血清Omentin-1水平与2型糖尿病并发骨质疏松症的相关性研究

应大文 刘芳

1.南华大学医学院，湖南 衡阳 421000 2.岳阳市二人民医院，湖南 岳阳 414000

糖尿病并发骨质疏松症在临床上十分常见，但发病机制目前尚不完全清楚，由此而引起的骨折因其治疗更为复杂、效果不甚理想，时常困扰着临床医师。近年来不少研究表明，产生于内脏脂肪组织的Omentin-1不仅具有胰岛素增敏作用，而且与骨的代谢密切相关，它被视为一种保护性细胞因子[1,2]。然而，Omentin-1水平变化与2型糖尿病并发骨质疏松症的相互关系却鲜有报道。本研究通过分析正常组、T2DM组、T2DM+OP组人群Omentin-1、RANKL/RANK/OPG信号系统、TRAP-5b、OCN等的关系，探讨Omentin-1在T2DM患者骨质疏松发生发展中的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

为了尽可能避免年龄及绝经因素的影响，于2014年12月至2016年6月，在我院骨密度检测室共收集男性年龄≤65岁，女性年龄≤50岁且未绝经的2型糖尿病伴骨质疏松患者30例(T2DM+OP组)。其中，男性19例，平均年龄(61.78±1.96)岁；女性11例，平均年龄(48.09±1.13)岁。另选取我院2型糖尿病不伴有骨质疏松症患者30例(T2DM组)，平均年龄(56.63±7.02)岁；健康体检者30例(正常组)，平均年龄(56.70±6.90)岁，进行对照研究。三组性别、年龄均相匹配，女性均未绝经，且均排除了甲状腺、甲状旁腺疾病、风湿性疾病、各种急慢性感染性疾病、肿瘤、肝肾功能不全、半年内使用影响骨代谢药物者。

1.2 方法

1.2.1基本资料：研究对象基本资料收集包括姓名、性别、年龄、身高、体重、女性患者末次月经时间、糖尿病病程等。

1.2.2标本采集与检测：受试者均空腹 8 h 以上，于次日清晨空腹抽取静脉血，离心后提取血清，采用新健康成公司试剂测定空腹血糖(FPG)、雅培原装试剂测定糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹胰岛素(FINS)。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定血清网膜素-1(Omentin-1), 核因子-κB受体活化因子配基(RANKL), 骨保护素(OPG)，骨钙素(OCN)，抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(TRAP-5b)(采购自嘉美纽诺生物科技有限公司)。采用法国MEDILINK公司生产的双能X线骨密度检测仪，使用高清低速扫描模式测定腰椎(L1-L4)骨密度。

1.2.3数据计算与定义：体重指数(BMI)=体重(kg)/身高2(m2)(kg/m2)；胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=[FBG×FINS]/22.5；T2DM诊断符合1999年WHO诊断标准。骨质疏松按照《中国人骨质疏松诊断标准专家共识(第三稿 2014版)》定义为腰椎T值≤-2.0SD，绝经前女性 Z≤-2.0SD[3]。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 3组患者一般资料的比较

3组患者一般资料比较见表1。3组患者性别、年龄、BMI差异均无统计学意义(P>0.05)。

组别性别(男/女)年龄(岁)BMI(kg/m2)正常组(n=30)19/1156.70±7.0026.63±1.39T2DM组(n=30)19/1156.63±7.0224.32±1.77T2DM+OP组(n=30)19/1156.70±6.9024.95±1.25

2.2 实验室不同数据在3组中的比较

3组患者实验室数据比较见表2。T2DM+OP组FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANK/OPG、TRAP-5b较正常明显升高(P<0.05)；T2DM组Omentin-1、OPG、OCN较正常组明显降低(P<0.05)。T2DM+OP组FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANKL/OPG、TRAP-5b较T2DM显著升高(P<0.05)，Omentin-1、OPG、OCN较T2DM组显著降低(P<0.05)。

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

注：与正常组比较，aP<0.05；与T2DM组比较，bP<0.05。
a：P<0.05vscontrol group, b:P<0.05vsT2DM group.

2.3 Omentin-1与各指标的相关性分析

Omentin-1与各指标的相关性分析见表3。相关性分析提示：Omentin-1与FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、RANKL/OPG、TRAP-5b呈负相关(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与OPG、OCN呈正相关(r=0.337、r=0.342，P<0.01)，Omentin-1与年龄、BMI无明显相关性(r=0.061、r=-0.039,P>0.05)。

表3 Omentin-1与各指标的相关性分析Table 3 Correlation analysis of Omentin-1 and other data

2.4 T2DM并发OP危险因素的Logistic回归分析

T2DM并发OP危险因素的Logistic回归分析见表4。在T2DM患者中以是否发生OP为因变量，以年龄、BMI、FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR、RANKL、OPG、RANKL/OPG、TRAP-5b、OCN为自变量，进行Logistic回归分析，结果提示：Omentin-1是2型糖尿病骨质疏松的保护因素(P=0.001,OR=0.693)。而HOMA-IR(P=0.041,OR=5.632)、TRAP-5b(P=0.03，OR=3.490)为危险因素。

