血清骨钙素在2 型糖尿病肾病中的临床研究

张 黎 李诗琪 叶晓峰

宁波市第九医院检验科，浙江宁波 315020

糖尿病及其并发症可能会影响甚至损害骨代谢和骨骼健康，多项研究试图通过各种技术和生化标志物来描述糖尿病患者骨矿化的改变，但到目前为止相关认知仍相当有限且结论不一致。有研究报道1 型糖尿病与骨质减少之间存在病理生理关系，其患病率为50%～55%。然而关于2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）中这种并发症的存在和严重程度的数据较少。糖尿病肾病是最重要的糖尿病微血管并发症之一，影响30%～45%的糖尿病患者，是全球慢性肾脏疾病和终末期肾脏疾病的主要原因。本研究基于较大样本量，探讨血清骨钙素（osteocalcin，OC）在2 型糖尿病肾病患者中的表达情况，并分析其临床价值，为临床决策提供循证医学依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

连续性收集2019 年7 月～2021 年5 月宁波市第九医院符合（World Health Oganization，WHO）诊断标准的T2DM 住院患者361 例，其中男217 例，女144 例，年龄25～86 岁。按照尿白蛋白/肌酐比值（urine albumin-to-creatinine ratio，UACR）将所有患者分为3 组：正常白蛋白尿（A）组（UACR≤30μg/mg）246例、微量白蛋白尿（B）组（30μg/mg≤UACR≤299μg/mg）83 例、大量白蛋白尿（C）组（UACR＞300μg/mg）32 例。排除标准：恶性肿瘤，甲状腺功能障碍，急性感染，服用影响骨代谢的药物，其他病因导致的肾脏疾患，合并急性并发症，原发性或继发性低性腺激素者，甲状旁腺功能亢进症及甲状腺功能亢进症者。另选取同期性别、年龄相匹配的健康体检者55 名作为正常对照组，其中男35 例，女20 例，年龄19～88 岁。本研究经宁波市第九医院伦理委员会批准（伦理审批号：2022LIW02），并由患者签署书面告知同意书。

1.2 方法

登记患者糖尿病病程。体质量指数（body mass index，BMI）的计算方法为体重（kg）除以身高（m）的平方。坐位休息至少10min 后，用标准血压计手动测量血压。入院后检测尿微量白蛋白和尿肌酐，血清肌酐（creatinine，Cr）、尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、尿酸（uric acid，UA）、血清总钙（calcium，Ca）、总维生素D、血清OC、和糖化血红蛋白（hemoglobinA1c，HbA1c），计算尿白蛋白/肌酐比值（urinary albumin creatinine ratio，UACR）。血清骨钙素检测使用德国罗氏公司全自动电化学发光免疫分析仪（COBASE601）及配套试剂。

1.3 统计学方法

采用SPSS 16.0 统计学软件对数据进行分析和处理。计量资料经Kolmogorov-Smirnov 检验均为偏态分布，采用中位数（四分位数）表示，组间比较采用非参数检验，计数资料采用检验。独立影响因素筛选采用二元逻辑回归分析。指标间的相关性采用Spearman 秩相关和多元线性回归分析。所有检验均为双尾检验，＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组T2DM 患者的基线指标差异比较

年龄、糖尿病病程、肾功能指标及总维生素D在三组患者中的总体差异均有统计学意义（＜0.05），见表1。

表1 3 组T2DM 患者的基线指标差异比较[n（%），M（Q1，Q3）]

2.2 血清骨钙素在不同组别中的差异比较

正常对照组、正常白蛋白尿（A）组，微量白蛋白尿（B）和大量白蛋白尿（C）组血清骨钙素水平分别为17.97（14.56，21.61）ng/ml、10.21（8.10，13.62）ng/ml、9.18（5.98，11.98）ng/ml、9.48（6.81，13.72）ng/ml，总体差异均有统计学意义（＜0.001）。进一步两两比较分析显示，正常对照组血清骨钙素均显著高于A、B、C 组（均＜0.05），A 组血清骨钙素水平显著高于B 组（＜0.05）；而C 组血清骨钙素水平介于A、B 组之间，但差异均无统计学意义（＞0.05）。

2.3 T2DM 患者早期糖尿病肾病发生的影响因素筛选

对可能影响T2DM 患者早期糖尿病肾病发生的指标进行二元逻辑回归分析在校正了年龄、总维生素D 以及肾功能指标等混杂因素后，糖尿病病程和骨钙素为T2DM 患者早期糖尿病肾病发生的独立影响因子，见表2，3。

表2 T2DM 患者早期糖尿病肾病发生的单因素分析

表3 T2DM 患者早期糖尿病肾病发生的多因素分析

2.4 T2DM 患者血清骨钙素与其他指标的相关性分析

Spearman 秩相关分析显示，T2DM 患者血清骨钙素与Cr、Bun、UACR 和HbA1c 之间存在显著相关（均＜0.05），见表4。进一步的多因素线性回归分析显示，校正Cr 和Bun 的影响后，血清骨钙素与UACR 和HbA1c 之间存在显著相关性，见表5。

