脂肪、免疫及炎症因子对代谢综合征引起骨质疏松的影响*

王美霞 郭彩群 王先桥 童卫华 陈建波 陈燕玲 熊燕华

代谢综合征是一种涉及多种代谢异常，以胰岛素抵抗为基础，主要表现为腹型肥胖、糖耐量异常、血脂紊乱和高血压等疾病，该病是骨质疏松症的独立风险因子[1]。近来研究表明，脂肪细胞因子[趋化素（chemerin）、瘦素（leptin）、脂联素（adiponectin）、抵抗素（resistin）]、免疫因子（T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+）、炎症因子[C反应蛋白（CRP）和白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）]对维持骨代谢的平衡起着重要的作用[2-3]。本研究选取收治的代谢综合征患者，将其分成代谢综合征骨密度正常者、骨密度减少者、骨质疏松者三组，另选体检正常者作为正常对照，分别检查受试者的脂肪细胞、免疫、炎症因子水平，并比较不同组受试者之间的差异，验证脂肪细胞、免疫、炎症因子水平表达异常对代谢综合征患者骨密度减少、骨质疏松发生的影响，为临床对症治疗，提高代谢综合征的治疗效果提供科学依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2019年1月-2020年3月来本科就诊89例代谢综合征者，年龄37～65岁，平均（48.32±13.61）岁；男52例，女37例。（1）代谢综合征的诊断标准：按照中国2型糖尿病防治指南（2013年版）[4]，代谢综合征具体诊断标准为具备以下3项或以上，①高血糖，即FPG>6.1 mmol/L或糖耐量试验2 h血糖>7.8 mmol/L，和/或己经诊断为糖尿病并治疗；②BP>130/85 mm Hg及/或己确认为高血压并治疗者；③血TG≥1.70 mmol/L，低HDL-C，即空腹HDL-C<1.04 mmol/L；④腹型肥胖，即腰围>90 cm（男），>85 cm（女）。（2）纳入标准：①符合代谢综合征诊断标准；②年龄37～65岁。（3）排除标准：①患有影响骨代谢的疾病如甲状腺、甲状旁腺、下丘脑、垂体、肾上腺疾病以及骨关节疾病或者肿瘤等；②绝经后妇女；③试验前服用调脂药物；④试验前服用影响骨代谢药物（如液体钙、维生素D、激素类药物等）；⑤严重心脑血管疾病以及慢性肝脏、肾脏疾病；⑥精神病。将其分成代谢综合征骨密度正常者37例（A组）、骨密度减少者30例（B组）、骨质疏松者22例（C组）。另选30例本院同期正常体检者为正常组。研究经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 体格、血糖、血脂检查 通过测量受试者身高、体质量（分别精确到0.1 cm，0.1 kg），计算体质指数（BMI）；腰围测量取腰部肋下缘与骼骨上缘连线中点周径。统一使用电子血压计测量右上肢坐位血压，取3次测量平均值。采集受试者外周空腹静脉血5 mL，检测空腹血糖（FBG）、甘油三脂（TG）、低密度脂蛋白（LDL）。

1.2.2 骨质密度检查 受试者利用超声进行骨密度检查，依据“中国骨质疏松症建议诊断标准（第二稿）”[5]：MD低于同性别人群峰值骨量均值的1个标准差（s）但小于2.5 s为骨量减少；低于同性别人群峰值骨量均值的2.5 s以上为骨质疏松；大于同性别人群峰值骨量均值1 s为骨量正常。通常用t-score （T值）表示，即T值≥-1.0为正常，-2.5

1.2.3 脂肪、免疫、炎症因子检测 采集受试者空腹外周血，利用ELISA法分别检测受试者脂肪细胞因子趋化因子[趋化素（chemerin）采用人趋化因子配体5 ELISA试剂盒，北京索莱宝科技有限公司，瘦素（leptin）、脂联素（adiponectin）、抵抗素（resistin），采用上海酶联生物有限公司试剂盒]；ELISA法检测炎症因子[C反应蛋白（CRP）和白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）]水平。流式细胞仪（贝克曼库尔特商贸中国有限公司）检测免疫因子CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+）。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（）表示，两组间比较采用t检验；多组间比较采用方差齐性检验后，F检验；计数资料以率（%）表示，比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组一般资料比较 A组37例，男21例，女16例；年龄37～63岁，平均（47.73±10.52）岁；平均病程（3.46±1.73）年。B组30例，男19例，女11例；年龄37～64岁，平均（48.21±10.72）岁；平均病程（3.84±1.92年）。C组22例，男12例，女10例；年龄39～65岁，平均（49.12±10.34）岁；平均病程（3.81±1.89）年。正常组30例，男19例，女11例；年龄37～65岁，平均（47.72±10.35）岁。四组患者性别、年龄比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 四组血脂肪细胞因子检测结果比较 四组demrin、leptin、adiponectin、resistin水平比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。正常组、A组、B组、C组chemerin、leptin、adiponectin、resistin水平两两比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.3 四组免疫因子检测结果比较 四组血清免疫因子CD3+、CD4+、CD8+比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。正常组、A组、B组、C组血清免疫因子CD3+、CD4+、CD8+两两比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.4 四组炎症因子检测结果比较 四组血清炎症因子CRP、IL-6、TNF-α 水平比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。正常组、A组、B组、C组血清炎症因子CRP、IL-6、TNF-α 水平两两比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

表1 四组血脂肪细胞因子检测结果比较[ng/mL，（）]

表1 四组血脂肪细胞因子检测结果比较[ng/mL，（）]

