2型糖尿病中动脉僵硬度与骨微结构恶化之间的关联：一项横断面研究

《Journal of Diabetes》：Association Between Arterial Stiffness and Bone Microarchitectural Deterioration in Type 2 Diabetes: A Cross-Sectional Study

骨微结构评分与脉搏波传导速度在2型糖尿病中的关联研究，纳入646例T2DM患者，通过双能X线骨密度仪评估L1-L4 TBS，使用踝肱指数仪测量baPWV。结果显示baPWV与TBS呈独立负相关（β=-0.076，95%CI=-0.114至-0.038），当baPWV>1531 cm/s时，TBS降解风险显著增加（p<0.05），但baPWV与BMD无独立关联。年龄、BMI、尿蛋白/肌酐比值、DBP、I型胶原N端前肽及碱性磷酸酶是TBS的影响因素，性别在男性亚组中显示DBP和ALP关联。baPWV可作为T2DM患者骨折与心血管风险联合评估的实用指标。

　　
糖尿病（DM）及其相关代谢紊乱与骨代谢的交互作用近年来备受关注。该研究聚焦于2型糖尿病（T2DM）患者群体，重点探索动脉僵硬指标（baPWV）与骨微结构质量指标（TBS）及骨密度（BMD）之间的潜在关联，为糖尿病患者的综合健康管理提供新视角。

### 研究背景与意义
骨代谢异常在糖尿病中具有显著的临床重要性。传统BMD检测（如 DXA）主要反映骨矿物质的总量，但无法准确评估骨微结构的完整性。TBS作为基于 DXA 的灰度纹理分析技术，能够量化骨小梁的排列密度和结构质量，已被证实可独立预测骨折风险。然而，现有研究多集中在健康人群或骨质疏松患者，针对 T2DM 患者群体中 TBS 与 baPWV 的关联仍缺乏深入探讨。

动脉硬化是糖尿病患者的常见并发症，baPWV 作为评估外周动脉僵硬度的可靠指标，与多种代谢综合征相关疾病存在双向关联。研究团队提出“骨-血管轴”概念，认为血管功能异常可能通过共享的病理生理机制（如氧化应激、炎症反应）影响骨代谢。这一理论框架为解析 T2DM 患者骨微结构退化的潜在机制提供了新思路。

### 研究方法与设计
研究采用横断面队列设计，纳入 2022-2025 年就诊于浙江省立医院内分泌科的非妊娠期 T2DM 患者共 646 例。排除标准涵盖严重肾功能不全（eGFR <30 mL/min/1.73m2）、甲状腺疾病、肿瘤病史及近一年使用骨代谢调节剂者。数据采集包括：
1. **人口统计学指标**：年龄、性别、BMI、腰围等基础参数
2. **血管功能评估**：baPWV（采用欧姆龙 BP-203PREIII 仪器测量踝肱脉搏波传导时间）及 ABI（踝肱指数）
3. **骨代谢指标**：
- TBS 通过 Lunar 双能 X 线骨密度仪获取 DXA 图像后经 TBS iNsight 软件分析
- BMD 采用 Z 和 T 分数双重标准（T score ≥-1.0 为正常，< -2.5 为骨质疏松）
4. **生化指标**：包括尿白蛋白/肌酐比值（UACR）、骨特异性碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型胶原 N 末端前肽（TPINP）等骨代谢标志物

研究团队采用多阶段统计分析策略：
- **单变量分析**：通过 Spearmann 秩相关系数初步探索变量间关联
- **多变量线性回归**：逐步纳入临床参数（年龄、血压、BMI）、肾功能指标（eGFR、UACR）、骨代谢标志物（TPINP、ALP）等，构建逐步调整模型
- **交互效应分析**：特别考察性别对调节效应的影响（男性样本量 444 例，女性 202 例）

### 关键研究结果
#### 1. TBS 与 baPWV 的独立负相关
研究发现 baPWV 每增加 1%，L1-L4 TBS 下降 0.076（95% CI: -0.114 to -0.038），且该关联在多重调整后仍保持统计学显著性。当 baPWV 超过 1531 cm/s 时，低 TBS（骨微结构退化）风险显著上升（OR 值未明确但 p 值 <0.05）。值得注意的是，性别差异在模型中显现：
- 男性患者中 baPWV 与 TBS 的相关性更强（β=-0.008 vs 全群 β=-0.007）
- 女性患者中 DBP 和 ALP 对 TBS 的影响更为显著（β=-0.003，p=0.023）

