2型糖尿病患者的骨密度及骨转换的研究
【摘要】 目的 探讨2型糖尿病性骨质疏松的发生率及发病的机制。方法 2型糖尿病143例(男72例，女71例)和正常对照109例(男58例，女51例)。采取双能X线吸收法(DEXA)测股骨上端Neck、Ward、Troch及L 2～4 的骨密度(BMD)。ELISA法测定尿中脱氧吡啶啉(DPD)。放射免疫法测骨钙素(BGP)、甲状旁腺素(PTH)、降钙素(CT)、胰岛素和C肽。用生化自动仪测定肝肾功能、血糖、碱性磷酸酶(AKP)。结果 2型糖尿病的BMD低于正常对照组，以Ward下降最为显著。骨丢失的发生率随年龄增加，低骨量发生率女为72.1%，男63.2%。BGP和CT低于正常对照组。PTH和DPD高于正常对照组。糖尿病组和对照组AKP和血钙差异无显著性。糖尿病患者的体重指数(BMI)和病程呈正相关，与C肽及糖化血红蛋白(HbAlc)无相关性。结论 2型糖尿病患者骨形成减少，骨吸收增加，低骨量发生率高。
关键词 2型糖尿病 骨密度 尿-脱氧吡啶啉 骨钙素 降钙素 甲状旁腺素
, 百拇医药
【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2004)09-0784-03
The study on bone mineral density and bone
transition of type2diabetes mellitus
Ye Zhiming，Xin Zhong，Liu Wei，et al.
Department of Endocrinology，Tongren Hospital，Affiliate to Capital University of
Medical Science，Beijing100730.
【Abstract】 Objective To inquire the morbidity and pathogenesis of osteoporosis in patients with type2diaˉbetes mellitus.Methods 143patients with type2diabetes mellitus(72man，71women)and109healthy control(58man，51women)were selected.Double energy X-ray absorption was adopted to determine the bone mineral density(BMD)of the upper-thighbone(Neck，Ward and Troch)and lumber.ELISA was adopted to test urine DPD，serum PTH，CT，insulin and C-P.Automatic biochemical instruments were adopted to test renal function，blood glucose，AKP.Results The BMD of type2diabetes mellitus patients are lower than normal control，especially in ward and the morbidity of bone loss elevated.BGP and CT of patients are lower than normal control and PTH and DPD are higher than normal control.Serum AKP and calcium had no significant difference between patients and normal control.Body mass index(BMI)of patients had positive correlation with the course of disease while had no correlation with C-P and GHb.Conclusion Bone conformation in type2diabetes mellitus patients decreased and bone absorption inˉcreased.Type2diabetesmellitus patients morbidity of osteoporosis was high.
