N-端骨钙素与老年男性2型糖尿病患者骨质疏松的相关性分析

郑桂芳 马丽华 孙志红 于树杨

1德州市人民医院门诊部，德州 253000；2德州市人民医院骨科，德州 253000；3德州市人民医院消毒供应室，德州 253000；4德州市联合医院影像科，德州 253000

2型糖尿病（T2DM）已成为主要的公共卫生问题，葡萄糖代谢异常可能会影响骨骼代谢，使骨质疏松症和骨折的风险增加［1］。与绝经后的骨质疏松症相比，老年男性的骨质疏松症具有更高的骨折和死亡风险［2］。因此，在糖尿病相关疾病中，对骨质疏松症的预测和早期干预越来越重要。在骨质疏松症的诊断中，除了骨密度测定的参考方法外，还使用了许多生物化学的骨代谢标志物。成骨细胞可以分泌调节骨代谢的因子，并释放到血液循环中，目前最常用的骨合成标志物有碱性磷酸酶（BAP）、骨钙素（OC）和Ⅰ型前胶原羧基末端前肽（PICP）［3］。在糖尿病中，高血糖症可导致成骨细胞功能障碍，使成骨细胞分泌的OC减少，在降糖治疗后可能会增加，而且与糖脂代谢形成反馈回路［4］。因此，成骨细胞分泌的OC已成为许多研究的重点。OC是仅次于骨胶原的第二大分泌蛋白，仅在成骨细胞中合成［5］。骨骼中存在的大多数OC是以维生素K依赖的γ羧基化［N-端骨钙素（N-MID）］形式存在，增加与骨基质的亲和力，低γ羧基化的OC在血液循环中较少，N-MID的血清水平可能被认为是骨形成的标志，但关于老年男性T2DM血清中N-MID与骨质疏松症的研究较少［6］。本研究探讨N-MID与老年男性T2DM患者骨质疏松的相关性，为N-MID的临床应用提供依据。

资料与方法

1、一般资料

回顾性分析2015年1月至2019年12月在德州市人民医院门诊和住院治疗的100例≥60岁男性T2DM患者临床资料。（1）纳入标准：①T2DM的诊断符合《中国2型糖尿病防治指南（2013年版）》中T2DM诊断标准：静脉血浆葡萄糖空腹≥7.0 mmol/L和（或）糖负荷后2 h≥11.1 mmol/L［7］；②骨质疏松症采用世界卫生组织（WHO）（1994年）诊断标准：T值≤-2.5为骨质疏松症［8］。（2）排除标准：①患有继发性骨质疏松或先前曾服用任何可能影响骨代谢的特殊药物（如糖皮质激素、双膦酸盐和降钙素等）的患者；②接受过骨质疏松治疗的患者；③有甲亢，代谢性骨病，青春期延迟，当前或过去长期饮酒，肾或性腺功能障碍患者；④恶性肿瘤、风湿性关节炎、慢性肝肾功能损害等影响骨或钙代谢疾病的患者。根据骨密度（BMD）水平将100例患者分为非骨质疏松组（62例）和骨质疏松组（38例）。

2、标本的采集和测定

收集所有患者的身高、体质量，计算体质量指数（BMI）。采集清晨空腹静脉血5 ml，分离血清后-80℃保存备用。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）（试剂盒购于美国Quidel公司）检测血清中瘦素（Leptin）、25-羟基维生素D3［25（OH）D3］、BAP、PICP、Ⅰ型胶原交联羧基末端肽（ICTP）、β-胶原降解产物（β-CTX）和N-MID水平，操作方法按说明书进行；采用全自动生化分析仪测定糖化血红蛋白（HbA1c），所有血清样本均按照制造商的说明进行3次重复，并将平均值用于统计分析。

3、BMD测量

让患者仰卧，采用美国GE公司的Prodigy Advance PA+300164型双能X线BMD仪（DEXA）扫描所有研究对象腰椎1～4和左侧胸椎，让患者双下肢屈膝位扫描髋部。每次检查前均用腰椎模型进行仪器精密度质控测试，变异系数（CV）=0.40%。

4、统计学方法

用IBM SPSS 18.0进行统计分析，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，分析前进行正态检验，用方差分析进行判断；进行相关分析；以有无骨质疏松为因变量，进行二元logistic回归分析，分析骨质疏松的危险因素；绘制出受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）确定N-MID对骨质疏松的诊断价值，P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1、两组患者各项指标的比较

两组患者的年龄、BMI和病程比较差异均无统计学意义（均P>0.05）；骨质疏松组患者的胸椎BMD、腰椎BMD、髋BMD、Leptin、25（OH）D3、BAP和N-MID均低于非骨质疏松组患者，差异均有统计学意义（均P<0.05）；骨质疏松组患者的PICP、ICTP、β-CTX和HbA1c均高于非骨质疏松组患者，差异均有统计学意义（均P<0.05）。具体见表1。

表1 两组老年男性2型糖尿病患者各项指标的比较（±s）

表1 两组老年男性2型糖尿病患者各项指标的比较（±s）

注：BMI为体质量指数，BMD为骨密度，Leptin为瘦素，25（OH）D3为25-羟基维生素D3，BAP为碱性磷酸酶，PICP为Ⅰ型前胶原羧基末端前肽，ICTP为Ⅰ型胶原交联羧基末端肽，β-CTX为β-胶原降解产物，HbA1c为糖化血红蛋白

