老年2型糖尿病患者血骨钙素水平与糖代谢的关系

周吉 应蓉 周营 戈少红 蔡杏娟

[摘要] 目的 探讨老年2型糖尿病患者血骨钙素水平与糖代谢的关系。 方法 方便选择2017年7月—2018年10月该院住院的2型糖尿病患者58例，并选择50例非糖尿病者作为对照组，年龄均≥60岁。测定血骨钙素（OC）、空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS）、糖化血红蛋白（HbA1c），计算体重指数（BMI）、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）及胰岛素分泌指数（HOMA-β），并进行相关的统计学分析。 结果 老年2型糖尿病组FBG[（10.57±2.89）mmol/L vs （6.12±1.69）mmol/L，（t=11.242，P<0.01）]、FINS[（11.03±6.67）mU/L vs （6.97±2.63）mU/L（t=10.673，P<0.01）]、HbA1c[（8.29±1.76）% vs （5.81±1.14）%（t=8.997，P<0.01）]、HOMA-IR[（5.18±1.86） vs （1.90±0.89）（t=17.741，P<0.01）]高于對照组，OC[（14.07±3.10）μg/L vs（20.65±4.21）μg/L（t=13.579，P<0.01）]和HOMA-β[（31.20±11.16） vs （53.21±20.32）（t=14.329，P<0.01）]低于对照组（P<0.05）。老年2型糖尿病患者血OC水平与FBG（r=-0.483）、FINS（r=-0.264）、HbA1c（r=-0.312）、HOMA-IR（r=-0.287）呈负相关（P<0.05），与HOMA-β（r=0.276）呈正相关（P<0.05）。结论 老年2型糖尿病患者血骨钙素水平与血糖水平、胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能具有相关性。

[关键词] 骨钙素;糖化血红蛋白;胰岛素;2型糖尿病

[中图分类号] R587.1          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-0742（2019）06（c）-0094-03

[Abstract] Objective To investigate the relationship between osteocalcin level and glucose metabolism in elderly patients with type 2 diabetes. Methods A total of 58 patients with type 2 diabetes mellitus admitted to our hospital from July 2017 to October 2018 were conveniently selected. 50 cases of non-diabetic patients were selected as the control group， and the age was ≥60 years old. Determination of osteocalcin （OC）， fasting blood glucose （FBG）， fasting insulin （FINS）， glycosylated hemoglobin （HbA1c）， calculation of body mass index （BMI）， insulin resistance index （HOMA-IR） and insulin secretion index （HOMA-β） and conduct relevant statistical analysis. Results FBG[（10.57±2.89）mmol/L vs （6.12±1.69） mmol/L（t=11.242，P<0.01）] and FINS[（11.03±6.67）mU/L vs （6.97±2.63） mU/L （t=10.673，P<0.01）]， HbA1c [（8.29±1.76）% vs （5.81±1.14）%（t=8.997，P<0.01）]， HOMA-IR [（5.18±1.86） vs （1.90±0.89）（t=17.741，P<0.01）] higher than the control group， OC[（14.07±3.10）μg/L vs （20.65±4.21）μg/L（t=13.579，P<0.01）] and HOMA-β [（31.20±11.16） vs （53.21±20.32）（t=14.329，P<0.01）] were lower than the control group（P<0.05）. The blood OC level in elderly patients with type 2 diabetes was negatively correlated with FBG （r=-0.483）， FINS （r=-0.264）， HbA1c （r=-0.312）， and HOMA-IR （r=-0.287） （P<0.05）， positively correlated with HOMA-β （r=0.276） （P<0.05）. Conclusion The level of osteocalcin in elderly type 2 diabetic patients is related to blood glucose level， insulin resistance and islet β cell function.