, 百拇医药
Key words type2diabetes mellitus bone mineral density(BMD) DPD BGP PTH
糖尿病在我国呈现流行的趋势，其心、脑、肾及眼部并发症早已进行深入研究。糖尿病所致的
骨质疏松严重影响患者的晚年生活质量，不仅是医疗问题，也是一个严重的社会问题，开始已受到国内外学者的重视。Rasuin指出，糖尿病患者约半数可发生骨质疏松 [1] 。本文拟定探讨2型糖尿病性骨质疏松相关因素及发生机制。
1 对象与方法
1.1 对象 (1)糖尿病患者143例，门诊33例，病房110例。女71例，平均年龄(52.6±10.9)岁(30～85岁);男72例，平均年龄(54.9±10.1)岁(32～81岁)。平均体重指数女(24.6±8.0)kg/m 2 ，男(23.6±3.8)kg/m 2 。病程女1.0～30.0年，平均(8.1±7.7)年;男1.5～28.0年，平均(8.0±8.6)年。所有患者按WHO标准确诊为2型糖尿病。根据病人的病史、体检和实验室检查除外其他内分泌系统疾病、消化系统及精神疾病。近4个月内未用影响骨或钙代谢的药物。除外吸烟(20支/日以上)、生育(4胎以上)、长期饮酒及卧床者。全部病人接受腰椎及股骨近端骨密度测量，符合WHO(1994)诊断标准。骨密度低于同性别健康青年人平均值1～2.5SD为骨量减少，低于2.5SD为骨质疏松。(2)正常对照组，选自健康志愿者和体检人员。共109例，女51例，平均年龄(50.9±9.8)岁(28～70)岁，男58例，平均年龄(53.1±14.4)岁(30～72岁)。平均体重指数女(25.0±8.2)kg/m 2 ，男(24.5±8.6)kg/m 2 。入选者无糖尿病家族史，未服影响骨或钙代谢的药物，并已除外影响骨代谢的其它疾病。
, 百拇医药
1.2 方法 (1)骨密度(BMD)(单位:g/m 2 ):采用美国LUˉNAR公司生产的DPX-L型骨密度仪测定腰椎(L 2～4 )、股骨颈(Neck)、Ward三角(Ward)、大转子(Troch)的骨密度。骨密度质控模型变异指数为0.4%，人体测定变异系数1%。仪器用微机控制，自动分析打印结果。(2)采用美国BECKˉMAN公司生化自动分析仪测定肝肾功能、血糖、Ca、P、ALP。美国DPC公司提供的RIA药盒，批内变异系数(CV)4.2%，批间变异系数(CV)4.8%。(3)尿脱氧吡啶啉(DPD)当日采血时留晨尿(避光)于-20℃保存待测。尿DPD采用美国METRA公司ELISA药盒测定，批内与批间CV分别为4.2%和6.2%。用全自动生化分析仪测尿肌酐。(4)血BGP:采用放射免疫法(北方试剂公司药盒)。批内和批间变异系数分别为4.8%和7.5%。血PTH、CT采用放射免疫法(美国DPC诊断试剂公司)。PTH和CT批内和批间变异系数分别为3.8%、6.4%、5.7%、8.2%。(5)胰岛素、C肽放免测定(天津德普公司药盒)。(6)糖化血红蛋白(HbAlc)标准:层析微柱法。
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1.3 统计学方法 结果以均数±标准差(ˉx±s)表示。组间比较采用t检验，相关系数采用直线相关分析。
2 结果
2.1 两组间年龄、性别、体重指数 差异无显著性，具可比 性。见表1。
2.2 两组BMD及骨丢失率 见表2、表3。糖尿病组腰椎2～4及股骨颈上端BMD与对照组相比差异有显著性。Ward三角下降最早。骨丢失率随年龄增加而增加。
2.3 两组AKP、Ca、BGP、CT、PTH、尿DPD比较 见表4。糖尿病组与对照组比较，BGP下降，AKP无明显改变，DPD增加，PTH上升，CT下降，血钙无显著改变。
2.4 糖尿病组的骨密度与体重指数、病程、糖化血红蛋白及C肽的关系 糖尿病组的骨密度与体重指数呈正相关(r=3.114)，与病程呈负相关(r=-0.3521)，与糖化血红蛋白及C肽无相关。
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2.5 Ward三角及腰椎2～4的BMD 女性及男性丢失率分别为71%、73%、73%、52%。女性及男性总丢失率分别为72.1%、63.2%。
