骨量减少或骨质疏松症合并2型糖尿病患者血清视黄醇结合蛋白4水平与骨密度的联系

张一平 靳思思 李金生

焦作市第二人民医院，河南 焦作 454001

目前，糖尿病及其并发症已影响到全球4亿人，预计这一数字将持续增加。1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus，T1DM)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)最常见的并发症包括心血管、肾脏、眼部疾病和中风。近些年越来越多的证据表明，通过损害骨细胞功能、影响钙质沉积及骨吸收过程，糖尿病还会对骨骼代谢造成影响。与健康人群相比，研究发现2型糖尿病患者的骨折风险增加了70%[1]，类似的研究结果也适用于1型糖尿病[2-3]。有学者将骨质退化和脆性增加，如骨质疏松症，也视为糖尿病相关并发症的一部分[4-5]。成骨细胞和破骨细胞是调节骨形成与骨吸收并保持适当的骨微观结构及质量的两种主要细胞类型。在某些情况下，骨吸收可能超过骨形成，导致骨密度(bone mineral density，BMD)降低。临床上，BMD是反映骨量减少和骨质疏松的直接标志。BMD与健康人以及糖尿病患者骨折的患病率呈负相关[6]。已经发现脂肪因子不仅在糖尿病中发挥重要作用，而且在骨骼重塑过程中也发挥重要作用。视黄醇结合蛋白4 (retinol binding protein 4，RBP4)是一种新发现的脂肪因子，由肝细胞和脂肪细胞分泌，它起着视黄醇转运蛋白的作用[7]。RBP4是胰岛素抵抗和肥胖的关键调节因子[8]。已有研究发现，血清RBP4水平在T2DM和肥胖人群中显著升高[9]。然而，血清RBP4水平在T2DM和骨量减少及糖尿病合并骨质疏松症患者中却从未被确定。本研究将通过测定T2DM血清RBP4和其他骨代谢指标并与骨密度进行比较，研究RBP4对骨密度的影响。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2016年4月至2017年8月在我院就诊的T2DM汉族患者作为研究对象。对T2DM的诊断符合世界卫生组织(World Health Organization，WHO)标准，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。排除标准：年龄小于50岁，肥胖者，患有慢性内分泌系统疾病如甲状腺疾病；患有急性或慢性内科疾病如心脏、肝脏和肾脏疾病；正在使用甾体药物(泼尼松龙，地塞米松和倍他米松)；在过去6个月内接受激素疗法(HT)；在过去2年中使用抗骨质疏松药物(如双膦酸盐)；有吸烟史或饮酒史者;一年内出现骨折的患者。 因此，最终有204例患者入选本研究。

1.2 研究方法

详细记录每位患者既往史，包括与骨代谢相关的潜在临床危险因素，如月经、吸烟、饮酒和用药史。记录患者的体重、身高和血压。体质量指数(bone mass index，BMI)的计算方法为体重(kg)除以身高的平方值(以m为单位)。至少禁食10 h，在早上6：00收集血液,检测血清中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、钙、磷和镁的水平。同时检测患者糖化血红蛋白(HbA1c)和血清甲状旁腺素(parathyroid hormone，PTH)的水平，采用 ELISA 法测定血清 RBP4水平。通过双能X射线吸收测定法(GE Lunar iDXA，USA)检测腰椎1～4 (L1～4)，股骨颈和髋部的骨密度(g/cm2)。本研究使用世界卫生组织的经典标准来判断是否为骨密度正常、骨量减少或骨质疏松，即T值>-1.0SD，-2.5SD

1.3 统计学分析

所有统计数据均使用SPSS 19.0软件进行分析。数据均以均值和标准差，频率或四分位数间距的中位数表示。通过连续变量的方差分析(ANOVA)评估各组之间的差异及其相关结果。卡方检验用于检测分类变量，使用Pearson相关系数计算双变量相关性，使用多元线性回归来检测RBP4与BMD之间的关联。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

正常骨密度为110例，骨量减少69例，骨质疏松25例，绝大多数骨密度异常的患者为女性，见表1。在年龄、性别、体重、BMI、RBP4、HbA1c和ALP方面，正常骨密度，骨量减少和骨质疏松组之间存在显著差异；但是这些组在糖尿病患病时间，PTH和钙水平上是相似的。

不同部位BMD与临床参数之间的双变量Pearson相关性见表2。钙水平与腰椎和髋部BMD呈正相关。相反，碱性磷酸酶显示与BMD呈显著负相关。同样，糖尿病的年龄和患病时间与股骨颈和髋部的BMD呈负相关，但在腰椎中没有发现关联。在任何部位HbA1c和PTH与BMD没有任何显著的双变量关系。

