MHR、LPR-5和SOST对2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的预测价值

庄新华,潘丹英,顾春妹

上海市奉贤区南桥镇社区卫生服务中心,上海 201499

2型糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病,其发病率呈逐年升高趋势,该病与机体的葡萄糖代谢异常、环境、遗传和年龄等因素均有一定的联系。长期高糖状态能够引起机体发生各种并发症,最常见的是骨质疏松,发生率高达60%,骨质疏松易导致骨折,甚至出现残疾[1]。因此,对2型糖尿病患者,尤其是出现骨质疏松的患者进行骨折危险因素筛查,对早期预防发生骨折具有重要的临床意义[2]。慢性炎症和脂质代谢紊乱参与了2型糖尿病发生骨质疏松的病理生理过程。硬化蛋白(SOST)是调节糖代谢和骨质代谢的重要抑制因子,可以通过结合低密度脂蛋白相关蛋白(LRP)-5,抑制Wnt通路,从而调节患者的骨密度[3];同时单核细胞/高密度脂蛋白胆固醇比值(MHR)在预测2型糖尿病患者发生骨质疏松方面具有一定的临床价值[4]。本研究通过检测2型糖尿病骨质疏松患者MHR、LPR-5和SOST水平,观察其对骨质疏松患者发生骨折的预测价值,现报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料 选择2020年1月至2021年12月在本中心诊断为2型糖尿病骨质疏松患者109例为骨质疏松组,其中男47例、女62例,年龄60～80岁、平均(68.81±4.84)岁,平均糖尿病病程(13.62±5.28)年,平均体质量指数(BMI)(22.88±3.47)kg/m2,平均空腹血糖(FBG)(8.06±1.40)mmol/L;根据患者是否发生骨折分为骨折组(48例)和非骨折组(61例);根据患者骨折的严重程度采用Genant半定量法将患者分为Ⅰ级(11例)、Ⅱ级(22例)和Ⅲ级(15例)：椎体压缩程度>40%为Ⅲ级,椎体压缩25%～40%为Ⅱ级,椎体压缩<25%为Ⅰ级。选择同期在本中心诊断为2型糖尿病骨量下降患者65例为骨量减少组,其中男29例、女36例,年龄60～77岁、平均(68.02±4.72)岁,平均糖尿病病程(13.03±5.48)年,平均BMI(22.05±2.86)kg/m2,平均FBG(8.14±1.10)mmol/L。另选择同期在本中心诊断为2型糖尿病骨量正常患者45例为骨量正常组,其中男18例、女27例,年龄60～80岁、平均(69.13±5.81)岁,平均糖尿病病程(13.21±5.32)年,平均BMI(22.40±2.83)kg/m2,平均FBG(8.20±0.98)mmol/L。纳入标准：(1)采用双能X线吸收测定法测量髋部和腰部骨密度(BMD),其中T值≥-1为骨量正常;T值>-2.5～<-1为骨量下降;T值≤-2.5为骨质疏松;(2)年龄60～80岁;(3)符合2型糖尿病的诊断标准[5];(4)临床资料完整。排除标准：(1)其他原因引起的骨代谢性疾病者;(2)药物引起的骨代谢性疾病,如长期使用激素治疗者;(3)长期卧床和营养不良者;(4)患恶性肿瘤者;(5)患慢性感染性疾病和免疫性疾病者;(6)精神性疾病和智力障碍者。3组研究对象的年龄、性别、病程、BMI和FBG水平等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有研究对象均签署知情同意书。

1.2方法 所有患者入组后抽取空腹肘静脉血液标本5 mL,放置在抗凝管中,3 000 r/min离心10 min,取上清液放置于-70 ℃的冰箱中备用。采用酶联免疫吸附试验检测血清LPR-5和SOST水平,试剂盒购自上海联迈生物工程有限公司;采用血细胞分析仪测定血常规;采用全自动生化分析仪测定低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和FBG;采用全自动糖化血红蛋白仪测定糖化血红蛋白(HbA1c)。

1.3观察指标 比较各组MHR、LPR-5和SOST水平的变化,对2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的影响因素进行单因素和多因素分析,并分析MHR、LPR-5和SOST水平在预测2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折中的价值,以及其与骨折严重程度的关系。