表1 糖尿病组与对照组基本情况比较 (略)
表2 糖尿病组与对照组BMD(g/m 2 )比较 (略)
表3 男性和女性糖尿病患者骨丢失发生率 (略)
表4 糖尿病组与对照组血AKP、Ca、BGP、CT、PTH、尿DPD比较 (略)
3 讨论
糖尿病系全身性疾病。目前对其心、脑、眼、肾等合并症研究甚多，对2型糖尿病骨质疏松发病率及病因存在不同观点。2型糖尿病患者以肥胖居多，而肥胖本身对骨是一个物理刺激，即骨质疏松的抑制因子。本资料研究表明，骨密度(BMD)与体重指数(BMI)呈正相关。这与文献报道一致。本组2型糖尿病患者BMD均显著低于正常对照组。临床上约半数有腰背酸痛。骨量丢失及骨质疏松在Ward三角女性和男性发生率分别为71%、73%，在腰椎2～4分别为73.4%、52.8%，女性骨丢失平均发生率(72.1%)高于男性(63.2%)。股骨Ward三角丢失最早，显著高于其他部位。临床股骨颈骨折发生率高于腰椎也符合此结果。骨质疏松是多因素所致，女性的BMD与生育及雌激素有关。本组骨丢失发生率较文献报道高。可能本组大都是住院病人，病程较长，年龄较大。2型糖尿病患者体内葡萄糖利用不足，蛋白质和脂肪消耗增多，大血管及微血管病变并发症则增多。导致骨的神经营养不良，使骨骼中有机成份骨胶原、基质、骨细胞生成减少。成骨细胞产生和分泌非胶原蛋白骨钙素(BGP)减少，BGP维持骨矿化速率，是反映骨形成的非特异性生化指标。本组病人BGP低于正常对照组，说明糖尿病病人骨形成减少，与文献报道一致 [2] 。反应骨形成指标AKP与正常对照无明显差异。由于AKP除来源于骨外还来源于肝、肠等组织，故AKP作为判断骨形成指标较BGP缺乏敏感性和
, 百拇医药
特异性。
病程长、病人年龄增大，骨丢失的发生率随之增加。增龄与病程长，使糖尿病患者有不同程度的肾损害，肾1α羟化酶活性减低，1，25(OH) 2 D 3 生成减少。肠钙吸收减少。糖尿病高渗性利尿，尿钙排出增加，血钙下降，从而降钙素(CT)降低。低钙刺激甲状旁腺素(PTH)分泌。PTH作用于破骨细胞，胞浆内钙离子浓度增高抑制异柠檬酸脱氢酶，从而产生大量柠檬酸和乳酸。扩散到骨基质中，使骨周围pH降低，促进骨盐溶解释放，导致骨矿含量下降 [3] ，骨钙释出，以维持血钙正常水平。本组研究结果糖尿病组和正常对照组血钙差异无显著性。糖尿病组降钙素均低于正常对照组，差异有显著性。PTH和CT对于破骨细胞作用是拮抗性。本研究结果PTH增高，CT降低。破骨细胞活性明显活 跃。反应破骨细胞活性即骨吸收率的尿脱氧吡啶啉(DPD)在糖尿病组中高于正常对照组(P<0.01)。DPD是骨吸收过程中，骨的Ⅰ型胶原纤维降解产物释放进入血液循环，被肾清除，并由尿排出，不受饮食及皮肤病变的影响。DPD的敏感性及特异性优于TRAP和HYP/Ca比值。
, 百拇医药
本研究结果糖尿病骨密度与C肽浓度无相关。C肽和胰岛素是以等分子浓度分泌，C肽更能反映胰岛B细胞功能。2型糖尿病主要病因之一是胰岛素拮抗。尤其是肥胖的2型糖尿病常伴有高胰岛素血症。近年来发现骨细胞表面也存在着胰岛素受体，并已证实胰岛素能促进骨细胞生成 [4] 。2型糖尿病患者C肽正常或增高，而BMD降低。这可能与成骨细胞膜上的胰岛素受体数量与亲和力以及胞膜内受体后的效应异常有关。这需进一步研究。胰岛素不能长期发挥作用，氨基酸在骨内结合减少，胶原合成下降，成骨细胞的核苷酸合成下降。这样导致成骨细胞增殖功能减弱，骨形成下降，糖尿病的低骨量(包括骨量减少和骨质疏松)发生率增加。
本组结果糖尿病组BMD与糖化血红蛋白无相关，与文献报道一致 [5] 。这可能因骨钙库甚巨，骨丢失为长期多因素所致，糖化血红蛋白是数月内血糖变化，入选大多数患者近期接受降糖治疗等因素有关。
糖尿病性骨质疏松是多因素所致。相互联系，互为因果，发生率高。应及早诊断，提高骨峰值，及时给予治疗，减少骨丢失，提高糖尿病患者晚年的生活质量。
, 百拇医药
参考文献
1 Raskin，P Stevenson MRM.The hypercalciuria of diabetes mellitus:its amelioration with insulin.Endocrinol Metab，1978，9:329-335.