表4 T2DM 患者血清骨钙素与其他指标的Spearman 相关性分析

表5 T2DM 患者血清骨钙素与其他指标的多元线性回归分析

3 讨论

骨转换标志物（bone turnover markers，BTMs）是骨细胞分泌的多肽，反映骨形成（如骨钙素、I 型胶原氨基端延长肽等）和骨吸收（如β-胶原特殊序列），对骨骼的重塑状态有较好的指示作用。前期课题组已经分析了血清I 型胶原氨基端延长肽和β-胶原特殊序列与糖尿病肾病的关系，发现它们与2 型糖尿病肾病紧密相关，特别是后者可作为T2DM 患者蛋白尿发生的独立危险因素。在此基础上，本文进一步对2型糖尿病肾病患者OC 的表达及临床价值予以探讨。

OC 是一种维生素K 依赖的、49～50 个氨基酸组成的非胶原蛋白，由成骨细胞产生，部分释放到血液中。OC 除了具有骨矿化的功能外，还有助于调节糖和脂质代谢。OC 在体内有多种形式，其中羧化骨钙素通过与羟基磷灰石分子的特异性结合参与骨晶体成核；而低羧化骨玻璃蛋白的羧基残基少于3 个，对骨组织的亲和力较低，是OC 的代谢活性形式。在临床上，以血清OC 的检测较为常见，血清中OC 的水平可反应骨代谢程度，在骨质疏松的诊断中有重要意义。

本研究初步分析结果显示，T2DM 患者血清OC水平显著低于正常对照组，且无论DM 患者的尿蛋白水平高低，与既往结论基本一致，反映了T2DM 患者成骨细胞功能受损，从而导致骨形成不足和骨转换率下降。动物实验中也得到了类似的结果。糖尿病大鼠骨组织形态学研究表明，成骨细胞、类骨表面和矿物附着率增加，血清OC 降低。但也有一些研究表明T2DM 患者OC 增加或不变。这种不同研究之间结论的矛盾可能是由于受试者的多样性和血糖水平的不同造成的。

基于电化学发光方法检测的血清OC 在微量蛋白尿（早期糖尿病肾病）阶段有更低的表达水平，而在大量蛋白尿阶段表达水平会有上调，与既往的报道并不完全一致。Chen 等和Kacso 等认为糖尿病肾病患者血清OC 水平高于单纯糖尿病组；Maghbooli 等认为单纯糖尿病肾病患者组与正常对照差异不大，而同时伴有糖尿病肾病患者和视网膜病变者血清OC 显著升高；与之相反的是，也有文献认为随着肾病进展，血清OC 逐渐下降；而胡肇衡等和王芳等的结论与本研究较为一致。本研究结果提示糖尿病肾病早期的骨代谢以低转换为主，后期逐渐转化为高转换（或是骨转换率相对活跃），同时还需要考虑OC 在肾功能严重不全时降解减慢和排泄减少的影响。以上结论不一致的根本原因，可能与肾病的诊断标准、检测的方法学、选取对象的个体状态（病情和并发症等）等的差异有关，确切结论仍需设计更科学、合理的研究进行深入探索。

考虑到糖尿病肾病导致的进展性肾功能损害，临床上及时发现糖尿病患者的肾功能损害尤为必要。为此，本研究通过逻辑回归对可能影响T2DM患者早期糖尿病肾病发生的指标进行2 元逻辑回归分析，结果显示在校正了年龄、总维生素D 以及肾功能指标等混杂因素后，糖尿病病程和OC 为T2DM患者早期糖尿病肾病发生的独立影响因子。因此这预示着血清OC 可能在糖尿病肾病的发生和进展中扮演重要角色。研究已经证实骨骼不再被视为肌肉活动的无生命框架，在功能上与肌肉能量代谢、肾脏和心血管系统相联系，提示骨骼可能还是重要的内分泌器官。骨细胞分泌的BTMs 的表达失调可直接损害肾脏功能，同时也可能通过诱发糖、脂质代谢紊乱而加剧肾病等并发症的产生，提示临床上对T2DM患者定期检测骨转换标志物（譬如血清OC 等）可协助肾脏病变的早期发现，便于患者预后的改善。

经Spearman 相关和多元线性回归分析，校正Cr和Bun 的影响后，血清OC 与UACR 正相关，而与HbA1c 负相关。王芳等也发现血清OC 与HbA1c负相关，但与URCA 无关；Kacso 等在肾病组发现OC 与URCA 显著正相关，但在无肾病组并无关联；Achemlal 等和陈锦克等的研究结果显示，高血糖症和高胰岛素血症与血清OC 水平降低密切相关；Maghbooli 等发现，即使在调整年龄、性别和BMI 后，糖尿病组和对照组的HbA1c 水平、糖尿病病程与骨转换标志物之间也没有显著相关性。可见多方研究结论存在差异，对影响血清OC 表达的变量仍需进一步探讨。

综上，T2DM 患者血清骨钙素表达水平下调，是早期糖尿病肾病发生的独立影响因子，其表达水平受UACR 和HbA1c 等指标的调节。由于本文样本量仍有限（特别是微量和大量蛋白尿亚组），且未对骨密度进行检测，故确切结论有待更大样本量、多中心的研究予以进一步证实和澄清，为血清骨钙素在2 型糖尿病患者中的临床应用提供更明确的方向。