糖尿病对成骨功能影响
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糖尿病对成骨功能影响
张金钮李玉坤
糖尿病与骨代谢关系密切，糖尿病患者胰岛素及胰岛
素样生长因子缺乏，钙磷及维生素Ｄ代谢异常，高血糖，糖尿
病并发症，糖基化终末产物，细胞因子与Ｗｎｔ信号途径异常等均可造成糖尿病患者骨代谢异常从而导致骨质疏松症等
骨骼病变，本文就糖尿病对成骨功能影响的研究进展作一综述。
１胰岛素及胰岛素样生长因子１对成骨功能的影响
糖尿病患者体内胰岛素绝对或相对不足导致高血糖，
胰岛素是一种重要的骨合成代谢因子，胰岛素对骨骼的促合
成作用证据来自于动物模型。Ｈａｍａｄａ等［１１发现链脲佐菌素诱导的１型糖尿病模型小鼠中骨小梁体积、骨形成和骨吸收
参数均较对照组明显下降，缺少胰岛素和胰岛素受体的小鼠表现为骨形成损害以及低骨转换，表现为成骨细胞数目减
少、类骨质形成不足及骨矿沉积速度减慢。Ｆｕｊｉｉ等１２１研究发现ＳＤＴ鼠（ＳｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｌｙＤｉａｂｅｔｉｃＴｏｒｉｉ鼠，一种非肥胖２型
糖尿病模型）的骨密度及骨强度均显著低于ＳＤ鼠（Ｓｐｒａｇｕｅ．Ｄａｗｌｅｙ大鼠），而给予安慰剂的对照组ＳＤＴ鼠单位体积骨量类骨质体积、单位面积骨表面成骨细胞面积、骨形成率，单位
面积骨表面破骨细胞表面积、被侵蚀表面积，矿物质沉积率均显著低于ＳＤ鼠及胰岛素治疗组ＳＤＴ鼠。
胰岛素样生长因子ｌ（ＩＧＦ一１）是一种分子结构和胰岛素
类似的蛋白，在生长和合成代谢作用上具有重要意义。ＩＧＦ．１促进骨基质合成，抑制骨骼代谢分解，防止骨骼中钙的流
失，维持骨骼的正常结构和功能。ＡｂｏＥｌＡｓｒａｒ等［３］发现青少年１型糖尿病组与健康对照组相比，血清中ＩＧＦ．１降低，且血
糖控制差组（ＨｂＡｌＣ值≥８％）与血糖控制佳组（ＨｂＡｌＣ值＜
８％）相比，血清ＩＧＦ—ｌ及总骨密度水平均较低。Ｘｉａｎ等…证
实在骨重塑过程中骨基质释放的ＩＧＦ一１通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（ｍＴＯＲ）刺激了骨髓间充质干细胞向成骨
细胞分化，从而维持固有的骨骼微结构和骨量，成骨细胞前
体细胞敲除ＩＧＦ一１受体（Ｉｇｆｌｒ）的小鼠相比野生型小鼠骨量和矿物质沉积率减低，基因敲除Ｉｇｆｌｒ的ｆｌｏｘ／ｆｌｏｘ小鼠的骨髓
间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＭＳＣ）尽管移植后可
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—１９２７．２０１３．０３．０１８基金项目：河北省医学适用技术跟踪项目（ＧＬ２０１１－４３）作者单位：０５００５１石家庄，河北医科大学第三医院内分泌二科河北省骨科生物力学重点实验室通信作者：李玉坤，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｙｕｋｕｎ＠ｍｅｄｍａｉｌ．ｃｏｍ．ｃｎ・综述・