[Key words] Osteocalcin; Glycated hemoglobin; Insulin; Type 2 diabetes

骨钙素（osteocalcin）是成骨细胞合成并分泌的一种非胶原酸性糖蛋白，在骨代谢中起重要作用，其水平反映成骨细胞活性，是骨转换和骨形成的特殊标志。近年来的研究显示，骨钙素可能通过改善胰岛素抵抗、促进胰岛素分泌等途径参与糖代谢的调节[1-2]。该研究通过对58例2017年7月—2018年10月该院住院老年2型糖尿病患者血骨钙素水平与糖代谢指标的相关性分析，为进一步探讨骨钙素在2型糖尿病发生发展中的影响和作用提供依据。报道如下。

1  對象与方法

1.1  研究对象

方便选取该院就诊的老年2型糖尿病患者58例，其中男性31例，女性27例，年龄61～86岁，平均（67.8±6.5）岁，均符合1999年WHO糖尿病诊断标准。另选择在该院就诊的非糖尿病患者50例作为对照组，其中男性28例，女性22例，年龄62～85岁，平均（68.3±6.2）岁。组间性别构成、年龄比较均差异无统计学意义（P>0.05）。两组均排除肾功能不全、甲状腺及甲状旁腺疾病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病以及近期使用影响骨代谢药物者。该研究经医院伦理委员会批准，患者或家属知情同意。

1.2  研究方法

所有受试对象夜间禁食8～12 h后次日清晨采集空腹静脉血，测定骨钙素（OC）、空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS）、糖化血红蛋白（HbA1c）。FBG测定采用葡萄糖氧化酶法，应用美国雅培C8000型全自动生化分析仪，试剂由东方顺宇试剂公司提供;OC、FINS测定采用化学发光法，应用MAGLUMI4000全自动化学发光免疫分析仪，试剂由深圳新产业生物医学工程股份有限公司提供;HbA1c测定采用硼酸亲和色谱层析法，应用UNT4000糖化血红蛋白分析仪，试剂由广东优尼德生物科技有限公司提供。计算体重指数（BMI）=体重（kg）/ 身高2（m2）;胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）= FBG× FINS /22.5;胰岛素分泌指数（HOMA-β）=20×FINS/（FBG-3.5）。

1.3  统计方法

采用SPSS 16.0统计学软件进行统计学分析。计量资料采用（x±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验;性别构成比采用χ2检验。骨钙素与糖代谢指标的相关性分析采用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  两组间相关指标的比较

2型糖尿病组FBG、FINS、HbA1c、HOMA-IR高于对照组，OC和HOMA-β低于对照组，组间差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2  血骨钙素与其他指标的相关分析

Pearson相关分析结果显示，老年2型糖尿病患者血OC水平与FBG、FINS、HbA1c、HOMA-IR呈负相关，与HOMA-β呈正相关。见表2。

3  讨论

骨质疏松是2型糖尿病常见的并发症之一，高血糖可影响成骨细胞分化及骨质量，且骨形成减少常伴有骨髓腔脂肪含量增加[3]，这些病理生理改变的后果是骨折风险的增加，这在老年2型糖尿病患者中更为常见。近年来的研究发现骨骼可作为一种内分泌器官调节糖代谢，而传统骨形成指标骨钙素的内分泌调节作用的发现更加证实了这一点。骨钙素纯合敲除小鼠（Ocn-/-）表现为高血糖、胰岛素分泌减少，并且胰岛β细胞增殖降低导致β细胞数量减少[4];给予野生小鼠注射骨钙素，可刺激胰岛β细胞增殖，促进胰岛素合成，改善糖代谢并增加能量的消耗，抵抗饮食诱导的肥胖发生[5]。与啮齿类动物相似，人类血循环中的骨钙素同样具有刺激人胰岛β细胞生成并分泌胰岛素、促进β细胞增殖、改善胰岛素抵抗的作用[6] 。