2 刘超.内分泌疾病患者血清骨钙素的变化及其临床意义.江苏医药，1995，1:1591-1593.
3 刘忠厚.骨质疏松症.北京:化学工业出版社，1992，111.
4 Levy JR，Murray E，et al.Demonstration of insulin receptors and moduˉlation of alkaline phosphatase activity by insulin in rat osteoblastic cell.Endocrinology，1986，119:1786-1792.
5 Auverx，et al.Mineral metabolism and bone mass at peripheral and axial skeleton in diabetes mellitus.Diabetes，1988，37:8.
作者单位:100730首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科
(编辑 李木), http://www.100md.com
关键词 2型糖尿病 骨密度 尿-脱氧吡啶啉 骨钙素 降钙素 甲状旁腺素
, 百拇医药
【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2004)09-0784-03
The study on bone mineral density and bone
transition of type2diabetes mellitus
Ye Zhiming，Xin Zhong，Liu Wei，et al.
Department of Endocrinology，Tongren Hospital，Affiliate to Capital University of
Medical Science，Beijing100730.
【Abstract】 Objective To inquire the morbidity and pathogenesis of osteoporosis in patients with type2diaˉbetes mellitus.Methods 143patients with type2diabetes mellitus(72man，71women)and109healthy control(58man，51women)were selected.Double energy X-ray absorption was adopted to determine the bone mineral density(BMD)of the upper-thighbone(Neck，Ward and Troch)and lumber.ELISA was adopted to test urine DPD，serum PTH，CT，insulin and C-P.Automatic biochemical instruments were adopted to test renal function，blood glucose，AKP.Results The BMD of type2diabetes mellitus patients are lower than normal control，especially in ward and the morbidity of bone loss elevated.BGP and CT of patients are lower than normal control and PTH and DPD are higher than normal control.Serum AKP and calcium had no significant difference between patients and normal control.Body mass index(BMI)of patients had positive correlation with the course of disease while had no correlation with C-P and GHb.Conclusion Bone conformation in type2diabetes mellitus patients decreased and bone absorption inˉcreased.Type2diabetesmellitus patients morbidity of osteoporosis was high.
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Key words type2diabetes mellitus bone mineral density(BMD) DPD BGP PTH
