2型糖尿病患者血清骨钙素与骨骼肌指数的相关性研究

廖婧 冯正平

重庆医科大学附属第一医院内分泌科，重庆 400016

2型糖尿病(diabetes mellitus，DM)为当今社会常见的慢性代谢性疾病之一。肌少症(sarcopenia)是骨骼肌质量、骨骼肌力量与肌肉功能逐渐下降[1]。许多研究[2]已发现糖尿病与肌肉减少症密切相关。在糖尿病患者中其骨骼肌质量的下降程度远大于非糖尿病患者，肌少症患病率高，常引起骨折、衰弱等，降低生活质量[3]。骨骼肌质量指数(skeletal muscle index，SMI)即根据身高平方调整后的四肢骨骼肌质量，已被建议用于评估肌少症[4]，具有重要的临床意义。

骨钙素(osteocalcin，OC)作为骨形成标志物，不仅参与骨代谢、糖脂代谢，也可调节肌肉功能[5]，对肌肉有重要维持作用。目前有关2型糖尿病患者OC与SMI的相关性研究较少，OC是否为SMI的影响因素尚不明确。因此，本研究观察了2型糖尿病人群中，血清骨钙素水平与骨骼肌指数的相关性，为预防2型糖尿病患者合并肌肉减少症提供更多相关的理论基础。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选择2017年1月至2018年12月在重庆医科大学附属第一医院内分泌科住院的2型糖尿病患者550例，男性266例，女性284例。研究对象已签署相关知情同意书，且通过医院伦理委员会批准。

纳入标准：①根据1999年WHO标准明确诊断的2型糖尿病患者；②年龄≥50岁的男性和自然绝经后女性。

排除标准：①伴糖尿病急性并发症；②伴其他内分泌代谢性疾病或自身免疫性疾病患者；③伴严重感染、肿瘤、肝肾功能不全、凝血功能障碍及精神疾病者；④近期有使用维生素制剂、糖皮质激素或其他影响骨代谢药物者；⑤近期有严重心脑血管疾病如脑卒中、心梗等患者。

1.2 研究方法

1.2.1采集一般资料：采集所有对象的性别、年龄、身高、体重、吸烟史、饮酒史、糖尿病病程和是否合并骨质疏松症。计算体质指数(BMI)= 体重(kg)/身高(m)2。

1.2.2实验指标测定：所有患者禁食8 h后于次日空腹采集静脉血待测，包括：HbAlc、TC、TG、HDL-C、LDL-C、Cr、UA、25(OH)D、I型胶原交联羧基端肽β特殊序列(β-CTX)、骨钙素(OC)、I型前胶原交联氨基末端肽(PINP)、甲状旁腺素(PTH)、骨碱性磷酸酶(BALP)，降钙素(CT)等。

1.2.3人体成分测量：双能X射线吸收法(DXA)是评估骨骼肌质量最常用、方便的方法之一[4]。由同一专业技术者选择双能X线骨密度仪(美国Hologic，Discovery A(S/N 87352)，CV值为1.0%，测量四肢骨骼肌质量(skeletal muscle mass)、全身脂肪百分比、腰椎、股骨颈和髋部的骨密度(bone mineral density，BMD)。计算四肢骨骼肌指数(SMI)=四肢骨骼肌质量(kg)/身高(m)2。

1.2.4分组：按照亚洲肌少症工作组(AWGS)的诊断标准内容，根据骨骼肌指数(SMI)的参考标准：男性SMI<7.0 kg/m2，女性SMI<5.4 kg/m2提示有肌肉质量减少[6]。分为两个组：即SMI正常组(S0)322例、SMI减少组(S1)228例。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 两组患者的一般资料

SMI减少组的男性患者比例、吸烟史、饮酒史、合并骨质疏松症患者比例均高于SMI正常组，而BMI低于SMI正常组，差异均有统计学意义(P<0.01)。两组患者的年龄、糖尿病病程比较，差异无统计学意义(见表1)。

表1 两组患者的一般资料比较Table 1 Comparison of general data among all

2.2 两组患者的临床资料

SMI减少组的白蛋白、TG、PTH、腰椎BMD、股骨颈BMD、髋部BMD、SMI、全身脂肪百分比均低于SMI正常组，且差异均有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。SMI减少组的HbAlc、Cr、UA水平均高于SMI正常组，而25(OH)D、OC水平低于SMI正常组，但差异无统计学意义(见表2)。

2.3 男、女骨钙素水平及人体成分资料

男性的SMI、腰椎BMD、股骨颈BMD、髋部BMD均高于女性，而OC、全身脂肪百分比均低于女性，且差异均有统计学意义(P<0.01)(见表3)。

表3 男、女骨钙素及人体成分的资料比较Table 3 Comparison of osteocalcin and body composition between men and