表4 T2DM并发OP危险因素的Logistic回归分析Table 4 Logistic regresson analysis of risk factors in T2DM patients with osteoporosis

3 讨论

越来越多的临床研究认为，脂肪组织是一个具有内分泌功能的器官，其分泌的网膜素、脂联素、瘦素等脂肪因子是一类能完成重要复杂系统交换任务并可影响大量不同器官及系统的蛋白因子[4]。在过去的数十年间，临床观察和科学实验揭示：脂肪因子在骨代谢和能量代谢中发挥着重要作用[5]。目前，Omentin-1作为一种新型的脂肪因子正成为学界研究的一个热门课题。本研究对T2DM患者外周血Omentin-1进行了定量检测，分析了Omentin-1与FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、RANKL/OPG、OCN、TRAP-5b的关系。

3.1 Omentin-1与FPG、HbA1c、FINS及HOMA-IR的相关性

相关研究提示,在糖耐量受损及T2DM患者中，血清Omentin-1水平[6-9]及网膜组织中Omentin-1 mRNA 的表达[10,11]较正常对照组明显下降,Omentin-1与FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、呈负相关[9]。HOMA-IR是血清Omentin-1水平的独立预测指标[6,12]。本研究发现，从正常人群组到T2DM组，再到T2DM+OP组，血清Omentin-1水平呈显著下降趋势，且与FPG、FINS、HbA1C、HOMA-IR呈负相关。

Yang等[13]发现，Omentin-1通过促进丝/苏氨酸蛋白激酶磷酸化来提高胰岛素的敏感性，增加葡萄糖的转运，进而降低血糖。T2DM患者血清Omentin-1水平下降，可能导致内脏及皮下组织或者其他胰岛素敏感的组织对葡萄糖转运受限[14]。

3.2 Omentin-1与OPG、RANKL及RANKL/OPG相关性

研究表明RANKL/OPG/RANK系统能通过相关分子与细胞之间的信号传导来调控骨的稳态[15]。当RANKL与破骨前提细胞表面RANK结合后，使核因子-κB(NF-κB)活化并进入细胞核内，与靶基因启动子结合，最终诱导成熟的破骨细胞形成，由成骨细胞合成的OPG，可阻断RANKL/RANK介导的破骨细胞生成[16]。近期研究认为：T2DM患者高糖环境会使RANKL/OPG 比值升高，促进破骨细胞所致的骨吸收作用增强[17，18]。Xie等[19]发现，Omentin-1能通过下调RANKL/OPG比值，抑制破骨作用，改善由雌激素缺乏引起的骨丢失，Omentin-1是一个具有骨保护作用的脂肪因子。我们观察到，T2DM+OP组RANKL/OPG比值较正常组升高(P<0.05)，Omentin-1与RANKL/OPG呈负相关。提示T2DM患者并发骨质疏松可能与血清Omentin-1水平持续下降及RANKL/OPG比值升高有关。

3.3 Omentin-1与OCN相关性

OCN是成骨细胞特异性代谢标志物，最近的研究认为它还与胰岛素抵抗密切相关[20]， Brothy等人发现[21]，T2DM组较健康对照组OCN水平明显下降，Assadi[22]等对多发性硬化症患者研究发现Omentin-1与OCN、BMD呈正相关关系。本研究结果显示：正常人组、T2DM组、T2DM+OP组、其OCN水平依次降低，可能是由于T2DM患者Omentin-1水平下降，PI3k/Akt信号通路受到抑制，使成骨细胞数量及活性下降，OCN水平也随之降低[23]。

3.4 Omentin-1与TRAP-5b相关性

TRAP是由引起骨吸收的破骨细胞和有活力的巨噬细胞所释放的。在血液循环中存在两种亚型分别是TRAP-5a和TRAP-5b。TRAP-5a来源于巨噬细胞，TRAP-5b来源于破骨细胞。TRAP-5b可以反映破骨细胞的数量及活性[24]。Zhang等[25]对T2DM绝经后女性患者的调查显示，T2DM+OP组血清TRACP-5b水平明显低于对照组。Xie[19]等研究认为Omentin-1可以下调骨吸收标志物TRACP-5b水平。我们观察发现：血清Omentin-1与TRAP-5b呈负相关,且T2DM+OP组较T2DM 组TRAP-5b升高。

综上所述，在2型糖尿病并发骨质疏松的过程中，随着Omentin-1水平的降低，成骨细胞的活性及骨转换率逐步下降，破骨较成骨活跃，可能通过RANKL/OPG/RANK系统影响了骨的稳态[26，27]，导致了骨质疏松的发生。

此外，本次研究通过回归分析发现HOMA-IR、TRAP-5b是2型糖尿病并发骨质疏松的危险因素,Omentin-1为保护因素。加强对外周血中Omentin-1、TRAP-5b的检测与监控，有助于及时了解骨吸收的状态，有利于该疾病的早期发现、早期治疗。