不同骨代谢状态下T2DM患者血清25(OH)D及Omentin-1水平的变化及其意义

王莲地 王贺 阳琰* 张国豪 刘贝贝 李琪

1.遵义医学院附属医院内分泌科，贵州 遵义 563099 2.贵州茅台酒厂集团公司职工医院，贵州 遵义 564501

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)、骨质疏松(osteoporosis，OP)均属于代谢性疾病，往往共存于同一个体，目前已成为全球关注的公共健康问题。近来研究发现维生素D与糖代谢有关，T2DM患者往往合并维生素D缺乏[1]。维生素D与胰岛细胞表面的维生素D受体(vitamin D receptor，VDR)结合，促进胰岛素分泌，增加胰岛素敏感性，改善胰岛素抵抗(insulin resistin，IR)[2-3]。维生素D也是骨代谢重要的调节激素，它能够增加肠道吸收钙和磷酸盐，促进骨矿化。网膜素(Omentin)是一种保护性脂肪因子，血液中的主要存在形式是Omentin-1，可显著增强胰岛素刺激下的葡萄糖转运作用，T2DM患者血清中Omentin-1水平较正常糖耐量者低[4-5]。Omentin-1通过成骨细胞促进骨钙素生成和间接抑制破骨细胞形成而抑制骨转换，从而起到骨保护作用。对于不同骨代谢状态下T2DM患者血清25(OH)D及Omentin-1水平的研究，目前国内外未见相关报道。因此，本研究拟通过检测不同骨代谢状态T2DM患者血清中25(OH)D、Omentin-1水平，分析它们在不同骨代谢阶段中的变化规律，初步探讨其在T2DM合并OP发生发展过程中可能的机制，为T2DM合并OP的早期防治提供新的靶点。

1 材料及方法

1.1 研究对象

选取2016年2月至2017年1月于遵义医学院附属医院住院的T2DM患者140例，据骨密度分3组：T2DM骨量正常组，A组45例，男22例，女23例，年龄(48.21±10.34)岁；T2DM骨量减少组，B组45例，男23例，女22例，年龄(49.88±9.32)岁；T2DM骨质疏松组，C组50例，男23例，女27例，年龄(50.11±8.29)岁。选取同期于该院体检中心检查的健康体检者做对照组，NC组120例，男59名，女61名，年龄(49.20±8.79)岁，骨密度正常且经口服葡萄糖耐量试验证实糖耐量正常。糖尿病诊断标准符合1999年世界卫生组织(World Health Organization，WHO)诊断标准的T2DM患者[6]。试验当天停用所有药物，均接受双能X线骨密度仪行骨密度测定。本研究取得所有受试者的知情同意并通过伦理委员会批准。

纳入标准：①均符合18～70岁；②肝肾功能正常，无其他严重器质性疾病及糖尿病急、慢性并发症；③正常对照组无糖尿病及骨质疏松家族史；④无吸烟史及长期大量饮酒史。排除标准：①既往患有严重的心、肝、肾等脏器疾病者；②患有类风湿性关节炎、甲状腺、骨肿瘤、垂体、甲状旁腺、肾上腺、性腺等影响骨代谢疾病者；③受检前(半年内)使用影响骨代谢的药物如大剂量钙剂、雌激素、雄激素、二磷酸盐、糖皮质激素等；④近3个月内采用激素替代治疗；⑤6个月内服用过避孕药物；⑥半年内服用或注射过维生素D制剂的患者。

骨质疏松症的诊断标准参照1999年WHO推荐的诊断标准[7]。基于双能X线骨密度仪测骨密度值低于同性别、同种族健康成人的骨峰值不足1个标准差属正常；降低1～2.5个标准差为骨量低下(骨量减少)；降低程度等于或大于2.5个标准差为骨质疏松；骨密度降低程度符合骨质疏松诊断标准同时伴有一处或多处骨折时为严重骨质疏松。现在也通常用T-Score(T值)表示，即T值≥-1.0为正常，-2.5

1.2 研究方法

1.2.1一般资料的收集：收集患者性别、年龄、病程，所有研究对象由专人测量身高、体重、腰围、臀围，计算体质量指数(body mass index，BMI)=体重(kg)/[身高(m)]2、腰臀比(waist-to-hip ratio，WHR)=腰围/臀围，均录入数据库。

1.2.2一般血生化及糖代谢指标的检测：禁食12 h后于清晨抽取所有受试者静脉血标本，采用日立全自动生化分析仪检测总胆固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(trigly cerides，TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoproteins cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoproteins cholesterol，LDL-C)；己糖氧化酶法测定空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)；高效液相层析法测定糖化血红蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)；化学发光法测定空腹胰岛素(fasting plasma insulin，FINS)水平，计算稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=FBG×FINS/22.5。

1.2.3指标的检测：用酶联免疫吸附(ELISA)法测血清25(OH)D、Omentin-1(试剂盒购于Roche Diagnostics GmbH)，具体操作方法参照说明书。

1.2.4骨密度测定：采用法国MEDILINK公司生产的 Medix90 DMS测定腰椎(L1～4)正位、左右股骨近端包括股骨颈(Neck)、大转子(trochiter)及Ward’s三角区的骨密度(bone mineral density，BMD)，单位以g/cm2表示。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 一般临床指标比较

