【临床研究】男性血清骨钙素水平与糖尿病性周围神经病变的相关性研究

文章来源：中华内分泌代谢杂志, 2022,38(6) : 503-508

作者：何泱 赵琳 杨心瑜 卞华

对象和方法

一、对象

回顾性收集2020年1月至2021年11月本院住院治疗的糖尿病患者。纳入条件：(1)2型糖尿病；(2)男性；(3)年龄≥18岁；(4)住院期间进行了血清骨钙素水平检测及肌电图检查。排除标准：(1)合并原发性甲状旁腺功能亢进、甲状腺功能亢进、皮质醇增多症等致继发性骨质疏松症者；(2)合并脑卒中、酒精中毒、恶性肿瘤化疗、估算的肾小球滤过率(eGFR)<15 mL·min^-1·(1.73 m²)^-1等可引起非糖尿病性神经病变者。最终有370例男性2型糖尿病患者纳入本研究。

二、方法

1．临床资料收集：

患者入院后行常规病史采集和辅助检查，并签署"生物样本及健康相关信息捐赠者知情同意书"；血骨钙素及其他相关生化指标均由本院检验科常规测定；血清总骨钙素及血清Ⅰ型胶原羧基端肽β交联肽(β cross-linked C-telopeptide of type Ⅰ collagen, CTXβ)的检测在空腹状态下采血并于入院48 h内完成检测，二者测定采用电化学发光法(罗氏，COBAS e801，骨钙素批间差异7.7%，CTXβ批间差异4.4%)；肌电图及神经传导速度由本院肌电图室常规测定；骨密度由本院骨密度室采用双能X线吸收法(DEXA)测定。

2．DSPN的诊断^[6]：

(1)在糖尿病诊断时或诊断后出现并排除其他原因引起的神经病变；(2)有DSPN临床症状(如疼痛、麻木、感觉异常等)，5项检查(踝反射、震动觉、针刺痛觉、温度觉、压力觉)任意1项阳性；若无临床症状，则5项检查中任意2项异常也可诊断；(3)肌电图等神经电生理检查符合DSPN改变；同时满足(1)(2)或(1)(3)可诊断；符合上述DSPN诊断标准的用"总DSPN"表述。

DSPN诊断分层。(1)临床DSPN：有DSPN的症状和1项以上阳性体征，或无症状但有2项以上阳性体征；(2)确诊DSPN：符合临床DSPN，且神经电生理检查也证实符合DSPN；(3)亚临床DSPN：无DSPN的症状和体征，仅神经电生理检查提示符合DSPN。

3．糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease)的诊断^[6,7]：

(1)3~6个月内3次中至少2次随机尿白蛋白肌酐比值≥30 mg/g或尿白蛋白排泄率≥30 mg/24 h(≥20 μg/min)；(2)eGFR<60 mL·min^-1·(1.73 m²)^-1持续3个月以上；(3)肾活检符合；满足(1)~(3)任何一项可诊断。

4．糖尿病视网膜病变的诊断：

参照2020年中华医学会糖尿病诊疗指南^[8]，由本院眼科医师据散瞳眼底检查进行诊断。

5．糖尿病下肢动脉病变的诊断^[6]：

(1)糖尿病；(2)有相应的临床表现；(3)静息踝肱指数(ABI)≤0.90；(4)运动时下肢不适且踏车平板试验ABI下降15%~20%；(5)影像学有下肢动脉狭窄或闭塞。

6．冠状动脉粥样硬化性心脏病的诊断^[8]：

(1)有相应的临床表现；(2)无创性检查有心肌缺血证据；(3)冠状动脉造影或者冠状动脉计算机断层扫描(CT)血管成像提示冠状动脉狭窄>50%；同时满足(1)(3)或(2)(3)可诊断。

7．基线治疗药物：

满足如下标准者定义为规律使用药物：(1)本次入院前3个月内使用过；(2)使用时间超过4周。其中，营养神经药物包括甲钴胺、α硫辛酸等，改善循环药物包括贝前列腺素钠、胰激肽原酶等。

三、统计学处理

采用SAS 8.1统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用方差分析；不符合正态分布的计量资料以M(P25, P75)表示，其中基线资料组间比较采用非参数Kruskal-Wallis检验，肌电图相关参数经log₁₀转换后采用协方差分析进行组间比较：由于协方差分析要求协变量(即需要校正的混杂因素)与观测变量(即肌电图相关参数)间存在线性关系，故先检验线性关系，再将存在线性关系的混杂因素纳入协方差分析中。计数资料以n(%)表示，组间比较采用卡方检验。采用logistic回归计算3组患者发生DSPN的比值比(OR)值。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

一、基本资料

共有370例男性2型糖尿病患者纳入本研究，中位年龄为59岁，中位糖尿病病程为8年，其中共有128例(34.6%)诊断为DSPN(即总DSPN)，包括临床DSPN 108例(29.2%)和亚临床DSPN 20例(5.4%)；临床DSPN中，单纯临床表现符合而肌电图诊断无阳性发现者25例(6.8%)，临床表现及肌电图均符合DSPN而确诊DSPN者83例(22.4%)。