2 结 果

2.1各组MHR、LPR-5和SOST水平比较 骨质疏松组MHR和LPR-5水平明显高于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05),骨量减少组明显高于骨量正常组(P<0.05);而骨质疏松组血清SOST水平明显低于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05),骨量减少组明显低于骨量正常组(P<0.05)。见表1。

表1 各组MHR、LPR-5和SOST水平比较

2.22型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的单因素分析 骨折组FBG、HbA1c、TG、MHR和LPR-5水平明显高于非骨折组(P<0.05),骨折组的BMI和SOST水平明显低于非骨折组(P<0.05),骨折组和非骨折组的年龄、收缩压、舒张压、LDL-C、HDL-C和TC水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的单因素分析

组别nLDL-C(mmol/L)HDL-C(mmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)MHRLPR-5(pg/mL)SOST(pg/mL)骨折组483.21±0.721.15±0.355.01±1.022.09±0.720.38±0.0715.31±2.92454.23±36.62非骨折组613.18±0.531.16±0.324.96±0.971.78±0.870.31±0.0612.25±3.14497.74±47.93t0.2510.1560.2612.0535.9035.2165.173P0.8030.8770.7950.043<0.001<0.001<0.001

2.32型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的多因素分析 对单因素分析中差异有统计学意义的指标(BMI、FBG、HbA1c、TG、MHR、LPR-5和SOST)进行多因素分析显示,BMI、FBG、MHR、LPR-5和SOST是2型糖尿病患者发生骨折的独立影响因素(P<0.05)。见表3。

表3 2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的多因素分析

2.4MHR、LPR-5和SOST水平对2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的预测效能 MHR、LPR-5和SOST对2型糖尿病骨质疏松患者骨折的预测效能优于BMI和FBG(P<0.01),根据2型糖尿病骨质疏松患者是否发生骨折进行二元Logistic回归分析得方程Y=19.5×XMHR+0.37×XLPR-5-0.03×XSOST+0.34,3项指标联合检测的灵敏度为87.5%,特异度为83.6%,曲线下面积(AUC)为0.909,明显高于MHR(Z=3.182,P<0.01)、LPR-5(Z=3.154,P<0.01)和SOST(Z=3.684,P<0.01)单项检测的AUC,而各指标单项检测的AUC之间差异无统计学意义(P>0.05)。见表4、图1。

表4 MHR、LPR-5和SOST水平对2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的预测效能

图1 MHR、LPR-5和SOST单项及联合检测预测2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的ROC曲线

2.5MHR、LPR-5和SOST水平与2型糖尿病骨质疏松患者骨折严重程度的关系 骨折Ⅲ级2型糖尿病骨质疏松患者的MHR和LPR-5水平明显高于Ⅱ级和Ⅰ级(P<0.05),Ⅱ级明显高于Ⅰ级(P<0.05);而骨折Ⅲ级2型糖尿病骨质疏松患者的血清SOST水平明显低于Ⅱ级和Ⅰ级(P<0.05),Ⅱ级明显低于Ⅰ级(P<0.05)。见表5。

表5 MHR、LPR-5和SOST水平与2型糖尿病骨质疏松患者骨折严重程度的关系

续表5 MHR、LPR-5和SOST水平与2型糖尿病骨质疏松患者骨折严重程度的关系

3 讨 论

2型糖尿病患者由于长期血糖控制不佳,导致胰岛素分泌相对或绝对不足,导致三大营养代谢发生紊乱,同时存在钙磷代谢障碍,导致骨质结构被破坏,骨脆性增加,骨强度明显降低,发生骨折的风险明显增加[6]。2型糖尿病和骨质疏松互为因果,临床上需要积极控制血糖水平,预防糖尿病并发症的发生[7]。骨质疏松患者发生骨折危害极大,导致家庭或者社会需要投入大量的人力、物力和财力,给社会和家庭带来沉重的负担[2]。2型糖尿病骨质疏松是可以治疗的,早期识别和筛选2型糖尿病骨质疏松的高危人群,并对高危人群采取进一步干预措施,可减少骨质疏松和骨折并发症的发生[8]。本研究通过对2型糖尿病骨质疏松患者是否发生骨折进行单因素分析发现,骨折组的FBG、HbA1c、TG、MHR和LPR-5水平明显高于非骨折组,BMI和SOST水平明显低于非骨折组;进一步进行多因素分析显示,BMI、FBG、MHR、LPR-5和SOST是2型糖尿病患者发生骨折的独立影响因素,且MHR、LPR-5和SOST对2型糖尿病骨质疏松患者骨折的预测效能明显优于BMI和FBG。

