血清睾酮水平与2型糖尿病合并骨质疏松症的相关性研究*

罗开宏,张 玫,赵 帆，夏天宇,张国福，伍援朝，黄 俊，黄亨建Δ

1.四川大学华西医院 实验医学科(成都 610041)；2.四川大学华西医院内分泌科 骨密度室(成都 610041)

·论著·

血清睾酮水平与2型糖尿病合并骨质疏松症的相关性研究*

罗开宏1,张 玫1,赵 帆1，夏天宇1,张国福1，伍援朝2，黄 俊1，黄亨建1Δ

1.四川大学华西医院 实验医学科(成都 610041)；2.四川大学华西医院内分泌科 骨密度室(成都 610041)

目的探讨血清睾酮水平与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)合并骨质疏松症的相关性。方法回顾性分析2015年9月至2016年5月于四川大学华西医院住院的T2DM合并骨质疏松症患者53例(DO组)、单纯性骨质疏松症患者60例(OP组)和骨量正常者42例(N组)，分析比较3组患者之间的骨密度、血清总睾酮(TT)、性激素结合球蛋白(SHBG)和血清游离睾酮(FT)水平。结果与N组比较，DO组和OP组患者腰椎(L1-L4)、股骨颈部、W-三角和粗隆的骨密度均降低，差异有统计学意义(P<0.05)；血清SHBG水平显著降低，差异有统计学意义(P<0.05)；血清总睾酮和游离睾酮水平无明显改变，差异无统计学意义(P>0.05)。与OP组比较，DO组患者骨密度、血清TT、SHBG和FT水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。线性回归分析发现，性别与总睾酮(r=-21.339，P<0.001)和游离睾酮(r=-22.8,P<0.001)呈负相关。亚组分析发现，女性DO患者FT水平明显高于女性OP患者，差异有统计学意义(P<0.05)；但骨密度比较，差异无统计学意义(P>0.05)。男性DO患者Ward-三角及粗隆骨密度明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)；血清TT水平DO组高于OP组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论血清睾酮水平与2型糖尿病合并骨质疏松的关系可能存在性别差异。对于男性可能是保护因素，对于女性则可能是危险因素。

2型糖尿病；骨质疏松症；骨密度；血清总睾酮；血清游离睾酮

2型糖尿病(type2diabetes mellitus,T2DM)是常见的代谢系统疾病，研究[1-3]表明，T2DM患者骨密度降低，但也有部分患者正常或增高。目前，T2DM对骨质疏松症发生的具体机制尚不清楚。睾酮在骨代谢及维持正常骨密度中起着重要作用，其主要通过激活成骨细胞和破骨细胞上的雄激素与雌激素受体，发挥促进骨形成、抑制骨吸收的作用[4]。骨质疏松症患者的血清睾酮水平显著低于骨量正常者，且骨密度与血清睾酮水平呈正相关[5]。在外周血液循环中睾酮大部分与性激素结合球蛋白(sex hormone-binding globulin, SHBG)结合的睾酮以及白蛋白结合，游离部分仅占2%，而游离睾酮(FT)是真正发挥生物学活性的睾酮[6]。研究[7]报道，血清睾酮水平和胰岛素抵抗密切相关，而T2DM患者常伴有外周胰岛素抵抗。为比较单纯性骨质疏松症患者和T2DM合并骨质疏松患者骨密度值、血清睾酮水平及FT水平的变化，本研究回顾性分析于四川大学华西医院住院治疗T2DM合并骨质疏松症患者、单纯性骨质疏松症患者和骨量正常者的骨密度值和血清睾酮水平，旨在探讨睾酮对T2DM合并骨质疏松症的作用。