被招募到骨表面，却不能分化为成骨细胞。Ｆｒｉｔｔｏｎ等［５］发现基因敲除所致的ＩＧＦ一１缺乏小鼠远端股骨骨形成指数降低，
其中ＡＬＳＫＯ组（ａｃｉｄ—ｌａｂｉｌｅｓｕｂｕｎｉｔｋｎｏｃｋ—ｏｕｔ组，其ＩＧＦ一１水平的降低是由于ＩＧＦ．Ｉ＿ＩＧＦＢＰ．３－ＡＬｓ三聚体缺失情况下的
ＩＧＦ一１降解增加）骨髓培养表现为成脂增加及成骨减弱，正常
情况下，成骨细胞产生的细胞因子对破骨细胞的生成有重要作用，当正常成骨细胞与骨髓造血干细胞共同培养时能诱导
破骨细胞的生成。Ｆｒｉｔｔｏｎ等［５］应用ＡＬＳＫＯ小鼠的成骨细胞样细胞与正常造血干细胞共同培养未能诱导破骨细胞生成，
提示缺陷的ＩＧＦ一１复合体亦可导致破骨细胞生成障碍。
２钙磷代谢及维生素Ｄ水平对成骨功能的影响
钙和磷是动物机体，特别是骨骼生长所需的一对重要的常量矿物质元素，对动物机体的代谢和骨骼发育起着重要
的作用。研究发现由于高血糖、渗透性利尿和肾血流动力学
的改变，肾小管对钙、磷重吸收障碍，糖尿病ＢＢ鼠
（Ｂｉｏｂｒｅｅｄｉｎｇ鼠）尿钙排泄明显增加。胰岛素和ＩＧＦ一１具有刺激肾ｌｄ羟化酶作用，糖尿病鼠体内活性维生素Ｄ合成不足
可能与胰岛素、ＩＧＦ一１不足，肾１ｄ羟化酶活性减退有关，血维
生素Ｄ结合蛋白（ＤＢＰ）水平低下可能是造成１，２５（ＯＨ）２Ｄ３
减少的另一原因。
维生素Ｄ对骨重建的影响包括促进肠钙吸收，提高血钙浓度，促进骨骼矿化；通过成骨细胞促进骨形成，抑制成骨
细胞凋亡；促进破骨细胞的前体细胞向成熟破骨细胞分化，促进骨吸收等。１，２５（ＯＨ）ｚＤｓ能直接作用于甲状旁腺细胞，
抑制ＰＴＨ的合成及分泌。Ｐｅｋｋｉｎｅｎ等＿］在一项涉及１９５名芬
兰儿童及青少年的有关血维生素Ｄ水平及其与维生素Ｄ摄
入的关系及骨健康的研究中，证实维生素Ｄ水平是决定ＢＭＤ（ｂｏｎｅｍｉｎｅｒａｌｄｅｎｓｉｔｙ）的关键因素。Ｓｅａｍａｎｓ等［７］在一项探讨老年欧洲人中２５一羟基维生素Ｄ与骨转换的关系的研究中，发现２５．羟基维生素Ｄ水平与血骨源性碱性磷酸酶（Ｂ．
ＡＬＰ）、尿吡啶啉（ＰＨ）及尿脱氧吡啶啉（Ｄ—Ｐｙｒ）呈负相关，表明维生素Ｄ有维持骨转换作用。
３ａｍｙｌｉｎ等调节骨转换激素及细胞因子对成骨功能的影响
ａｍｙｌｉｎ是３７个氨基酸肽类，一种随Ｂ细胞分泌胰岛素同时分泌的一个骨骼相关因子［８］，其结构与功能与降钙素相似。在一个链脲佐菌素选择性破坏胰岛Ｂ细胞的大鼠模型
中发现，ｍａｙｌｉｎ能够使骨形成指标升高，抑制骨吸收，维持骨
万方数据虫堡生物医堂．工猩塞盍２Ｑ１３生８旦筮！！鲞筮垒翅￡ｈ也』垦ｉＱ塑旦量蜡，△女耻堕垫１３：ｙ！！：１２：丛Ｑ：垒
量，ａｍｙｌｉｎ缺乏的小鼠表型为骨量减少和骨吸收增加，体外实验也发现ａｍｙｌｉｎ可以抑制破骨细胞成熟。Ｃｏｒｎｉｓｈ等一给性成熟雄性小鼠皮下注射ａｍｙｌｉｎ，与对照组相比，实验组骨
形成指标上升，骨吸收指标下降，总骨量上升，骨皮质厚度增加，胫骨生长板宽度及胫骨长度均增加。Ｖｉｌｌａ等ｉ１０通过细