单因素回归分析显示，在所有部位，性别、体重、BMI、RBP4和ALP均与BMD呈正相关(见表3)。 然而，糖尿病的年龄和患病时间仅与股骨颈和髋部的BMD显著相关。钙仅与腰椎和髋部骨密度有关。多元回归分析表明，在对年龄、体重、BMI和其他骨相关因素进行调整后，血清RBP4水平与BMD逐渐呈正相关关系。RBP4与单变量和多元线性回归的BMD呈正相关。

表1 研究对象的临床特征Table 1 Clinical characteristics of studied subjects

表2 不同部位的BMD与临床参数之间的Pearson相关分析Table 2 Pearson’s correlation analysis between BMD at various sites and clinical parameters

表3 不同部位BMD的单变量和多变量线性回归Table 3 Univariate and multiple linear regression of BMD at different sites

3 讨论

糖尿病是一种代谢紊乱的疾病，脂肪因子在其发病机制中起着举足轻重的作用，同时RBP4在糖尿病患者的血清中也出现了显著增加。骨质疏松症的特征是骨密度低，骨脆性增加和骨折风险增加[10]。有学者发现RBP4与青春期后健康男性的骨形成标志物骨钙素之间存在负相关[11]。然而，在降低腹部脂肪量后，相关性消失，并且在研究中发现RBP4与BMD之间没有关联。进一步研究[12]发现RBP4在早期颅缝和成骨过程中明显减少。但从未报道过RBP4水平与T2DM患者骨密度之间的关系。本研究中纳入的T2DM患者，对其BMD与各种骨代谢标志物、RBP4之间的关联进行了系统分析。根据骨密度结果将这些人群分为正常骨密度、骨量减少和骨质疏松症组。笔者研究发现骨密度正常的T2DM患者RBP4水平高于合并骨量减少和骨质疏松症组，这个结果与国外研究的结果相似[13]。

在本研究中，进一步的双变量Pearson分析表明RBP4水平与腰椎、股骨颈和髋部的BMD呈正相关。本研究还发现RBP4与体重、BMI和钙呈正相关。这些结果与以往的研究结果高度吻合。在脂肪百分比较高的肥胖个体中RBP4升高[9]，这也是胰岛素抵抗的关键因素[8]。有研究[14]发现BMD与不依赖BMI、脂肪量和体重的胰岛素抵抗个体呈正相关。同时有研究[15]发现RBP4水平的升高与肥胖有关。此外，流行病学数据[16]表明，高BMI与高骨密度密切相关，并且体重减轻可能导致骨质流失，这可能是由于一些脂肪因子，包括RBP4的减少。因此，笔者推测RBP4可能在糖尿病条件下作为骨形成中的保护性脂肪因子，但这种保护作用是否受循环钙水平或体重的影响需要进一步研究。

除RBP4外，笔者还发现正常骨密度组的骨密度和体重均高于骨量减少组和骨质疏松组。双变量Pearson分析显示，研究中所有患者的体重、BMI和BMD之间呈正相关。肥胖对骨骼的负重效应引起骨骼的机械应力，随后刺激成骨细胞分化[16]。体重减轻导致系统性内分泌改变，其特征和瘦素对骨组织的正性关系有贡献[16]。体重减轻可能导致髋部和腰椎骨密度显著下降，超重和肥胖患者的体重减轻干预措施会导致BMD显著下降[17]。这些研究表明，代谢调节，特别是脂肪组织代谢及其脂肪因子如RBP4，对BMD的影响具有关键作用。除RBP4外，笔者还研究了ALP与钙水平和BMD之间的关联。值得一提的是，笔者发现所有患者的循环ALP水平与BMD之间存在显著负相关。此外，即使在调整其他标志物后，血清钙水平仍与腰椎、股骨颈和髋部的BMD显著相关。双变量Pearson分析显示ALP和RBP4之间呈负相关趋势，但并没有统计学意义(P<0.05)。

总之，笔者的研究结果表明，在所有检测部位，RBP4血清水平与BMD之间存在正相关关系。除了BMI、体重和钙之外，RBP4也会对骨量维持起到保护作用。但是本研究也有其缺陷，首先这项研究仅涵盖了少数患有骨质疏松症的T2DM患者。另外，由于资源有限，其他脂肪因子和骨代谢标志物并不包括在内，以及来自其他非糖尿病对照受试者的参数也未能提供对本研究有用的信息。