1 资料与方法

1.1临床资料

选取2015年9月至2016年5月于四川大学华西医院住院治疗并行双能X线骨密度检查的患者。纳入标准：1)年龄40～70岁；2)入院前(后)诊断为T2DM或血糖正常者；3)入院后诊断为骨质疏松症或骨量正常者；4)无慢性肝脏和/或肾脏疾病史者。排除标准：1)患有1型糖尿病或其他特殊类型的糖尿病或糖耐量异常者；2)患有甲状腺或甲状旁腺疾病、性腺功能减退症、风湿性关节炎等可能引起继发性骨质疏松症者；3)近期服用过性激素、糖皮质激素、钙片及VitD等药物者；4)伴有严重糖尿病并发症(如糖尿病足等)者；5)胃肠切除手术史者；6)近半个月内服用过降血脂药物者。本研究共纳入符合上述标准患者155例，分为T2DM合并骨质疏松症(DO)组(n=53)、骨质疏松症(OP)组(n=60)和正常(N)组(n=42)。其中DO组男19例，女34例，平均(67.7±12.5)岁；OP组男20例，女40例，平均(63.9±9.9)岁；N组男14例， 女28例，平均(54.7±9.6)岁。DO组与OP组年龄比较，差异无统计学意义；3组性别比较，差异无统计学意义，具有可比性(表1)。

1.2诊断标准

骨质疏松诊断标准依据2004年WHO推荐：体质指数(BMI)低于同性别峰值骨密度平均值2.5个标准差，即T值≤-2.5诊断为OP，-2.5

1.3测定方法

骨密度测量使用双能X线骨密度检测方法(骨密度仪，美国通用公司)，分别测定腰椎(L1-L4)及股骨颈部、W-三角和粗隆的骨密度及T值。血清总睾酮(TT)、SHBG和25-羟维生素D3(25-OH-VD3)检测采用电化学发光免疫分析法(cobas 601，Roche)；血清钙(Ca)、磷(P)测定采用比色法(cobas 8000，Roche)；FT水平通过血清TT和SHBG水平计算。

1.4统计学方法

2 结果

2.1患者一般资料及实验室指标比较

与N组比较时，DO和OP组患者的年龄、BMI均明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与OP组比较时，DO组年龄和 BMI明显高于OP组，差异有统计学意义(P<0.05)；与N组比较时，DO组和OP组患者的腰椎(L1-L4)、股骨颈部、W-三角和粗隆的骨密度均降低，差异有统计学意义(P<0.05)；血清SHBG降低，差异有统计学意义(P<0.05)；血清TT和FT水平无明显改变。与OP组比较时，DO组患者腰椎(L1-L4)及股骨粗隆骨密度升高，差异有统计学意义(P<0.05)，但两组间血清TT、SHBG和FT水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。

2.2血清TT、FT水平与患者一般资料的相关性分析

分别以TT和FT为因变量，患者性别、年龄、BMI、舒张压、收缩压为因变量，进行多重线性回归分析，结果表明，性别、BMI与TT呈负相关，性别、年龄与FT呈负相关，其中性别对TT和FT的影响最大，标准品回归系数分别为-21.339和-22.880(表2)。

2.3女性患者一般资料、骨密度值和血清睾酮水平比较

在女性患者中，与OP组比较时，DO组患者年龄较大，FT及TT水平升高，腰椎(L1-L4)骨密度升高，差异有统计学意义(P<0.05)(表3)。

2.4男性患者一般资料、骨密度值和血清睾酮水平比较

在男性患者中，与OP组比较时，DO组的BMI明显升高，TT和SHBG明显降低，腰椎(L1-L4)、Ward-三角及粗隆骨密度明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)(表4)。

表1 3组患者一般资料比较[n(%)]