2.4 OC与 SMI的相关性

以SMI为因变量，纳入年龄、性别、BMI、全身脂肪百分比、HbAlc、白蛋白、UA、25(OH)D等为自变量，OC始终与SMI呈正相关，且均有统计学意义(P<0.01)(见表4)。

表4 OC与SMI的线性回归分析Table 4 Linear regression analysis of osteocalcin level and SMI

2.5 SMI的影响因素

在糖尿病患者中，BMI、OC、白蛋白、25(OH)D、髋部BMD与SMI呈正相关，UA、全身脂肪百分比与SMI呈负相关；在男性患者中，BMI、OC、白蛋白、25(OH)D与SMI呈正相关，全身脂肪百分比、UA与SMI呈负相关；在女性患者中，BMI、OC、髋部BMD与SMI呈正相关，全身脂肪百分比与SMI呈负相关，且均有统计学意义(P<0.01或P<0.05)(见表5)。

表5 不同人群SMI的影响因素Table 5 The influencing factors of SMI in different population

3 讨论

骨钙素为一种维生素K依赖性蛋白，在骨组织中含量十分丰富，主要由非增殖期的成骨细胞产生[7]。OC可作为一种激素，具有内分泌作用，参与调节肌肉质量和功能。在动物研究[8]中发现，缺乏骨钙素的小鼠肌肉质量和体积较小。另对9个月龄的野生型小鼠进行外源性骨钙素处理28 d后其运动能力、肌肉力量均有提高，提示骨钙素能促进肌纤维的合成，有助于预防老龄小鼠的肌肉衰退[9]。最近，在一项1 742例上海社区人群的研究中，发现在男性及女性人群中，随血清 OC水平的上升其SMI水平显著升高[10]。在本研究中，我们发现在2型糖尿病患者中OC水平在SMI减少组中较正常组是稍低的，矫正年龄、性别、BMI等因素后，提示OC是SMI的影响因素，并逐步进行多重线性回归分析，纳入了全身脂肪百分比、HbAlc、白蛋白、UA、25(OH)D等混杂因素后，OC与SMI始终呈正相关。这表明OC为SMI的影响因素之一，可作为监测2型糖尿病患者发生肌肉质量下降的一个重要指标。

目前认为OC调节肌肉的可能机制有：①OC与在肌肉中表达的G蛋白偶联受体(GPRC6A)结合，利于运动过程中葡萄糖和脂肪酸的吸收和分解代谢，参与身体对运动的适应，并有助于维持肌肉质量[8]；②OC诱导肌肉组织中mTOR靶蛋白S6K1在Thr389处磷酸化，进而促进肌管中蛋白质的合成[9]；③OC可诱导循环中IL-6增加，IL-6是一种肌肉调节因子，可刺激与肌肉生长和能量代谢调节相关的合成代谢途径[11]。

在本研究中发现，男性患者SMI减少比例(51.9%)高于女性，但全身脂肪百分比低于女性。这可能是由于睾酮对肌肉质量、功能的作用比雌激素强，使男性因增龄导致肌肉的丢失量远大于女性[12]；也可能是女性有相对较多的脂肪组织有保护作用[13]。此外，男性患者的OC水平低于女性患者，与既往研究结果一致[14]，可能是高水平的OC作为一种代偿机制来维持绝经后妇女的骨稳态。肌肉减少与骨质疏松密切相关，本研究发现SMI减少组合并骨质疏松症患者比例高于SMI正常组，且SMI减少组的各部位BMD均低于SMI正常组。这表明随着肌肉质量的减少机体更容易发生骨量下降，而大部分的骨质疏松症患者由于其肌量减少而引起肌力下降、功能减退。骨骼肌肉系统是一个互相影响、调节的整体，但是，目前还没有明确肌少症是否早于骨质疏松，未来还需更多的研究来探索肌少症与骨质疏松症的关系。

蛋白质、维生素D是构成骨骼肌的重要物质基础之一。在本研究中发现，SMI减少组的白蛋白、25(OH)D水平低于正常组，且白蛋白、25(OH)D均与SMI呈正相关，与张恬等[15]研究结果一致。肌少症与血脂、尿酸、肥胖等[16]代谢危险因素密切相关。本研究发现BMI与SMI呈正相关，全身脂肪百分比、UA与SMI呈负相关。既往研究表明，以体内脂肪为主的肥胖会导致肌肉质量和力量的减少，为少肌性肥胖[17]。此外，本研究中在SMI减少组中PTH水平较正常组是较低的，与既往报道的高水平的PTH与肌少症发生风险有关[18]结果不一致，可能与样本选择、地区因素等有关。

综上所述，骨钙素作为骨代谢标志物之一，也是早期发现骨骼肌质量下降的一个重要指标。同时对2型糖尿病患者需注意控制全身脂肪百分比、补充蛋白质营养、控制血尿酸水平、密切监测骨密度、维生素D水平等，及早预防肌少症。