(8):1100-1103.

[8]Pietschmann P,Patsch JM,Schernthaner G.Diabetes and bone[J].Horm Metab Res,2010,42(11):763-768.