糖尿病在我国呈现流行的趋势，其心、脑、肾及眼部并发症早已进行深入研究。糖尿病所致的
骨质疏松严重影响患者的晚年生活质量，不仅是医疗问题，也是一个严重的社会问题，开始已受到国内外学者的重视。Rasuin指出，糖尿病患者约半数可发生骨质疏松 [1] 。本文拟定探讨2型糖尿病性骨质疏松相关因素及发生机制。
1 对象与方法
1.1 对象 (1)糖尿病患者143例，门诊33例，病房110例。女71例，平均年龄(52.6±10.9)岁(30～85岁);男72例，平均年龄(54.9±10.1)岁(32～81岁)。平均体重指数女(24.6±8.0)kg/m 2 ，男(23.6±3.8)kg/m 2 。病程女1.0～30.0年，平均(8.1±7.7)年;男1.5～28.0年，平均(8.0±8.6)年。所有患者按WHO标准确诊为2型糖尿病。根据病人的病史、体检和实验室检查除外其他内分泌系统疾病、消化系统及精神疾病。近4个月内未用影响骨或钙代谢的药物。除外吸烟(20支/日以上)、生育(4胎以上)、长期饮酒及卧床者。全部病人接受腰椎及股骨近端骨密度测量，符合WHO(1994)诊断标准。骨密度低于同性别健康青年人平均值1～2.5SD为骨量减少，低于2.5SD为骨质疏松。(2)正常对照组，选自健康志愿者和体检人员。共109例，女51例，平均年龄(50.9±9.8)岁(28～70)岁，男58例，平均年龄(53.1±14.4)岁(30～72岁)。平均体重指数女(25.0±8.2)kg/m 2 ，男(24.5±8.6)kg/m 2 。入选者无糖尿病家族史，未服影响骨或钙代谢的药物，并已除外影响骨代谢的其它疾病。
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1.2 方法 (1)骨密度(BMD)(单位:g/m 2 ):采用美国LUˉNAR公司生产的DPX-L型骨密度仪测定腰椎(L 2～4 )、股骨颈(Neck)、Ward三角(Ward)、大转子(Troch)的骨密度。骨密度质控模型变异指数为0.4%，人体测定变异系数1%。仪器用微机控制，自动分析打印结果。(2)采用美国BECKˉMAN公司生化自动分析仪测定肝肾功能、血糖、Ca、P、ALP。美国DPC公司提供的RIA药盒，批内变异系数(CV)4.2%，批间变异系数(CV)4.8%。(3)尿脱氧吡啶啉(DPD)当日采血时留晨尿(避光)于-20℃保存待测。尿DPD采用美国METRA公司ELISA药盒测定，批内与批间CV分别为4.2%和6.2%。用全自动生化分析仪测尿肌酐。(4)血BGP:采用放射免疫法(北方试剂公司药盒)。批内和批间变异系数分别为4.8%和7.5%。血PTH、CT采用放射免疫法(美国DPC诊断试剂公司)。PTH和CT批内和批间变异系数分别为3.8%、6.4%、5.7%、8.2%。(5)胰岛素、C肽放免测定(天津德普公司药盒)。(6)糖化血红蛋白(HbAlc)标准:层析微柱法。
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1.3 统计学方法 结果以均数±标准差(ˉx±s)表示。组间比较采用t检验，相关系数采用直线相关分析。
2 结果
2.1 两组间年龄、性别、体重指数 差异无显著性，具可比 性。见表1。
2.2 两组BMD及骨丢失率 见表2、表3。糖尿病组腰椎2～4及股骨颈上端BMD与对照组相比差异有显著性。Ward三角下降最早。骨丢失率随年龄增加而增加。
2.3 两组AKP、Ca、BGP、CT、PTH、尿DPD比较 见表4。糖尿病组与对照组比较，BGP下降，AKP无明显改变，DPD增加，PTH上升，CT下降，血钙无显著改变。
2.4 糖尿病组的骨密度与体重指数、病程、糖化血红蛋白及C肽的关系 糖尿病组的骨密度与体重指数呈正相关(r=3.114)，与病程呈负相关(r=-0.3521)，与糖化血红蛋白及C肽无相关。
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2.5 Ward三角及腰椎2～4的BMD 女性及男性丢失率分别为71%、73%、73%、52%。女性及男性总丢失率分别为72.1%、63.2%。
表1 糖尿病组与对照组基本情况比较 (略)
表2 糖尿病组与对照组BMD(g/m 2 )比较 (略)
表3 男性和女性糖尿病患者骨丢失发生率 (略)
表4 糖尿病组与对照组血AKP、Ca、BGP、CT、PTH、尿DPD比较 (略)
3 讨论
