老年2型糖尿病患者血清CYR61、caveolin-1水平与骨质疏松症的关系*

赵波, 许丙义, 徐海斌, 黄媛霞

新乡医学院第一附属医院骨外科一病区(河南新乡 453100)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一种慢性代谢性炎症疾病，主要以胰岛素抵抗造成的高血糖为特征，其发病率呈不断增长趋势[1]。T2DM是骨质疏松症的危险因素，其合并患病率约为40%[2]。T2DM合并骨质疏松症患者骨折、残疾、住院及病死率增加，已成为老年人群的一个主要健康问题[3]。骨质量的变化是T2DM患者发生骨质疏松症的重要原因[4]。高半胱氨酸蛋白61(cysteine rich 61，CYR61)是一种属于CCN家族的基质细胞蛋白，也称为Calponin1(CCN1)，可通过调节成熟成骨细胞和骨细胞的功能发挥骨骼保护作用[5]。小凹蛋白-1(caveolin-1)是构成小窝的主要结构蛋白成分，通过与各种蛋白质和非蛋白质分子相互作用在多种生物过程中发挥关键作用，其水平的增加可导致骨肉瘤细胞增殖和迁移下降[6]。目前就老年T2DM合并骨质疏松症患者血清CYR61、caveolin-1与骨代谢标志物的关系，国内外尚未见相关报道。基于此，本研究通过对比分析不同骨密度的T2DM患者中血清CYR61、caveolin-1水平变化及其与骨代谢标志物的相关性，以期为早期预防及干预T2DM患者并发骨质疏松症提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院2020年3月至2022年8月期间就诊的208例T2DM患者作为研究对象，男86例，女122例，年龄60～86岁。根据双能X线骨密度仪检测结果将患者分为骨量正常组(骨密度T值>-1)60例、骨量减少组(-2.5<骨密度T值≤-1)62例、骨质疏松组(骨密度T值≤-2.5)86例。研究经本院伦理委员会审查通过(批号：2020165)，本人自愿加入研究。

纳入标准：(1)T2DM患者诊断符合中国医师协会内分泌代谢科医师分会等制定的《糖尿病分型诊断中国专家共识》[7]，骨质疏松症患者符合中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会制定的《原发性骨质疏松症诊疗指南(2017)》[8]；(2)近3个月内未服用影响骨代谢药物者；(3)年龄≥60岁。

排除标准：(1)因长期服用糖皮质激素等药物引起的继发性糖尿病者；(2)有甲状旁腺疾病、恶性肿瘤、代谢性骨病等疾病者；(3)长期服用避孕药或处于妊娠及哺乳期的妇女；(4)1型或其他特殊类型糖尿病者。

1.2 方法

1.2.1 基线资料 记录所有T2DM患者基线资料，包括患者性别、年龄、糖尿病病程、体质指数(body mass index，BMI)、内脏脂肪面积(visceral fat area，VFA)、皮下脂肪面积(abdominal subcutaneous fat area，SFA)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、三酰甘油(triglyceride，TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、糖化血红蛋白(hemoglobin A1C，HbA1C)、收缩压(systolic blood pressure，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP)、餐后2 h血糖(2 h postprandial blood glucose，2 hPG)。

1.2.2 血清CYR61、caveolin-1及骨代谢标志物水平检测 血清采集：患者禁食12 h后采集次日晨起外周静脉血5 mL，3 000 r/min离心处理10 min，分离上层血清于无菌离心管中，-80℃超低温冰箱冻存待测。

采用酶联免疫吸附法检测血清CYR61(试剂盒购自温州科淼生物科技有限公司)、caveolin-1(试剂盒购自上海淳麦生物科技有限公司)，均严格按试剂盒说明标准操作。采用Dxl-800全自动电化学发光仪检测骨代谢标志物Ⅰ型前胶原N端前肽(procollagen type I N-terminal peopeptide，PINP)、骨钙素(osteocalcin，BGP)、25羟基维生素D3[25 hydroxyvitamin D3，25(OH)D3]、Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(β-isomer of C-terminal telopeptide of type 1 collagen，β-CTX)(试剂盒均购自瑞士Roche Rharmaceutical Ltd公司)的水平，仪器为美国贝克曼库尔特有限公司。

2 结果

2.1 3组基线资料比较 3组性别、年龄、BMI、VFA、SFA、TC、HDL-C、TG、LDL-C、FPG、HbA1C、SBP、DBP、2 hPG比较差异无统计学意义(P>0.05)。骨质疏松组糖尿病病程显著高于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05)。骨量减少组糖尿病病程显著高于骨量正常组(P<0.05)。见表1。

表1 3组基线资料比较

2.2 3组血清CYR61、caveolin-1水平比较 骨质疏松组血清CYR61、caveolin-1水平显著低于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05)。骨量减少组血清CYR61、caveolin-1水平显著低于骨量正常组(P<0.05)。见表2。

2.3 3组骨代谢标志物水平比较 骨质疏松组PINP、BGP、25(OH)D3水平显著低于骨量减少组和骨量正常组，β-CTX水平显著高于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05)。骨量减少组PINP、BGP、25(OH)D3水平显著低于骨量正常组，β-CTX水平显著高于骨量正常组(P<0.05)。见表3。

表2 3组血清CYR61、caveolin-1水平比较

表3 3组骨代谢标志物水平比较

2.4 T2DM合并骨质疏松症患者血清CYR61、caveolin-1水平与各指标的相关性分析 Pearson法分析结果显示，T2DM合并骨质疏松症患者CYR61与caveolin-1水平呈正相关(r=0.500，P<0.05)，二者与PINP、BGP、25(OH)D3呈正相关，与糖尿病病程、β-CTX呈负相关(P<0.05)。见图1、表4。