与NC组比较，A组、B组、C组FBG、HbA1c、HOMA-IR、LDL-C水平均显著升高，而HDL-C明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)；与A组比较，B组、C组病程、HbA1c、HOMA-IR均显著升高(P<0.05)，而FBG、LDL-C、HDL-C组间比较，差异无统计学意义(P>0.05)；C组25(OH)D、Omentin-1水平显著低于NC组、A组及B组；B组低于NC组及A组；A组低于NC组，4组间25(OH)D、Omentin-1水平呈现逐渐下降趋势，即 C组0.05)，见表1。

表1 4组间一般临床资料及25(OH)D、Omentin-1水平的比较Table 1 Comparison of general data, serum 25-OH vitamin D and omentin-1 levels among the four groups

注：和NC组比较，*P<0.05；和A组比较，#P<0.05；和B组比较，△P<0.05。

注：和NC组比较，*P<0.05；和A组比较，#P<0.05；和B组比较，△P<0.05。

2.2 糖尿病患者骨密度变化与相关因素多元逐步回归分析

选C组以左右股骨近端股骨颈的骨密度平均值为因变量，BMI、病程、HbA1c、FBG、Omentin-1、25(OH)D、TG、LDL、HDL、TC为自变量行多元逐步回归分析。结果显示，双侧Neck的骨密度平均值与Omentin-1、25(OH)D呈正相关(r分别为0.039、0.083，P分别为0.002、0.008)；与病程、HbA1c呈负相关(r分别为-0.076、-0.082，P分别为0.002、0.043)，与其他指标之间无明显相关性，见表2。

3 讨论

OP是一种以低骨量及骨微结构破坏为特征的代谢性骨疾病，与普通人群相比，T2DM患者合并OP的发病率和死亡风险较高，可能与胰岛素缺乏导

致骨矿物质代谢异常有关。近年有研究报道，Omentin-1及维生素D在糖代谢及骨代谢过程中扮演着重要角色，与糖尿病及OP的发生、发展密切相关[8-9]，但具体机制不清。因此，本研究通过观察不同骨代谢阶段T2DM患者血清中维生素D及Omentin-1水平，初步探讨维生素D、Omentin-1在糖尿病合并骨质疏松发生发展过程中的作用。

研究证实Omentin-1可促进脂肪细胞胰岛素介导的葡萄糖摄取作用，使胰岛素受体后信号通路中的Akt磷酸化，增加胰岛素的敏感性，当Omentin-1水平降低时，胰岛素抵抗加重导致血糖控制不佳[10]。高血糖引起渗透性利尿，Ca、P丢失过多同时血钙、血磷降低诱发甲状旁腺功能亢进导致骨钙动员，加速骨转化最终形成OP。Omentin-1通过刺激骨保护素(osteoprotcgcrin，OPG)和抑制成骨细胞中核因子κB受体活化因子配体(receptor acticator nuclear factor-κB ligand，RANKL)的产生来减少破骨细胞形成[11]。长期高血糖能够改变成骨细胞的生物矿化进程，增加RANKL、骨涎蛋白以及转录受体Runx2 mRNA表达，降低OPG mRNA表达，从而降低骨密度[12]。本研究结果显示，与正常对照组相比，T2DM患者血清中Omentin-1水平显著降低，随着骨量正常、骨量减少、骨质疏松的改变逐渐下降，血清中Omentin-1水平与骨密度呈正相关，这与上述研究结果基本一致。本研究亦发现，在T2DM合并OP患者中，血清25(OH)D水平较骨量正常及骨量减少者显著降低，双侧Neck的骨密度值与糖尿病病程、HbA1C呈负相关，与25(OH)D水平呈明显正相关。表明病程长、长期高血糖状态、25(OH)D水平降低的T2DM患者更容易并发OP，这与李等[13]的研究结果基本一致。可能是由于T2DM患者普遍存在胰岛素分泌不足或缺乏，肠道对Ca、P的吸收降低，25(OH)D水平的降低导致钙、磷的吸收进一步下降，从而抑制了骨骼的骨化，导致骨量减少。此外，25(OH)D水平降低会导致或加重胰岛素抵抗[14]，使血糖控制不佳，长期高血糖状态下体内糖基化终末产物(advanced glycosylation end products，AGEs)水平升高[15]，AGEs积聚在骨组织中引起间质干细胞凋亡，阻止其分化成脂肪组织、软骨和骨，抑制骨细胞生长；体内高水平的AGEs还使骨蛋白及骨细胞分化受到影响，导致骨形成减少，骨胶原连接障碍，骨密度降低，脆性增加，最终并发甚至加重OP[16-17]。

综上所述，T2DM患者血清中25(OH)D、Omentin-1水平随着骨量正常→骨量减少→骨质疏松的改变逐渐减低，提示Omentin-1和维生素D可能参与了T2DM合并OP的发生发展。因此，对T2DM患者加强血糖控制的同时，关注血清Omentin-1水平并积极补充维生素D，可能对防治OP有一定的作用，但其具体机制有待进一步研究。