糖尿病系全身性疾病。目前对其心、脑、眼、肾等合并症研究甚多，对2型糖尿病骨质疏松发病率及病因存在不同观点。2型糖尿病患者以肥胖居多，而肥胖本身对骨是一个物理刺激，即骨质疏松的抑制因子。本资料研究表明，骨密度(BMD)与体重指数(BMI)呈正相关。这与文献报道一致。本组2型糖尿病患者BMD均显著低于正常对照组。临床上约半数有腰背酸痛。骨量丢失及骨质疏松在Ward三角女性和男性发生率分别为71%、73%，在腰椎2～4分别为73.4%、52.8%，女性骨丢失平均发生率(72.1%)高于男性(63.2%)。股骨Ward三角丢失最早，显著高于其他部位。临床股骨颈骨折发生率高于腰椎也符合此结果。骨质疏松是多因素所致，女性的BMD与生育及雌激素有关。本组骨丢失发生率较文献报道高。可能本组大都是住院病人，病程较长，年龄较大。2型糖尿病患者体内葡萄糖利用不足，蛋白质和脂肪消耗增多，大血管及微血管病变并发症则增多。导致骨的神经营养不良，使骨骼中有机成份骨胶原、基质、骨细胞生成减少。成骨细胞产生和分泌非胶原蛋白骨钙素(BGP)减少，BGP维持骨矿化速率，是反映骨形成的非特异性生化指标。本组病人BGP低于正常对照组，说明糖尿病病人骨形成减少，与文献报道一致 [2] 。反应骨形成指标AKP与正常对照无明显差异。由于AKP除来源于骨外还来源于肝、肠等组织，故AKP作为判断骨形成指标较BGP缺乏敏感性和
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特异性。
病程长、病人年龄增大，骨丢失的发生率随之增加。增龄与病程长，使糖尿病患者有不同程度的肾损害，肾1α羟化酶活性减低，1，25(OH) 2 D 3 生成减少。肠钙吸收减少。糖尿病高渗性利尿，尿钙排出增加，血钙下降，从而降钙素(CT)降低。低钙刺激甲状旁腺素(PTH)分泌。PTH作用于破骨细胞，胞浆内钙离子浓度增高抑制异柠檬酸脱氢酶，从而产生大量柠檬酸和乳酸。扩散到骨基质中，使骨周围pH降低，促进骨盐溶解释放，导致骨矿含量下降 [3] ，骨钙释出，以维持血钙正常水平。本组研究结果糖尿病组和正常对照组血钙差异无显著性。糖尿病组降钙素均低于正常对照组，差异有显著性。PTH和CT对于破骨细胞作用是拮抗性。本研究结果PTH增高，CT降低。破骨细胞活性明显活 跃。反应破骨细胞活性即骨吸收率的尿脱氧吡啶啉(DPD)在糖尿病组中高于正常对照组(P<0.01)。DPD是骨吸收过程中，骨的Ⅰ型胶原纤维降解产物释放进入血液循环，被肾清除，并由尿排出，不受饮食及皮肤病变的影响。DPD的敏感性及特异性优于TRAP和HYP/Ca比值。
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本研究结果糖尿病骨密度与C肽浓度无相关。C肽和胰岛素是以等分子浓度分泌，C肽更能反映胰岛B细胞功能。2型糖尿病主要病因之一是胰岛素拮抗。尤其是肥胖的2型糖尿病常伴有高胰岛素血症。近年来发现骨细胞表面也存在着胰岛素受体，并已证实胰岛素能促进骨细胞生成 [4] 。2型糖尿病患者C肽正常或增高，而BMD降低。这可能与成骨细胞膜上的胰岛素受体数量与亲和力以及胞膜内受体后的效应异常有关。这需进一步研究。胰岛素不能长期发挥作用，氨基酸在骨内结合减少，胶原合成下降，成骨细胞的核苷酸合成下降。这样导致成骨细胞增殖功能减弱，骨形成下降，糖尿病的低骨量(包括骨量减少和骨质疏松)发生率增加。
本组结果糖尿病组BMD与糖化血红蛋白无相关，与文献报道一致 [5] 。这可能因骨钙库甚巨，骨丢失为长期多因素所致，糖化血红蛋白是数月内血糖变化，入选大多数患者近期接受降糖治疗等因素有关。
糖尿病性骨质疏松是多因素所致。相互联系，互为因果，发生率高。应及早诊断，提高骨峰值，及时给予治疗，减少骨丢失，提高糖尿病患者晚年的生活质量。
, 百拇医药
参考文献
1 Raskin，P Stevenson MRM.The hypercalciuria of diabetes mellitus:its amelioration with insulin.Endocrinol Metab，1978，9:329-335.
2 刘超.内分泌疾病患者血清骨钙素的变化及其临床意义.江苏医药，1995，1:1591-1593.
3 刘忠厚.骨质疏松症.北京:化学工业出版社，1992，111.
4 Levy JR，Murray E，et al.Demonstration of insulin receptors and moduˉlation of alkaline phosphatase activity by insulin in rat osteoblastic cell.Endocrinology，1986，119:1786-1792.
5 Auverx，et al.Mineral metabolism and bone mass at peripheral and axial skeleton in diabetes mellitus.Diabetes，1988，37:8.
作者单位:100730首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科
(编辑 李木), http://www.100md.com