胞培养证实ａｍｙｌｉｎ对人成骨细胞样细胞（ｈｕｍａｎｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ—
ｌｉｋｅ）有促增殖作用。Ｗｏｊｅｉｋ等１ｔ！通过１５例神经性厌食症女性及１６例健康对照者的横断面研究，发现女性厌食症中降
低的ＢＭＤ与降低的ａｍｙｌｉｎ有关。
ｐｒｅｐｔｉｎ是３４个氨基酸肽类，一种随Ｂ细胞分泌胰岛素
同时分泌的另一个骨骼相关因子。Ｃｏｒｎｉｓｈ等。１：一通过体外培养原代大鼠成骨细胞样细胞证实近生理浓度的人和鼠的
ｐｒｅｐｔｉｎ剂量依赖性的刺激大鼠成骨细胞及成骨细胞样细胞系的增殖（细胞数量以及ＤＮＡ合成），在人成骨细胞样细胞系（ｈｕｍａｎｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ—ｌｉｋｅｃｅｌｌｌｉｎｅ，ＳａＯＳ一２）和哺乳动物成骨
细胞样细胞系（ｍｕｒｉｎｅｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ．１ｉｋｅ，ｃｅｌｌｌｉｎｅＭＣ３Ｔ３．Ｅ１）也
观察到了同样的现象，ｐｒｅｐｔｉｎ呈剂量依赖性地增加骨结节的数量，而骨结节可以反映骨基质沉积和矿化。在新生鼠颅盖
骨器官培养中，加入ｐｒｅｐｔｉｎ的培养物中反映成骨细胞增殖的胸腺嘧啶核苷掺合（ｔｈｙｍｉｄｉｎｅｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）增加。ｐｒｅｐｔｉｎ通过激活ｐ４２１４４ＭＡＰＫｓ促使成骨细胞有丝分裂。ｐｒｅｐｔｉｎ可使去血清细胞的凋亡率降低２０％以上。在体内给药实验中，皮
下注射ｐｒｅｐｔｉｎ与对照组相比增加了鼠头盖骨骨面积及矿化
面积。但不同于ａｍｙｌｉｎ，ｐｒｅｐｔｉｎ可能不对破骨细胞产生调节作用。
瘦素是至今对其骨骼效应了解最多的脂肪因子。Ｍｏｔｙｌ
等√３：综述认为瘦素对骨骼可能存在中枢的和外周的两种作
用机制，而且效应相反。瘦素具有中枢性的骨调节作用，它虽不直接作用于成骨细胞，但却抑制骨形成，瘦素缺乏时骨
密度升高。瘦素可通过抑制成骨细胞的增殖，抑制动物骨骼形成。２型糖尿病患者体内瘦素水平较高，表现为瘦素抵
抗，与肥胖有密切关系。
４高血糖对成骨功能的影响
高糖在体外会抑制成骨细胞分化，表现为骨形态发生
蛋白２、骨钙素及护骨素的降低’１“，且体外实验证实葡萄糖可以剂量依赖性的增加破骨细胞活性。血红素加氧酶
（ｈｅｉｎｅｏｘｙｇｅｎａｓｅ，ＨＯ）是血红素分解代谢过程中的限速酶，血红素加氧酶．１（ＨＯ—１）为其中的氧应激诱导型，许多研究
表明，ＨＯ一１具有调节ＭＳＣ细胞分化、促进ＭＳＣ细胞向成骨
方向分化的作用［１４－１５］。细胞株及动物模型均证实高血糖会
抑制ＨＯ—ｌ的表达。Ｖａｎｅｌｌａ等ｍ］发现将人ＭＳＣ暴露于高糖状态下会造成骨钙素及骨形成蛋白表达的降低，用ＨＯ一１
ｓｉＲＮＡ（ＳｍａｌｌｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇＲＮＡ）转染人骨髓ＭＳＣ细胞造成