#### 2. BMD 与 baPWV 的非关联性
尽管单变量分析显示 baPWV 与 FN BMD、TH BMD 和 L1-L4 BMD 的 T score 均存在负相关（β=-3.5~-3.63, p<0.001），但在纳入多重混杂因素（包括血糖控制指标、肝肾功能、血脂水平等）后，该相关性消失（p>0.05）。Z score 分析同样显示 baPWV 与各部位 BMD 无显著关联（p>0.05），提示骨矿密度与血管僵硬度的关联可能具有特殊性。

#### 3. TBS 的多因素预测模型
通过逐步回归分析，确定以下独立影响因素（β值及 p 值）：
- **正向预测因素**（增加 TBS 降解风险）：
- 年龄增长（β=-0.007，p<0.001）
- 高 BMI（β=-0.006，p<0.001）
- 尿蛋白排泄增加（UACR 升高）
- 血清 ALP 和 N-t OC 水平升高
- **负向保护因素**（改善 TBS）：
- 骨密度指标（FN BMD、L1-L4 BMD 增加分别降低 TBS 降解风险 0.005 和 0.015）
- 男性性别（β=-0.003，p=0.025）
- 血压控制（DBP 降低与 TBS 保护和改善相关）

#### 4. 非线性关系验证
通过限制性立方样条（RCS）分析，证实 baPWV 与 TBS 的关系呈近似线性（非线性检验 p=0.868），且临界点位于 1531 cm/s（p=0.034）。该发现提示血管僵硬度的线性变化可同步反映骨微结构的线性退化。

### 临床启示与机制探讨
#### 1. 骨-血管轴的临床验证
研究首次在 T2DM 患者中证实 baPWV 可作为骨微结构质量（TBS）的独立预测因子。这种关联可能通过以下机制实现：
- **共同代谢通路**：糖尿病高血糖状态可能同时促进血管内皮功能障碍和成骨细胞活性抑制
- **炎症因子介导**：血管僵硬度与全身炎症反应指数（如 CRP）存在正相关，而炎症因子可抑制成骨细胞分化
- **氧化应激损伤**：动脉硬化标志物（如 baPWV）与氧化应激水平（MDA、GSH-Px）呈正相关，而氧化应激同样影响骨基质矿化

#### 2. BMD 指标的局限性
研究显示 baPWV 与 BMD 的相关性在多重调整后消失，提示：
- BMD 测量可能未涵盖骨微结构的动态变化（如骨小梁连接度、孔隙率）
- 血管-骨轴可能通过非骨矿密度相关机制发挥作用
- 需要开发新型骨强度评估体系（如 TBS 与 baPWV 的联合应用）

#### 3. 性别差异的临床意义
男性患者中 baPWV 对 TBS 的影响更显著，可能与雄激素对骨代谢的双向调节作用相关。女性患者中 ALP 和 DBP 的独立效应提示：
- 骨转换率（反映 ALP 水平）与血管功能存在交互作用
- 低血压状态可能通过机械牵张效应保护骨微结构

### 研究局限与未来方向
1. **横断面设计限制**：无法确定 baPWV 变化与 TBS 退化的因果关系，需开展前瞻性队列研究
2. **测量范围差异**：TBS 主要反映腰椎骨密度，与 baPWV 的关联可能存在区域特异性差异
3. **混杂因素控制**：未完全排除药物（如降糖药、降压药）的潜在影响，需进行药物作用路径分析
4. **种族特异性待验证**：样本主要来自东亚人群，未来需扩大种族多样性

### 结论
该研究系统揭示了 T2DM 患者中 baPWV 与骨微结构的独立关联，证实 baPWV 可作为新型生物标志物，实现血管-骨代谢的同步评估。临床实践中，建议将 baPWV 测量纳入糖尿病患者的常规骨健康评估体系，特别是对于合并以下特征的患者应重点关注：
- 超过 60 岁且糖尿病病程 >5 年
- BMI >28 kg/m2 合并尿蛋白阳性
- 血压控制不佳（DBP >85 mmHg）

这一发现为开发"骨-血管联合风险评估模型"提供了重要依据，可能推动临床指南中骨折风险预测因子的更新，特别是在糖尿病合并血管病变患者群体中具有重要实践价值。