血钠水平对女性糖尿病前期患者骨代谢的影响

2020-07-14方圆郑熙乔子婴

上海医药 2020年12期

方圆郑熙乔子婴

摘要目的：探討血钠对女性糖尿病前期患者骨代谢的影响。方法：选取社区管理的女性糖尿病前期患者208名，年龄53～74岁，平均年龄（66.83±4.37）岁。测定静脉血Na+浓度，按血Na+数值降序排列分成4个组，每组52名。比较4组间血清Ⅰ型原胶原N-端前肽（P1NP）和Ⅰ型胶原C-末端肽交联（b-CTX）值的差异。结果：4个组患者的血Na+值均在正常范围，其中血Na+值偏高组与偏低组的P1NP和b-CTX值高于血Na+值适中的两组（P<0.05），而血Na+值偏高组与偏低组之间的P1NP和b-CTX值差异无统计学意义（P>0.05）。结论：适中的血清Na+浓度（139.5～141.5 mmol/L）有利于糖尿病前期患者骨代谢水平的稳定。糖尿病前期患者既要管好“糖”，也要管好“盐”（血清Na+）对骨质疏松症预防是有益的。

关键词糖尿病前期；血清钠；骨代谢

中图分类号：R587.1 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2020）12-0045-04

The effect of serum sodium level on bone metabolism in female pre-diabetes

FANG Yuan1， ZHENG Xi1， QIAO Ziying2

（1.Department of General Practice of Jiangwan Community Health Service Center of Hongkou District， Shanghai 200434， China； 2.Department of Traditional Chinese Medicine of Jiangwan Community Health Service Center of Hongkou District， Shanghai 200434，

China）

ABSTRACT Objective： To explore the effect of serum sodium on bone metabolism in female pre-diabetes. Methods： Two hundred and eight female pre-diabetes patients in the community management were selected and the age ranged from 53 to 74 years， with an average age of （66.83±4.37） years. The concentration of Na+ in venous blood was measured， and according to the descending order of blood Na+， divided into four groups with 52 cases in each group. The differences of procollagen type1 N-peptide（P1NP） and β cross-linked C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen （β-CTX） between the four groups were compared. Results： The blood Na+ values of the four groups of the patients were in the normal range， among them， the P1NP andβ-CTX values of high and low blood Na+ groups were higher than those of moderate blood Na+ values of the two groups（P<0.05）， and there were no significant differences in the values of P1NP and β-CTX between the higher Na+ group and the lower Na+ groups（P>0.05）. Conclusion： A moderate serum Na+ concentration （139.5-141.5 mmol/L） is beneficial to the stabilization of bone metabolism in patients with pre-diabetes. It is beneficial for the prevention of osteoporosis to take good care of both “sugar” and“salt” （Na+ in serum） in patients with pre-diabetes.

KEY WORDS pre-diabetes； serum sodium； bone metabolism

糖尿病前期包括空腹血糖受损（IFG）和糖耐量异常（IGT）。糖尿病前期人群的骨质疏松症患病率明显高于血糖正常人群，且增龄对糖尿病前期人群患病率的影响弱于血糖正常人群，骨质疏松症发病年龄出现前移现象[1-3]。钠离子（Na+）是维持机体正常体液、电解质和酸碱平衡，以及心肌和神经等组织功能的重要元素。20世纪80年代在动物实验中就有关于钠盐摄入量与尿钙排泄和骨矿盐含量的相关性研究[4]。随着对骨质疏松症基础研究深入，近年来又重新关注到Na+对骨密度、骨强度和骨结构影响的问题[5]。本研究旨在观察不同血清Na+水平对糖尿病前期患者骨代谢影响，为糖尿病前期患者骨质疏松症高危因素早期干预提供参考。

1 对象与方法

1.1 对象

本研究选取对象为2019年1月已在本社区建档管理的糖尿病前期患者。纳入标准：（1）经二、三级医疗机构内分泌专科诊断，符合《中国2型糖尿病防治指南（2017年版）》糖尿病前期标准，即空腹血糖受损（6.1 mmol/ L≤空腹血糖<7.0 mmol/L，糖负荷后2 h血糖<7.8 mmol/L）和糖耐量异常（空腹血糖<7.0 mmol/L，7.8 mmol/L≤糖负荷后2 h血糖<11.1 mmol/L）[6]；（2）未曾服用过抑制骨吸收或促进骨形成的药物；（3）近一年未曾发生过骨折或接受过骨侵入性操作（如骨髓穿刺等）；（4）既往无甲状腺、甲状旁腺、肾上腺功能异常疾病，无血液系统和自身免疫性疾病；（5）自愿参加本研究各项检查，签署知情同意书。不符合上述条件者排除。

本研究最终入选符合条件的女性糖尿病前期患者208名，年龄53～74岁，平均年龄（66.83±4.37）岁。

1.2 方法

1.2.1 血钠与骨代谢指标测定

抽取研究对象清晨空腹静脉血，标本由上海中科润达精准医学检验有限公司物流部专人转送至公司中心实验室进行血清Na+及骨代谢指标检测。骨代谢指标检测项目为《原发性骨质疏松症诊疗指南（2017）》推荐的敏感性较高的骨转换标志物，包括反映骨形成的血清Ⅰ型原胶原N-端前肽（procollagen type1 N-peptide，P1NP）和反映骨吸收的Ⅰ型胶原C-末端肽交联（b cross-linked C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen，b-CTX）[7]。