2.5 影响T2DM患者合并骨质疏松症的多因素logistic回归分析 将T2DM患者是否合并骨质疏松症作为因变量，将CYR61、caveolin-1、糖尿病病程、PINP、β-CTX、BGP、25(OH)D3作为自变量进行多因素logistic回归分析，结果显示，CYR61、caveolin-1是T2DM患者合并骨质疏松症的保护因素(P<0.05)。见表5。

图1 T2DM合并骨质疏松症患者血清CYR61与caveolin-1水平的相关性

表4 T2DM合并骨质疏松症患者血清CYR61、caveolin-1水平与骨代谢标志物及基线资料的相关性

表5 影响T2DM患者合并骨质疏松症的多因素logistic回归分析

3 讨论

T2DM的特点是胰岛β细胞功能障碍和胰岛素抵抗，可导致高胰岛素血症和高血糖，这种持续异常的血液内部环境可造成骨代谢失衡，其特点是成骨细胞成熟度降低、破骨细胞活性增加，最终引起骨髓脂肪生成、骨质流失、骨折风险增加[9-10]。骨质疏松症是一种以骨组织微结构破坏、骨量丢失导致骨脆性增加为特征的全身性骨病[11]。骨质疏松症不仅使骨质量受损，而且导致骨折风险高，甚至与全因死亡有关[12- 13]，因此，早期防治骨质疏松症十分重要。

CYR61首次被鉴定为小鼠成纤维细胞中的即时早期血清诱导基因产物，主要存在于细胞外基质中，且其家族成员均在骨骼中表达[14]。CYR61既往主要在肿瘤血管生成中研究较多，近些年研究显示其含有的丰富的半胱氨酸不仅参与血管生成，而且可有效促进软骨形成和新生骨形成[15]。本研究结果显示，骨质疏松组患者CYR61表达水平显著低于骨量减少组、骨量正常组，提示患者血清中CYR61水平降低与骨密度减少及骨质疏松症的发生有密切联系。Marinkovic等[16]研究显示，与年轻小鼠相比，老年小鼠骨组织中CYR61的含量降低与低骨密度有关。基于既往研究推测T2DM患者在并发骨质疏松症的过程中，CYR61水平的降低可能直接抑制了成骨细胞的增殖和分化，进而直接影响患者骨密度，导致骨质疏松症发生，而升高CYR61水平可能为临床治疗骨质疏松提供方向。caveolin-1是细胞膜表面内陷区域的标志蛋白，广泛存在于各类型细胞中的细胞膜表面内陷部分，在调控细胞增殖分化、介导生物学信号转到等方面起到重要作用[17]。既往骨分化相关研究证实，caveolin-1主要参与黏附分子介导的同型细胞黏附作用，黏附分子介导的信号可以影响细胞的生长、分化及细胞功能。caveolin-1既可以直接作用于骨髓间充质干细胞，促进其向成骨细胞分化，还可以通过神经中枢下传神经肽，抑制破骨细胞[18]。本研究结果中骨量正常、骨量减少、骨质疏松的T2DM患者血清caveolin-1呈明显降低趋势，说明在T2DM合并骨质疏松症患者血清中该因子与骨质疏松症发生相关，caveolin-1可能作为T2DM患者骨密度变化的重要标志物，提高caveolin-1可能通过影响成骨细胞增殖，参与到成骨分化的多种生长因子的调控，抑制骨质疏松症发展。

相关性分析显示，T2DM合并骨质疏松症患者CYR61与caveolin-1水平呈正相关，说明二者可能共同参与T2DM合并骨质疏松症发病过程。同时CYR61、caveolin-1与PINP、BGP、25(OH)D3呈正相关，与糖尿病病程、β-CTX呈负相关，提示caveolin-1、CYR61与T2DM合并骨质疏松的临床病理特征密切相关，能够反映骨代谢情况。既往研究表明，骨质疏松症与年龄增长、低BMI、缺乏运动、营养不良等因素有关[19]。而本研究可能由于纳入病例数相对较少，导致数据存在部分偏倚，年龄、BMI等因素在不同骨密度的T2DM患者间差异不具有统计学意义。多因素logistic回归分析显示，CYR61、caveolin-1均是影响T2DM患者合并骨质疏松症的保护因素，进一步提示，CYR61、caveolin-1通过参与调控T2DM患者成骨细胞与破骨细胞分化，可能在骨形成过程中发挥正向调控作用，在骨吸收过程中发挥负向调控作用，进而使其骨密度发生变化。

综上所述，血清CYR61、caveolin-1水平可反映老年T2DM患者骨质疏松程度，二者均是T2DM患者合并骨质疏松症的保护因素。CYR61、caveolin-1可能对预测骨质疏松症的发生有重要作用。然而本研究仍存在一些不足，本研究未能统计胰岛素抵抗程度，且血清CYR61、caveolin-1及骨代谢标志物的检测可能受性激素、生活方式以及季节等因素的影响，本研究因样本量原因而未能进行综合分析。今后仍需进一步研究证实CYR61、caveolin-1参与T2DM合并骨质疏松症的分子机制。

利益相关声明：所有作者声明无利益冲突。

作者贡献说明：赵波、许丙义：实验操作、论文撰写；赵波、黄媛霞：数据整理、统计学分析；徐海斌：研究指导、论文修改、经费支持。