为了探讨骨钙素和DSPN的相关性，根据血清骨钙素三分位水平将370例入选者分为T1组(骨钙素<9.2 ng/mL，123例)、T2组(9.2≤骨钙素<13 ng/mL，122例)和T3组(骨钙素≥13 ng/mL，125例)，3组的基本资料见表1。骨钙素T2组的年龄低于T1组，T3组年龄与其他2组相仿；3组间糖尿病病程、合并冠状动脉粥样硬化性心脏病、糖尿病肾脏疾病、糖尿病视网膜病变者所占比例差异无统计学意义，T2组的糖尿病下肢动脉病变合并率低于T1和T3组；骨代谢方面，3组间血钙、25-羟维生素D(25-OHD)水平无显著差异，血清睾酮水平和骨吸收标志物CTXβ均随骨钙素T1、T2、T3组呈升高趋势，T3组患者骨密度显著低于T1和T2组；基线治疗用药方面，T3组的二甲双胍、血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)/血管紧张素受体抑制剂(ARB)类降压药物的使用比例较低，而其他口服降糖药物、胰岛素、营养神经、改善微循环等药物的使用在3组间差异无统计学意义(表1)。

二、血清骨钙素水平和DSPN的相关性

骨钙素T1、T2、T3组患者中，总DSPN的患者例数分别为50例(40.7%)、29例(23.8%)和49例(39.2%)，T2组的总DSPN比例显著低于T1和T3组(P<0.01)；亚组分析发现，T2组临床DSPN和确诊DSPN者所占比例均显著低于T1和T3组，3组间亚临床DSPN比例差异无统计学意义(均P>0.05，图1)。

图1 血清骨钙素三分位分组DSPN合并率的比较

鉴于骨钙素T2组的DSPN比例最低，以T2组为参照，进一步分析T1和T3组的总DSPN的发生风险。单因素logistic回归分析发现(未校正)，T1组的总DSPN发生风险较T2组增加119.7%(OR＝2.197，95%CI 1.266~3.810, P＝0.005)，T3组的总DSPN发生风险较T2组增加106.8%(OR＝2.068，95%CI 1.193~3.584, P＝0.010)，且T1和T3组总DSPN风险的增加独立于年龄、糖尿病病程、HbA_1C、糖尿病合并症、血肌酐、CTXβ、血钙、血25-OHD、血睾酮、骨密度、基线治疗用药等混杂因素(表2)。

三、血清骨钙素水平与神经电生理指标的相关性

在370例入选者中，103例(27.8%)患者肌电图及神经传导速度检查提示为多发性周围神经病变。进一步对3组间患者肌电图神经电生理参数行协方差分析，如方法学所述，经过统计学检验后下述混杂因素与肌电图参数存在线性关系：年龄、糖尿病病程、HbA_1C、血肌酐、糖尿病视网膜病变、腰椎骨密度、二甲双胍用药。将这些因素纳入协方差分析，结果提示，在校正了上述混杂因素后，相比于T2组， T1组患者的尺感觉神经传导速度、尺感觉神经动作电位波幅、腓肠感觉神经传导速度显著降低；而T3组尺运动神经动作电位波幅、正中运动神经传导速度、腓运动神经传导速度、尺感觉神经传导速度、腓肠感觉神经传导速度、腓浅和腓肠感觉神经动作电位波幅均显著降低(表3)。

讨论

本研究通过对370例男性糖尿病患者临床资料的分析发现，骨钙素低水平或高水平患者DSPN合并率高于中水平患者，提示血清骨转换指标骨钙素的改变可能与糖尿病性周围神经病变相关。

成人骨骼处于不断的重塑过程(骨转换)中，先破坏(骨吸收)，后重建(骨形成)，骨吸收和骨形成相互偶联，二者同增同减并处于动态平衡来维持正常骨量^[9]。当二者动态平衡被打破，如骨吸收和骨形成均增强(高骨转换)，但骨吸收增强更明显，或是骨吸收和骨形成均减弱(低骨转换)，但骨形成减少更明显，将引起骨质疏松等骨病^[10]。

近20年来，随着多种骨源性激素及其对全身多器官功能的调控作用被发现，骨已超越了经典的运动器官而被认为是一种内分泌器官^[5]。骨钙素是最早发现的骨源性激素之一，其由成骨细胞合成并分泌入血，在临床工作中作为成骨活性指标反映骨转换状态。近年多项研究报道了骨钙素还可作用于小鼠神经系统，促进胎鼠神经系统的发育，促进记忆、认知功能的形成，改善帕金森等神经变性疾病的运动障碍^[11,12,13]。进一步的机制研究发现，骨钙素可以促进少突胶质细胞的分化、促进髓鞘形成及神经损伤后髓鞘的再生^[5]。临床研究发现，血清骨钙素水平较高者其脑卒中急性期恢复程度优于血清骨钙素水平较低者^[14]。上述研究提示，血清骨钙素水平可能对糖尿病神经病变有一定影响。