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2、老年男性T2DM患者的N-MID与各项指标的相关性分析

N-MID与年龄、BMI、病程均无相关性（均P>0.05）；N-MID与胸椎BMD、腰椎BMD、髋BMD、Leptin、25（OH）D3和BAP均呈正相关（均P<0.05）；N-MID与PICP、ICTP、β-CTX和HbA1c均呈负相关（均P<0.05）。具体见表2。

表2 100例老年男性2型糖尿病患者N-MID与各项指标的相关性分析

3、N-MID诊断老年男性T2DM患者骨质疏松价值

以有无骨质疏松为因变量（Y），胸椎BMD、腰椎BMD、髋BMD、Leptin、25（OH）D3、BAP、PICP、ICTP、β-CTX和N-MID为自变量（x）进行二元logistic回归分析，分析骨质疏松的危险因素。结果显示：N-MID是骨质疏松患者评估的独立危险因素（OR=2.85，P<0.05）（表3）。血清N-MID诊断骨质疏松的ROC下面积为0.851（95%CI0.724～0.943），对骨质疏松具有一定的诊断价值（Z=4.073，P<0.001）；以N-MID浓度为12.26μg/ml作为诊断截点，N-MID诊断骨质疏松的灵敏度和特异度依次为83.93%和72.61%。具体见图1。

图1 N-端骨钙素诊断老年男性2型糖尿病患者骨质疏松的受试者工作特征曲线（100例）

表3 100例老年男性2型糖尿病患者骨质疏松logistic回归分析结果

讨 论

骨质疏松症是一种普遍存在的骨病，导致骨折风险增加，特别是在胸椎和腰椎以及臀部和腕部［9］。近年来，T2DM与骨质疏松症的关系越来越受到重视。在T2DM的发生和变化过程中，胰岛素抵抗以及体内环境的干扰和细胞因子的异常分泌都会影响骨代谢，同时，老年男性的骨矿物质密度低，进一步增加骨质疏松的风险［10］。因此，骨质疏松已成为老年人死亡和发病的最重要原因之一。考虑到骨质疏松症的高昂治疗费用及其并发症，骨质疏松症的早期诊断和预防应成为主要目标。

最近的研究表明，成骨细胞分泌的细胞因子参与骨代谢。N-MID可以通过增加Leptin来增强胰岛细胞的增殖，增加胰岛素的分泌，并改善胰岛素抵抗［11］。因此，我们研究了血清中N-MID水平与BMD之间的关系，包括老年骨质疏松症男性的骨生化指标。血清25（OH）D3与颈部、股骨大转子和腰小管的T分数呈正相关［12］。我们的结果表明，N-MID与骨质疏松的T2DM老年男性的胸椎、腰椎和髋部BMD及25（OH）D3均呈显著正相关，并且这种相关性与年龄、BMI和病程均无关。在以往的研究中，N-MID与血浆葡萄糖、胰岛素抵抗、、肥胖措施和炎症标志物均呈负相关［13］。Ⅰ型胶原氨基端前肽是早期骨形成的标志物，ICTP为骨吸收的标志物，β-CTX是ICTP的降解产物，反映破骨细胞活性，β-CTX增高反映骨吸收程度的增加，都被推荐作为骨代谢的相关指标［14-15］。本研究结果显示，骨质疏松症组和非骨质疏松症组的老年男性中，N-MID与骨代谢指标BAP呈正相关，与PICP、ICTP和β-CTX均呈负相关。同时，骨质疏松组的T2DM老年男性的N-MID水平低于非骨质疏松症组，通过回归分析显示，N-MID是影响骨质疏松的独立相关因素，而其他骨代谢指标不是。一些临床研究表明，N-MID与空腹血糖（FBG）呈负相关，本研究调查的都是T2DM患者，所以没有进行N-MID与FBG之间统计，但与Leptin呈正相关。这表明N-MID可能在骨质疏松老年男性的BMD降低中发挥了作用，N-MID通过对葡萄糖代谢的持续影响来抑制骨形成从而调节骨量。

相关基础研究表明，高血糖症通过调节成骨细胞基因表达来抑制成骨细胞功能，因此降低了T1DM小鼠的N-MID产生，同时，N-MID通过刺激胰腺β细胞的增殖、胰岛素分泌和葡萄糖耐量来影响葡萄糖代谢［16-17］。因此，N-MID参与骨代谢的调节，其影响可能是负面的。N-MID通过负反馈作用，通过PI3K/Akt信号通路，直接抑制成骨细胞的分化［18］。同时，N-MID通过刺激骨保护素（OPG）并抑制成骨细胞中核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）的产生间接增加破骨细胞的形成，抑制破骨细胞凋亡［19］。因此，N-MID可能通过抑制老年骨质疏松症男性的骨形成而对骨代谢产生负面影响。

综上所述，老年男性T2DM合并骨质疏松患者血清中N-MID降低，与BMD呈一定相关性，是骨质疏松的独立危险因素，可能作为老年男性T2DM合并骨质疏松诊断指标。由于研究样本相对较小，这些数据可能会受到患者的影响选择（仅基于一家医院）。未来需要更大规模的前瞻性研究，其中包括更多潜在的混杂因素。这可能澄清了本研究中观察到N-MID与骨质疏松症的关系，从而为指导T2DM老年男性中骨质疏松症的治疗提供了潜在价值。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突