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50岁以上男性T2DM患者骨骼肌质量与骨代谢标志物、骨密度关系

2024-12-03 67 上传者：管理员

摘要：目的分析50岁以上男性2型糖尿病患者骨骼肌质量指数与骨代谢标志物、骨密度的相关性。方法选取2022年1月至2023年4月兰州大学第一医院内分泌科住院的398例年龄≥50岁的男性T2DM患者，根据ASMI水平分为肌肉质量减少组（n=181）和肌肉质量正常组（n=217）,比较两组患者血清骨代谢标志物骨钙素（osteocalcin, OC）、β-胶原特殊序列（type I collagen carboxyl-terminal peptide β,β-CTX）、I型胶原氨基端肽（typeⅠprocollagen amino-terminal Peptide, PINP）、股骨颈、全髋、腰椎1～4(L1～4)BMD水平的差异，Pearson/Spearman相关性及Logistic回归分析ASMI与BMD之间的相关性。结果与肌肉质量正常组相比，肌肉质量减少组骨量减少/骨质疏松患病率显著增高[19（8.8%）vs 36（19.9%）,P=0.001],股骨颈、全髋、L1～4 BMD水平显著降低（P<0.05）。股骨颈、全髋、L1～4 BMD水平与OC、PIPN、β-CTx均呈负相关（P<0.05）,与ASMI呈正相关（P<0.05）。以是否存在骨量减少/骨质疏松症为因变量，ASMI作为自变量，调整混杂因素后，ASMI与骨量减少/骨质疏松症的发病风险独立负相关[OR=0.540,9 5%CI（0.306～0.953）,P<0.05],而β-CTx与骨量减少/骨质疏松症的发病风险独立正相关[OR=1.002,95%CI（1.000～1.004）,P<0.05]。结论 50岁以上男性T2DM患者骨骼肌质量减少、高β-CTx水平与骨量减少/骨质疏松的发生显著相关。

关键词：
2型糖尿病
骨代谢标志物
骨密度
骨质疏松
骨骼肌质量指数
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随着人口逐渐老龄化，人体骨质流失、肌肉质量下降、握力减弱导致老年人跌倒、骨折致残甚至致死的风险日益升高[1],骨质疏松症(osteoporosis, OP)和肌肉减少症(sarcopenia, SP)成为影响老年人躯体健康的两大主要退行性疾病。肌肉与骨骼是人体运动最依赖的两个组织，在解剖和功能方面相辅相成[2]。糖尿病是一种慢性代谢性疾病，OP是其重要的慢性并发症之一[3],研究表明T2DM患者的肌肉质量、力量和功能下降地更为显著[4]。然而，截至目前为止，关于老年T2DM患者肌肉质量减少与骨代谢、BMD及OP关系的研究甚少。本文旨在分析T2DM患者肌肉质量下降与BMD之间的关系，为T2DM患者OP的防治提供新的思路。

1、材料和方法

1.1研究对象

选取2022年1月至2023年4月兰州大学第一医院内分泌科住院的398例年龄≥50岁的男性T2DM患者作为研究对象。纳入标准：男性年龄>50岁；符合1999年WHO T2DM诊断标准；资料完整者。排除标准：资料缺失者；患有影响骨代谢的内分泌疾病，如甲状旁腺疾病、库欣综合征、垂体瘤等；近期服用糖皮质激素、甲状腺激素，钙剂或维生素D等影响骨代谢的药物；严重肝(AST、ALT>正常上限3倍)、肾功能不全者[肾小球滤过率eGFR < 30 mL/ (min·1.73 m2)];恶性肿瘤；卧床及无法配合检查者。本研究已获得兰州大学第一医院伦理委员会审批(LDYYLL2023-521)。

1.2研究方法

1.2.1一般资料的收集：

所有研究对象的基本信息，包括：年龄、身高、体重、糖尿病病程、高血压病史、近期服用药物、甲状腺、肿瘤病史等既往其他病史。

1.2.2实验室检查：

所有研究对象均禁食水8 h后，于次日清晨抽取肘静脉血5 mL,常规分离血清，AU5831全自动生化分析仪检测天冬氨酸氨基转氨酶(aspartic acid aminotransaminase, AST)、丙氨酸氨基转氨酶(alanine aminotransaminase, ALT)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、三酰甘油(triglycerides, TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、白蛋白(albumin, Alb)血尿酸(serum uric acid, UA)、血肌酐(serum creatinine, SCr)、血钙(Calcium, Ca)、血磷(Phosphorus, P)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP);25-羟基维生素D3(25-hydroxyvitamin D3,25-OH-D3)水平，测定采用RT-6000酶标分析仪检测(深圳雷杜生命科学股份有限公司)。所有患者均口服100 g馒头或75 g无水葡萄糖，行口服葡萄糖耐量实验+胰岛素释放试验，采用AU5831全自动生化分析仪检测空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG);采用Centaur-XP全自动化学发光免疫分析仪检测空腹胰岛素(fast insulin, FINS)。采用放射免疫分析法进行检测OC、β-CTX、PINP。