本研究显示,骨质疏松组2型糖尿病患者MHR水平显著高于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05),骨折组的MHR水平明显高于非骨折组(P<0.05),说明MHR水平与2型糖尿病患者骨质疏松和骨折具有密切联系,并且随着骨折分级升高而升高,提示MHR是评估2型糖尿病骨质疏松患者骨折严重程度的诊断指标。MHR是炎症和氧化应激指标,在2型糖尿病引起的骨质疏松方面也有一定的研究：一方面,单核细胞分泌的趋化因子引起炎症细胞在局部大量聚集,同时也诱导阳性端粒酶刺激单核细胞产生破骨细胞,后者进一步促进骨质吸收,导致骨质疏松的发生;另一方面,HDL-C具有明显抑制LDL-C的氧化作用,并且对单核巨噬细胞的迁移具有明显抑制作用,表现为抗炎作用[9]。本研究显示2型糖尿病骨质疏松患者MHR水平是发生骨折的独立影响因素,且MHR为0.35时,对预测2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的灵敏度为64.6%,特异度为80.3%,AUC为0.793,说明其在预测糖尿病骨质疏松患者发生骨折具有较高的预测效能。有研究显示MHR对2型糖尿病发生骨质疏松具有较高的诊断效能,而在预测糖尿病骨质疏松患者发生骨折方面的研究仍较少[10]。

本研究显示,骨质疏松组2型糖尿病患者血清LPR-5水平明显高于骨量减少组和骨量正常组(P<0.05),骨折组的LPR-5水平明显高于非骨折组(P<0.05),并且随着骨折分级的升高而升高;而骨质疏松组2型糖尿病患者血清SOST水平明显低于骨量减少组和骨量正常组,骨折组的血清SOST水平明显低于非骨折组,并且随着骨折严重程度的升高而降低;多因素分析发现血清LPR-5和SOST水平是2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的独立影响因素,说明血清LPR-5和SOST与2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折具有密切联系。LPR-5是一种跨膜受体蛋白,是Wnt配体的辅助受体,广泛存在于机体的器官和组织中,其表达的增加有利于胰岛素的产生,对胰岛素信号通路具有积极作用,有助于成骨细胞促进骨的形成[11];SOST作为Wnt信号通路的抑制因子,是糖和骨代谢的重要调节因子,通过与信号通路的共同受体LPR-5结合,抑制Wnt信号通路的激活,从而抑制骨的形成[12]。SOST主要由骨细胞分泌,SOST基因缺失患者出现骨量显著增加[14]。MAIMOUN等[14]认为SOST水平与骨微结构呈正相关,2型糖尿病发生骨折的患者血清SOST水平与BMD水平呈正相关,与本研究结果显示SOST水平是骨质疏松患者发生骨折的保护因子一致。本研究显示血清LPR-5为12.85 pg/mL时,预测2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折的灵敏度为83.3%,特异度为63.9%,AUC为0.761,说明血清LPR-5对预测2型糖尿病患者发生骨折具有较高的价值。同时本研究显示,血清SOST为482.14 pg/mL时,预测糖尿病骨质疏松患者发生骨折的灵敏度为79.2%,特异度为60.7%,AUC为0.760,说明血清SOST对预测2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折具有较高的效能。

本研究显示,联合检测MHR、LPR-5和SOST对预测2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折具有更高的诊断效能,其灵敏度为87.5%,特异度为83.6%,AUC为0.909,明显高于各指标单项检测,说明3个指标之间存在某种内在联系,具有一定的互补性,MHR是反映炎症和脂质氧化应激的指标,而LPR-5和SOST主要反映Wnt信号通路调节骨折代谢的指标,说明2型糖尿病发生骨质疏松是一个多因素和多步骤的过程,对于这些指标出现异常时,如何干预防止骨折的发生,需要进一步实验证实。

总之,MHR、LPR-5和SOST参与了2型糖尿病骨质疏松的发生、发展过程,是发生骨折的独立影响因素,联合检测MHR、LPR-5和SOST水平对2型糖尿病骨质疏松患者发生骨折具有较高的预测价值。