组别骨密度BMD(L1-L4)/(g/cm2)BMD(FL)/(g/cm2)BMD(Ward-三角)/(g/cm2)BMD(粗隆)/(g/cm2)SHBG/(nmol/L)25-OH-VD/(nmol/L)Ca/(mmol/L)P/(mmol/L)DO组(n=53)0.93±0.15#*0.73±0.130.51±0.15#0.57±0.14#*51.25(40.56)35.43(36.08)2.22±0.131.11±0.17OP组(n=60)0.82±0.12&0.69±0.80&0.48±0.09&0.52±0.09&68.76(48.81)39.76(26.64)2.24±0.161.14±0.22N组(n=42)1.12±0.780.98±0.780.80±0.080.76±0.0746.41(33.20)30.79(29.27)2.23±0.091.11±0.19F/269.689110.907118.81578.08293.1360.5440.1960.230P<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.5820.8220.795

注：#DO组 vs.N组,P<0.05;&OP组vs.N组,P<0.05;*DO组 vs.OP组,P<0.05

表2 血清TT和FT与患者一般资料的多重线性回归分析

表3 OP组、DO组中女性患者一般资料及生化指标比较

组别骨密度BMD(L1-L4)/(g/cm2)BMD(FL)/(g/cm2)BMD(Ward-三角)/(g/cm2)BMD(粗隆)/(g/cm2)SHBG/(nmol/L)25-OH-VD/(nmol/L)Ca/(mmol/L)P/(mmol/L)DO组(n=53)0.88±0.140.68±0.100.47±0.130.51±0.1057.46(46.41)36.25(36.61)2.22±0.141.13±0.18OP组(n=60)0.79±0.100.69±0.080.49±0.090.50±0.1073.22(56.18)42.66(27.30)2.25±0.141.19±0.21F/23.4410.863-0.8860.747-0.744-0.753-0.871-1.401P0.0010.766 0.3780.457 0.459 0.454 0.387 0.165

表4 OP组、DO组中男性患者一般资料及生化指标比较

组别骨密度BMD(L1-L4)、/(g/cm2)BMD(FL)/(g/cm2)BMD(Ward-三角)/(g/cm2)BMD(粗隆)/(g/cm2)SHBG/(nmol/L)25-OH-VD/(nmol/L)Ca/(mmol/L)P、/(mmol/L)DO组(n=53)1.03±0.130.82±0.140.59±0.150.67±0.1339.02(29.15)35.10(29.35)2.22±0.101.09±0.16OP组(n=60)0.91±0.140.70±0.080.46±0.080.56±0.0852.15(88.60)34.44(19.36)2.21±0.191.03±0.22F/22.8223.3543.3223.126-2.2460.2630.2130.132P0.0080.0020.020.003 0.0310.7940.8320.303

3 讨论

本研究回顾性分析了T2DM合并骨质疏松症患者、单纯性骨质疏松症患者和正常者血清睾酮水平，结果发现，不论是否合并T2DM，骨质疏松症患者的SHBG均显著低于正常者，与Xia等[8]报道一致，而血清TT和FT水平比较，差异无统计学意义。睾酮通过与成骨细胞和破骨细胞上的雄激素受体结合，调节成骨细胞和破骨细胞的增殖、分化及功能，维持骨吸收与骨生成的偶联平衡，在骨代谢及维持正常骨密度中起着重要作用[9]。在外周血循环中，睾酮大部分与SHBG结合，少部分呈游离形式，FT才是真正具有生物学活性的雄激素，因此本研究不仅进行TT检测，而且通过TT和SHBG结果计算FT，比较分析TT和FT与T2DM合并骨质疏松的关系。