双能X线骨密度仪(Lunari DXA,GE公司，美国)测定四肢骨骼肌质量(appendicular skeletal muscle mass, ASM)、BMD水平。

1.3诊断标准引入参考文献

①糖尿病：

糖尿病典型症状加随机血糖≥11.1 mmol/L或FPG≥7.0 mmol/L或2 h PG≥11.1 mmol/L[5]。

②骨质疏松症：

依据1994年WHO推荐的骨质疏松症的诊断标准，对于绝经后女性和50岁及以上男性，T值≥-1.0为骨量正常；-2.5

③四肢骨骼肌质量指数(ASM index, ASMI):

ASM/身高(m)的平方，亚洲肌少症工作组对肌量减少的诊断标准：男性ASMI <7.0 kg/m2提示肌肉质量减少[7]。

④胰岛素抵抗通过稳态模型评估：

胰岛素抵抗指数(homeostasis model of assessment for insulin resistence index, HOMA-IR)=FPG×FINS/22.5。

⑤肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, e-GFR)(简化肾病饮食改变MDRD方程):

186×Scr(mg/dL)(-1.154)×年龄(岁)(-0.203)×0.742(女性)×1.233(中国人)mL/(min·1.73 m2)[8]。

1.4统计学处理

采用SPSS 27.0软件进行统计分析。计量资料均进行正态性检验，符合正态分布以表示，两组间比较采用t检验；非正态分布以中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示，组间比较采用非参数检验。计数资料以例(%)表示，组间比较采用χ2检验。连续变量与ASMI或BMD的相关性采用Pearson相关性分析，分类变量与ASMI或BMD的相关性采用Spearman相关性分析。Logisitic回归分析T2DM患者骨质疏松症的独立危险因素。所有检验均为双侧，P <0.05表示差异有统计学意义。

2、结果

2.1一般资料比较

共纳入398例男性T2DM患者，年龄为(62.6±0.4)岁，根据ASMI水平分为肌肉质量减少组(n=181)和肌肉质量正常组(n=217);将ASMI正常组和减少组根据BMI分为BMI正常组和超重/肥胖组。

ASMI正常组中，与BMI正常组相比，BMI超重/肥胖组体重、高血压患病率、HOMA-IR、SUA、TG、股骨颈BMD、全髋BMD、L1～L4BMD水平增高(P均<0.05),而OC、HDL-C、e-GFR水平降低(P均<0.05);肌肉质量组减少组中，与BMI正常组相比，BMI超重/肥胖组体重、HOMA-IR、SUA、TG增高(P均<0.05),而OC、PIPN、ALP降低(P均<0.05)。

BMI正常组中，ASMI减少者年龄、ALP高于ASMI正常者(P均<0.05),而体重、股骨颈BMD、全髋BMD低于ASMI正常者(P均<0.05);BMI超重/肥胖组中，ASMI减少者年龄、骨量异常患病率、HDL-C水平高于ASMI正常者(P均<0.05),而体重、SUA、股骨颈BMD、全髋BMD、L1～L4BMD低于ASMI正常者(P均<0.05)。

2.2 50岁以上男性T2DM患者不同部位BMD水平与各指标的相关性

50岁以上男性T2DM患者股骨颈、全髋BMD水平与年龄、OC、PIPN、β-CTx、ALP均呈负相关(P<0.05),与身高、体重、BMI、Scr、SUA、ASMI、e-GFR均呈正相关(P<0.05)。

L1～4BMD水平与OC、PIPN、β-CTx、HbA1c、ALP均呈负相关(P<0.05),与身高、体重、BMI、Scr、SUA、AMSI呈正相关(P<0.05)。

2.3 50岁以上男性T2DM患者骨质减少/骨质疏松症发生的单因素Logistic回归分析

50岁以上男性T2DM患者发生骨质减少/骨质疏松症的单因素Logistic回归分析结果显示，身高、体重、BMI、ASMI、Scr、SUA与OP发生风险负相关(P均<0.05),而低ASMI患病率、OC、PIPN、β-CTx、ALT、ALP、e-GFR水平与OP发生风险正相关(P均<0.05)。

2.4 50岁以上男性T2DM患者骨量减少/骨质疏松症发生的独立影响因素

以是否存在骨量减少/骨质疏松症为因变量，ASMI作为自变量，Logistic回归分析50岁以上男性T2DM患者骨量减少/骨质疏松症发生的独立影响因素，结果显示，ASMI与骨量减少/骨质疏松症发病风险独立负相关[OR=0.532,95 %CI(0.300～0.945),P<0.05]。此外，β-CTx与骨量减少/骨质疏松症的发生独立正相关[OR=1.002,95 %CI(1.000～1.004)]。