既往有多项研究分析了DSPN与骨密度、骨转换指标的相关性，其结果不尽一致：Rasul等^[15]发现，DSPN患者血清骨转换指标骨钙素、CTX、Ⅰ型前胶原-氨基末端前肽(P1NP)水平高于无DSPN患者，但二者的骨密度无显著差异；而在Piaggesi等^[16]的研究中，有DSPN和无DSPN糖尿病患者的血骨钙素水平、胶原羧基末端肽、骨密度差异均无统计学意义；Mohseni等^[17]的meta分析提示，DSPN对于骨转换指标、髋部、腰椎及跟骨骨密度均无显著影响。上述研究皆是基于神经病变可能影响骨代谢的假设，且其研究数据并不支持该假设。然而，目前尚缺乏从骨转换角度出发探讨不同程度的骨转换水平对于DSPN影响的研究。

因此，本研究从骨转换指标出发，根据血清骨钙素三分位水平将入选者分组，结果发现骨钙素中水平组患者的总DSPN、临床DSPN、确诊DSPN的合并率均显著低于低水平和高水平组，且该组患者多项肌电图神经电生理参数均优于其他2组，提示血清骨钙素水平较低或较高者DSPN风险升高。

根据既往文献报道，骨钙素促进神经系统发育及骨钙素对于神经损伤的保护作用^[6,7]。本研究结果显示，骨钙素低水平组患者DSPN风险的增加，但高水平组患者DSPN合并率也增加。一方面，既往研究中骨钙素对于神经系统正向作用的发现主要是基于健康小鼠和骨钙素基因敲除小鼠对比^[4,5]。换言之，既往文献结果说明，骨钙素生理水平相较于缺乏或极低水平对于神经系统具有正向作用，但既往却鲜有研究关注升高的骨钙素水平对于神经系统的影响，骨钙素基因过表达小鼠或是予小鼠大剂量注射骨钙素后或许会有更多的发现。另一方面，骨转换水平的差异也可能是这种现象的解释之一：成人骨转换中骨形成与骨吸收相偶联，本研究骨钙素低、中、高水平患者的骨吸收指标CTXβ水平也呈升高趋势，提示这3组患者分别代表了相对较低、中等、较高骨转换水平者。与本研究中等骨转换水平(骨钙素中水平)保护而高骨转换水平(骨钙素高水平)增加DSPN的结果类似，既往的人群研究发现，中等水平的骨转换相较于低骨转换可降低糖尿病的发病风险，过高的骨转换反而增加糖尿病风险，且高骨转换状态下给予抑制骨吸收治疗能够改善糖代谢^[18,19,20]。在近期的一项人群研究中，高骨转换状态下破骨细胞的激活可通过分泌二肽基肽酶-4(DPP-4)而使血糖升高，破骨细胞抑制剂地舒单抗可能通过降低受试者血清DPP-4水平来显著改善血糖^[21]。本研究显示，骨钙素高水平组患者骨密度显著降低，且其中位股骨颈骨密度T评分(-1.55)已降至骨量减少范围，说明该组患者成骨标志物骨钙素水平的升高是作为骨吸收增加的代偿，且其骨吸收增强的程度超过骨形成的代偿性增加，在破骨细胞过度激活的状态下，可能尚存在其他骨源性物质或者其他机制来负向调控周围神经功能，且这种负向调控作用超过了高水平骨钙素的保护作用。事实上目前已发现成纤维细胞生长因子23(FGF23)、脂质运载蛋白2(lipocalin2)、甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrP)、硬骨素(sclerostin)等多种骨钙素之外的骨源性物质也参与骨的内分泌功能^[22]。本研究中，骨钙素高水平组患者DSPN的增加究竟是由于不同程度的骨钙素增加可能具有双向作用，还是由于骨吸收过度激活后对于神经的负向调控，亦或还有其他机制都有待进一步研究证实。

本研究尚存在如下不足：(1)本研究是横断面研究，骨钙素对于糖尿病性神经病变影响的因果联系尚待进一步前瞻性研究证实；(2)由于男性和女性体内血清骨钙素水平的正常参考范围存在差异，将男性和女性合并分析可能会产生偏倚，故本研究仅对男性患者进行分析，有关骨钙素对于女性糖尿病患者的影响尚待进一步明确。

综上，骨钙素低水平组和高水平组的男性糖尿病患者合并DSPN的风险高于中水平患者，提示骨转换水平与男性糖尿病性周围神经病变相关，维持中等水平的骨转换状态(例如血清骨钙素水平维持在9.2~13 ng/mL)可能对糖尿病性周围神经病变具有保护作用。

参考文献 （略）

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