*与正常组比较，P<0.05；#与A组比较，P<0.05；△与B组比较，P<0.05。

表2 四组免疫因子检测结果比较（）

表2 四组免疫因子检测结果比较（）

*与正常组比较，P<0.05；#与A组比较，P<0.05；△与B组比较，P<0.05。

表3 四组炎症因子检测结果比较（）

表3 四组炎症因子检测结果比较（）

*与正常组比较，P<0.05；#与A组比较，P<0.05；△与B组比较，P<0.05。

3 讨论

骨质疏松是一种代谢性骨病，其病因比较复杂，目前认为其与遗传、Vitamin D receptor（VDR）基因、生长因子β（TGF-β）基因、人消化功能减弱，蛋白质、钙、微量元素等摄入不足、内分泌因素（性激素、降钙素）以及脂肪因子（chemerin、leptin、adiponectin、resistin）等有关[6]。

chemerin最初被认为是一种趋化因子，2007年后确定chemerin是一种脂肪因子。有研究发现chemerin可调节骨髓间充质干细胞（BMSCs）成脂化和成骨化方面的动态平衡。王鑫[7]研究表明血清chemerin与骨质疏松及骨折有一定的相关性。本研究在骨密度正常患者、骨密度减少者、骨质疏松者的血清检测中发现随骨密度的不同，其表达水平有显著的差异，骨质疏松者的血清chemerin水平增高幅度最大。

多项研究表明脂肪因子chemerin、leptin、adiponectin、resistin与胰岛素抵抗有关[8]，这些脂肪因子由脂肪细胞分泌，调节自身和其他组织的功能，特别在调节胰岛素敏感性方面的作用更大。Leptin是由白色脂肪组织分泌的一种激素，通过其受体发挥生物效应，研究发现，成骨细胞存在瘦素受体，其可能对骨代谢具有调节作用[9-10]。adiponectin是一种由脂肪组织分泌的蛋白质，Berner等[11]发现adiponectin及其受体在人的股骨以及胫骨成骨细胞中有所表达，提示adiponectin与骨代谢有密切关系。

本研究中这些脂肪因子在代谢综合征骨密度正常患者、代谢综合征骨密度减少者、代谢综合征骨质疏松者血清表达水平均有显著差异。有研究表明，高adiponectin水平可加重胰岛素抵抗[12]，可见高adiponectin水平通过胰岛素抵抗影响代谢综合征患者的骨密度。

以往Zhang等[13]的研究发现，T淋巴细胞通过产生IL-7和破骨细胞异化因子（RANKL）直接促进破骨细胞生成，由此可以推测骨质疏松症可能是一种免疫系统介导的疾病，通过免疫激活，产生细胞因子和炎症反应，导致破骨细胞和成骨细胞活性重构和骨转换的调节失控，引起骨吸收活动增强从而产生骨质疏松症[14-15]。本研究对免疫因子与骨质疏松的关系进行了研究，通过比较代谢综合征骨密度正常者、代谢综合征骨密度减少者、代谢综合征骨质疏松者血清T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+的水平，结果显示三组代谢综合征患者血免疫因子CD3+、CD4+、CD8+检测结果比较，差异均有统计学意义（P<0.05），CD3+、CD4+、CD8+在血清中的表达水平在骨密度减少者、骨质疏松者中明显升高，研究进一步验证了免疫因子对骨质疏松有一定的影响。

不少研究表明炎症因子与骨质疏松症发病有关，炎症因子是一类主要由免疫细胞和相关细胞产生的高活性、多功能小分子蛋白质[16-17]。骨质疏松症患者体内的炎症因子水平增高，以CRP、IL-6、TNF-α 增高最为常见，IL-6和TNF-α 升高可导致骨代谢失衡，导致骨量丢失[15]。本研究结果显示CRP、IL-6、TNF-α 随代谢综合征骨密度正常、骨密度减少、骨质疏松者血清表达水平逐渐升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。

CRP是炎症介质，有研究结果提示高敏CRP水平与胰岛素抵抗有关，且CRP水平与骨密度之间呈负相关，CRP水平的增高可能会引起骨密度的降低[18]。IL-6主要由T淋巴细胞产生，Papanicolaou等[19]的研究结果显示，过度表达IL-6的转基因老鼠表现出骨量减少，皮质骨和松质骨的微结构破坏，成骨细胞数目和活力下降。IL-6主要通过与RANKL-RANK-骨保护素（osteoprotegerin，OPG）轴的相互作用，发挥其对破骨细胞及骨吸收的诱导和促进作用[20]。TNF-α 由T淋巴细胞分泌，是炎症反应过程中出现最早、最重要的一种多功能因子[21]，可以有效增强RANKL诱导的破骨细胞的形成，从而导致骨量减少[22]。

本研究通过对代谢综合征骨密度正常患者、代谢综合征骨密度减少者、代谢综合征骨质疏松者与正常人血清脂肪因子（chemerin、leptin、adiponectin、resistin）、免疫因子（CD3+、CD4+、CD8+）、炎症因子（CRP、IL-6、TNF-α）表达水平的差异比较，结果表明，血清脂肪因子（chemerin、leptin、adiponectin、resistin）、免疫因子（CD3+、CD4+、CD8+）、炎症因子（CRP、IL-6、TNF-α）表达水平异常，是代谢综合征患者发生骨密度减少与骨质疏松的诱因之一。这进一步验证了代谢综合征诱发的骨密度减少、骨质疏松与血清脂肪因子（chemerin、leptin、adiponectin、resistin）、免疫因子（CD3+、CD4+、CD8+）、炎症因子（CRP、IL-6、TNF-α）表达水平异常有关。