3、讨论

既往研究发现，OP与肌肉质量损失存在显著相关性，然而T2DM与肌肉质量损失、OP间的相互关系目前尚不清楚[9]。本研究发现低ASMI组T2DM患者骨量减少/骨质疏松的患病率显著高于正常ASMI组，股骨颈、全髋、L1～L4BMD水平显著低于正常ASMI组。日本一项研究将肌肉减少症的3项诊断标准单独分析后发现，HbA1c与低ASMI存在特异相关性(HbA1c≥8.0 %,OR=5.42,P<0.001),而与握力弱(OR=1.89,P=0.058)或步态速度慢(OR=1.13,P=0.672)无明显关联[10]。糖尿病相关性骨病和相关性SP的共同病理机制可能包括高血糖、胰岛素抵抗、慢性炎症及晚期糖基化终产物的积累等[3,11-12]。此外，一项针对中国老年人群的横断面研究表明血清β-CTX水平与低ASMI(OR=6.80, 95 %CI(1.38～33.60),P=0.019)、OP患病风险(OR=3.39,95 %CI(1.20～9.55),P=0.021)呈正相关[13]。尽管目前没有证据直接证明肌肉萎缩与破骨细胞间的联系，但研究发现骨骼肌的主要分泌因子GDF-8直接调节破骨细胞的分化，其表达增加导致肌肉力量下降，诱导骨吸收[14];另一肌因子鸢尾素直接作用于破骨细胞祖细胞，刺激骨吸收，促进骨重塑[15-16]。

表1肌肉质量减少组和正常组不同指标比较

肌肉与骨骼均起源于间充质干细胞，两者在维持生长发育、协调运动、保护机体等方面相辅相成，同时存在共同的分泌机制和相似的分子信号调节通路[17]。骨细胞感知骨骼肌外的机械刺激诱导骨形成是老年人骨骼肌质量、力量和骨密度下降的解剖学基础[18]。此外，肌肉和骨骼被定义为内分泌器官，通过感知和转化各种生物力学信号，分泌细胞因子和可溶性因子以旁分泌和内分泌机制作用于骨骼、肌肉的微环境，以及远端的器官[19-20]。肌细胞主要分泌的肌肉生成抑制素Myostatin (GDF-8)可独立于机械刺激诱导骨形成，加速骨折愈合[21],而骨骼分泌的可溶性因子一般通过骨膜作用于肌肉。肌肉与骨骼的同源性和共同的信号调节通路为两者相互影响提供了遗传学方面的见解[4]。衰老过程中脂肪组织堆积、激素变化、营养摄入不足均可导致肌肉与骨骼的丢失[22]。阐明骨骼肌与骨之间串扰的机制可为防治肌量、骨量减少提供理论基础。

研究提示，肌肉质量下降可能早于骨量的减少[23]。年龄相关性肌量下降的过程早于骨量的下降，故早期的阻力运动，如力量训练和有氧运动是维持骨量和增加肌量最有效且成本最低的措施，同时燃脂运动对脂肪组织的消耗更有利于骨量和肌量的维持，结合营养及优质蛋白摄入、补充钙剂、维生素D等方法可有效改善老年人骨质和肌量情况[22]。

总之，本研究发现中老年男性T2DM患者骨骼肌质量与骨代谢指标、骨密度及OP存在显著相关，其骨骼肌可能通过机械作用、生物化学途径、信号通路及遗传等多种机制和途径与骨骼系统相互作用，相互影响。因此关注老年人，特别是老年T2DM患者早期的骨骼肌质量有助于骨质疏松、脆性骨折的防治，提高生活质量。

表2不同部位BMD水平与各指标的相关性

表3骨质减少/骨质疏松症发生的单因素Logistic回归分析

表4骨质减少/骨质疏松症的二元logsitic回归分析

本研究仍存在一定的局限性，本研究为回顾性研究，无法进一步阐明骨骼肌质量减少与骨质疏松症的因果关系，同时没有研究肌肉力量，如握力对BMD及OP的影响，因此需要在将来的研究中进一步完善。

参考文献:

[6]中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会,章振林.原发性骨质疏松症诊疗指南[J].中国全科医学,2023,26(14):1671-1691.

[16]刘晏东,邓强,彭冉东,等.肌骨共病视阈下肌肉骨骼交互功能研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2023,29(12):1838-1843.

基金资助:国家自然科学基金(81960155);甘肃省自然科学基金(20JR10RA690);兰州大学第一医院基金(ldyyyn2020-01);

文章来源:昝晓晖,陈重阳,赵阳婷,等.50岁以上男性T2DM患者骨骼肌质量与骨代谢标志物､骨密度的关系[J].中国骨质疏松杂志,2024,30(12):1757-1762.