该研究以老年2型糖尿病患者为研究对象，分析血骨钙素水平与糖代谢的关系。研究结果显示，2型糖尿病组血OC低于对照组[（14.07±3.10）μg/L vs （20.65±4.21 μg/L（P<0.05）]。其可能的机制[7]是：①骨钙素来源于成骨细胞，成骨细胞表面存在胰岛素受体，糖尿病患者因胰岛素分泌减少或抵抗导致对成骨细胞上胰岛素受体的作用减弱，影响成骨细胞合成分泌骨钙素;②高血糖使糖酵解增强，氧化磷酸化受到抑制，导致成骨细胞功能受损;③骨髓中胰岛素抵抗的脂肪细胞可能通过分泌炎症因子，影响邻近成骨细胞，损伤骨形成;④胰岛素缺乏可导致肾脏1α羟化酶的活性降低，使1，25（OH）2D3生成减少，从而使成骨细胞合成分泌骨钙素也减少;⑤高血糖所致的渗透性利尿使钙、磷丢失增加，骨合成原料缺乏，长期血糖控制不佳也可导致蛋白负平衡，影响骨形成。有研究发现糖尿病患者血糖控制不佳可导致血OC水平降低，而血糖改善后血OC水平上升[（5.04±1.43）μg/L vs （4.17±1.83）μg/L（P=0.04）] [8]。该研究显示2型糖尿病患者血OC水平与FBG、FINS、HbA1c、HOMA-IR呈负相关，与HOMA-β呈正相关，这与之前其他学者报道的结果一致[9]。说明2型糖尿病患者血骨钙素水平与血糖水平、胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能相关。2型糖尿病患者血OC水平越高，提示其胰岛β细胞功能较好，胰岛素抵抗程度较轻，血糖水平控制较低。新近研究发现，基线时血清骨钙素水平的升高还与随访中2型糖尿病发生率的下降有关[10]。进一步提示骨钙素不仅参与了骨代谢，还参与了糖代谢的调节。高血糖、胰岛素抵抗可能是导致2型糖尿病患者血骨钙素降低的因素。

综上所述，血骨钙素降低是老年2型糖尿病的特征之一。血骨钙素水平与糖代谢之间存在显著相关性。防治老年2型糖尿病患者的骨质疏松需控制好血糖，纠正胰岛素抵抗。同时，骨钙素可能作为一种激素参与了血糖的调节，或将成为糖尿病诊治的新方向，这还有待进一步的基础和临床研究。

[参考文献]

[1]  Ma XY， Chen FQ， Hong H， et al. The Relationship between Serum Osteocalcin Concentration and Glucose and Lipid Metabolism in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus—The Role of Osteocalcin in Energy Metabolism[J].Ann Nutr Metab，2015，66（2-3）：110-116.

[2]  张广吾，申小英，郑伟，等.2型糖尿病患者血清骨钙素与糖代谢关系研究[J].现代实用医学，2015，27（6）：779-781.

[3]  Shanbhogue VV， Mitchell DM， Rosen CJ， et al.Type 2 diabetes and the skeleton： new insights into sweet bones [J]. Lancet Diabetes Endocrinol， 2016，4（2）：159-173.

[4]  Lee NK， Sowa H， Hinoi E，et al. Endocrine regulation of energy metabolism by the skeleton[J].Cell，2007，130（3）：456-469.

[5]  Ferron M， McKee MD， Levine RL，et al.Intermittent injectio ns of osteocalcin improve glucose metabolism and prevent type 2 diabetes in mice[J]. Bone， 2012，50 （2）：568-575.

[6]  Sabek OM， Nishimoto SK， Fraga D， et al. Osteocalcin Effect on Human β-Cells Mass and Function[J].Endocrinology， 2015，156（9）：3137-3146.

[7]  Liu JM， Clifford JR， Patricia D， et al. Regulation of glucose handling by the skeleton：Insights from mouse and human studies[J].Diabetes，2016，65（11）：3225-3232.

[8]  Sayinalp S， Gedik O， Koray Z. Increasing serum osteocalcin after glycemic control in diabetic men[J].CalcifTissue Int，1995，57：422-425.

[9]  母金娣，李華，陈素芳，等. 老年2型糖尿病并存非酒精性脂肪肝病患者血清骨钙素水平与糖脂代谢的相关性研究[J].中华老年医学杂志，2016，35（5）：503-506.

[10]  Yeap BB， Alfonso H， Chubb SA， et al.Higher serum underc arboxylated osteocalcin and other bone turnover markers are associated with reduced diabetes risk and lower estradiol concentrations in older men[J].J Clin Endocrinol Metab， 2015，100（1）：63-71.

（收稿日期：2019-03-22）