本研究发现，T2DM合并骨质疏松症患者腰椎(L1-L4)骨密度明显高于单纯性骨质疏松症患者，这可能和两组患者之间年龄差异有关，T2DM合并骨质疏松症患者的平均年龄更大，既往研究[10]报道，随着年龄增大，腰椎骨质增生发生率增加，骨质增生可明显提高女性腰椎骨密度。两组患者股骨颈部、W-三角和粗隆部位的骨密度值无明显差异，血清TT、SHBG和FT水平比较，差异亦无统计学意义，提示T2DM不影响血清睾酮水平，也和骨密度变化无关。为探究其原因，本研究分别以TT和FT为因变量，患者一般资料为自变量进行多元线性回归分析，结果表明性别对TT和FT的影响最大，相关系数分别为-4.950和-82.372。因此我们按照性别分组进行亚组分析后发现,T2DM患者中睾酮的分泌可能存在一定的性别差异[11]。在女性患者中，T2DM合并骨质疏松症患者的血清TT和FT水平明显高于单纯性骨质疏松症患者，而两组患者股骨颈部、W-三角和粗隆部位的骨密度比较，差异无统计学意义。中老年女性T2DM患者由于雌激素水平降低和胰岛素抵抗的双重作用，血清SHBG浓度显著下降，进而导致血清睾酮水平升高[12]。而在男性患者中，T2DM合并骨质疏松症患者的Ward-三角及粗隆骨密度明显升高，TT明显降低，与FT水平比较，差异无统计学意义，可能与男性患者样本量较小有关，因此需要更大样本量的研究来验证此推测。

综上所述，与单纯性骨质疏松症患者比较时，T2DM合并骨质疏松症患者血清FT水平和骨密度均无明显改变, 但T2DM对血清睾酮水平影响可能存在一定的性别差异，对男性糖尿病骨质疏松患者而言，睾酮可能是保护因素，而对女性患者则可能是危险因素。

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AStudyontheCorrelationBetweenSerumTestosteroneandT2DMCombinedwithOsteoporosis

LuoKaihong1,ZhangMei1,ZhaoFan1,XiaTianyu1,ZhangGuofu1,WuYuanchao2,HuangJun1,HuangHengjian1Δ.

1.DepartmentofLaboratoryMedicine,WestChinaHospitalofSichuanUniversity,Chengdu610041,China；2.BMDSectionofEndocrinologyDepartment,WestChinaHospitalofSichuanUniversity,Chengdu610041,China

ObjectiveTo investigate the correlation between serum testosterone and type2diabetes mellitus (T2DM) combined with osteoporosis.MethodsThe inpatients from September of2015to May of2016in West China Hospital of Sichuan University were analyzed retrospectively and divided into the T2DM and osteoporosis group (DO), osteoporosis group (OP) and normal bone mass group (N). The bone mineral density (BMD) and the levels of total testosterone (TT), sex hormone-binding globulin (SHBG) and free testosterone (FT) were analyzed and compared among the three groups.ResultsA total of155patients (53in the DO group,60in the OP group and42in the N group) were included. Compared with the N group, the BMD of lumbar vertebrae (L1-L4), femoral neck, W-triangle and tuberosity was significantly decreased (P<0.05) and the level of serum SHBG was significantly decreased (P<0.05) in the DO and OP groups respectively, while there were no significant differences in the levels of serum TT and FT (P>0.05). There were no significant differences in BMD and the levels of serum TT, SHBG and FT between the OP group and the DO group (P<0.05). The results of Linear regression analysis showed that gender was negatively correlated with TT (r=-4.95,P<0.001) and FT (r=-82.372,P<0.001) respectively. The results of the subgroup analysis showed that the FT level of the female patients was significantly higher in the DO group than in the OP group (P<0.05), while no significant differences were found in BMD (P>0.05). The BMD of Ward-triangular and tuberosity was significantly increased in the male patients of the DO group (P<0.05). The level of TT in DO group was significantly higher than in OP group (P<0.05).ConclusionThere may be differences in gender between the level of serum testosterone and T2DM combined with osteoporosis. Serum testosterone may be a protective factor against osteoporosis in the male with T2DM and a risk factor in the female with T2DM.

T2DM; Osteoporosis; Bone mineral density; Total testosterone, Free testosterone

http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20170721.1012.004.html

10.3969/j.issn.1674-2257.2017.04.010

国家自然科学基金青年项目资助(No:81501800)

：黄亨建，E-mail：huanghenjian@sina.com

R587.1

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