1.2.2 血钠水平划分

在208名对象中，血清Na+的最大值为144.30 mmol/L，最小值为135.30 mmol/L。按血清Na+數值降序排列分割成4相等组，每组52名。第一组血清Na+的平均水平为（143.35±0.65）mmol/L，第二组Na+的平均水平为（141.29±0.49）mmol/L，第三组血清Na+的平均水平为（139.83±0.44）mmol/L，第四组血清Na+的平均水平为（137.26±1.08）mmol/L。

1.3 统计学方法

数据采用SPSS19.0统计软件进行统计分析。4组P1NP和b-CTX测量结果的计量资料经检验为非正态性分布，用四分位间距（IQR）[P50（P25，P75）]表示，采用非参数Friedman检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

四组对象不同血Na+水平的P1NP值和b-CTX值之间的差异存在显著的统计学意义（P<0.05，表1）。

四组对象分组比较结果显示，第二组与第三组的P1NP和β-CTX数值明显低于第一组与第四组对象，差异均有统计学意义（P<0.05），而第一组和第四组之间，以及第二组和第三组之间的P1NP和β-CTX差异无统计学意义（P>0.05），见表2和表3。

3 讨论

人体的骨代谢是在多种激素信号、旁分泌和自分泌因子以及物理压力刺激下，破骨细胞吸收旧骨和成骨细胞合成新骨的动态藕联与转化的代谢活动。骨代谢过程中产生相应的代谢产物分布于血液、尿液等体液中，通过测量这些代谢产物水平可以间接反映骨转换快慢程度，其中P1NP和β-CTX是国际骨质疏松基金会和国际临床化学联合会共同推荐的反映骨合成与骨吸收的两种重要的骨转换标志物[8]。骨质疏松症在早期阶段表现为高骨转换代谢特征，即骨吸收与骨合成均加快，只是骨吸收加快更加明显。此阶段通过双能X线仪测量骨密度以及用X线或定量CT测量骨微结构变化可能并不明显，但是人体体液中的骨转换标志物已有相应的增高。通过骨转换标志物测定可比骨密度更早反映骨质疏松早期的骨代谢状态[9]。

骨骼是人体最大的钙库，也是最大的钠库。骨骼中Na+约占人体总钠量的一半，与Ca2+比例接近1∶30，Na+与Ca2+通过藕联共同参与骨骼矿化过程。Na+主要是通过上皮钠离子通道（epithelial sodium channel，ENaC）途径参与影响骨代谢[10]。ENaC是一种非电压依赖性的蛋白通道，有a、b、g三种亚基，常以a2bg组成方式广泛存在于成骨细胞、破骨细胞、软骨细胞膜上，α亚基是主要功能单位，受细胞内外Ca2+、Na+、PH值、G蛋白和激素调控[11]。当血液中Na+浓度较高时，可以激活调高ENaC-a表达水平，促进成骨细胞与破骨细胞外Na+内流增加，以重新达到细胞内外Na+平衡。Na+内流增加促进腺苷酸活化酶活性，胞内环化一磷酸腺苷（cAMP）浓度及活性增高，激发破骨细胞与成骨细胞进一步的代谢活动，血液中相应的P1NP和b-CTX指标增高。当血液中Na+浓度持续偏高时，间接影响Ca2+内流入甚至胞内Ca2+部分外流，导致成骨细胞膜上钙通道基因的mRNA转录水平降低，继而抑制cAMP和ATP依赖的蛋白激酶活性，成骨细胞增殖、分化减缓，血液中反映骨形成的P1NP会逐渐降低[12-13]。当血液中Na+浓度较低时，诱发氧化应激反应，造成细胞活性氧（reactive oxygen species，ROS）和氧自由基蓄积，会刺激成骨细胞与破骨细胞的增生与功能活跃。另外，为平衡血液中Na+浓度过低，要动员释放骨骼中Na+入血，需要与破骨细胞核增殖与胞浆分化体积增大，增强破骨活性相藕联的实现，导致血液中相应的P1NP和b-CTX指标增高。当血液中Na+浓度持续偏低，ROS和氧自由基持续蓄积，激活上调细胞凋亡基因表达的信号通道，成骨细胞为主的细胞膜通透性增加，最终细胞肿胀、凋亡，骨形成功能障碍，表现在血液中P1NP逐渐降低[14]。本研究结果也发现，血清Na+浓度偏高与偏低组的P1NP和b-CTX指标都明显高于血清Na+浓度适中的两组，与文献报道具有一致性。

本研究中4组糖尿病前期对象的血清Na+均在135～145 mmol/L正常值区间中[15]，但是血清Na+在139.5～141.5 mmol/L范围时骨代谢活跃度是处于适中水平，偏高与偏低组的骨代谢活跃度均偏高。从骨质疏松高危因素干预维度，已有研究以ENaC为干预靶点，使用ENaC阻滞剂（阿米洛利）和ENaC表达调节剂（阿魏酸）来改变血清Na+对破骨细胞和成骨细胞功能的影响来改善骨量的报道[16-17]。假设有更多的通过将不同高低水平的血清Na+调节至并稳定在适中水平，继而改善糖尿病前期患者骨代谢活跃度的研究结果将是进一步验证血清Na+浓度作为糖尿病前期患者骨质疏松高危因素干预点的重要佐证。

本次纳入的研究对象存在一定局限性，譬如自愿签署参与研究的男性糖尿病前期对象极少，缺乏性别对比研究结果，而且入选对象主要局限在本社区，后续仍需要进行男性对象及其他社区相关研究来进一步验证。

参考文献

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