ＨＯ—ｌｍＲＮＡ的沉默，使ＨＯ—ｌ表达降低会诱导成脂分化及
ＰＰＡＲ３，表达增加，而用成骨生长肽（ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｇｒｏｗｔｈｐｅｐｔｉｄｅ，ＯＧＰ）增强ＨＯ一１表达促进ＭＳＣ向成骨方向分化，以・３３９・
ＨＯ一１为靶点，可通过增加成骨分化及减少氧化应激促进骨形成减轻骨质疏松。
５晚期糖基化产物对成骨功能的影响
晚期糖基化终产物（ａｄｖａｎｃｅｄｇｌｙｃａｔｉｏｎｅｎｄｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＡＧＥ）是一组在蛋白质、脂肪酸或核酸的氨基基团与还原糖
的醛基之间发生非酶性糖基化反应（又称Ｍａｉｌｌａｒｄ反应）所
形成的一系列具有高度活性的复杂交叉状大分子物质终产
物的总称，其结构具有高度异质性。巨噬细胞、系膜细胞、内皮细胞等许多细胞表面有ＡＧＥ的受体ＲＡＧＥ，可以与ＡＧＥ
结合形成ＡＧＥ—ＲＡＧＥ，从而激活细胞内信号途径，启动细胞
内一系列反应。近期研究表明ＡＧＥ影响ＭＳＣ及骨形成。
Ｙａｎｇ等．１７。通过雄性ｓＤ大鼠ＭＳＣ细胞培养和干预实验研究发现ＡＧＥ—ＢＳＡ（Ａｌｂｕｍｉｎｆｒｏｍｂｏｖｉｎｅｓｅｒｕｍ）通过ＲＯＳ．Ｐ３８途径以剂量．时间依赖方式产生趋化因子等细胞因子，这些因
子显示出对ＭＳＣ生长及迁移的抑制，提示ＡＧＥ通过细胞因
子对ＭＳＣ功能有放大的影响作用。Ｋｕｍｅ等［１８］分别用葡萄
糖，甘油醛，羟乙醛孵育ＢＳＡ获得ＡＧＥ．１，ＡＧＥ一２及ＡＧＥ一３，
用ＡＧＥｓ处理人间充质干细胞，发现ＡＧＥ一２、ＡＧＥ．３与对照组及ＡＧＥ．１比降低成活细胞数，增加细胞内ＲＯＳ的产生及凋
亡细胞的百分比。ＡＧＥ阻碍了ＭＳＣ成脂、成软骨。对于成骨分化，ＡＧＥ一２及ＡＧＥ．３虽增加了ＡＬＰ活性及细胞内钙含
量，然而，ｖｏｎＫｏｓｓａ染色提示矿化及成熟骨小结形成的缺
失。Ｙａｍａｇｉｓｈｉｉｌ９］指出ＡＧＥ在糖尿病状态下的快速积累，引起氧化应激的产生，随后在血管壁、成骨细胞、破骨细胞引起
炎性反应，从而参与血管壁的钙化及糖尿病骨质疏松进程，
有机骨基质中交联的ＡＧＥ也使骨骼生物力学性能明显受到损害。
６糖尿病并发症及新生血管生成功能受损对成骨功能的影响
糖尿病患者由于长期血糖控制欠佳引起的并发症可能
与骨质疏松等骨骼病变有关。糖尿病患者视网膜病变和周围神经病变都可能通过体力活动下降，神经肌肉和／骨骼损
害的交互作用导致ＢＭＤ降低，以及容易造成跌倒。Ｋｏｌｌｕｒｕ等。２０］认为２型糖尿病会导致动脉粥样硬化进程加快，血管内
皮受损，细胞外基质蛋白糖基化，血管失神经等，这些并发症最终会导致糖尿病患者新生血管生成及创伤愈合功能的受损。Ｔａｍａｒａｔ等［２１一通过动物实验分析骨髓单核细胞（ｂｏｎｅ
ｍａｒｒｏｗｍｏｎｏｎｕｃｌｅａｒＣｅｌｌ，ＢＭ—ＭＮＣ）促血管生成的潜力，非糖尿病动物的骨髓单核细胞治疗手术致下肢缺血的非糖尿病
动物，缺血．非缺血血管造影评分、毛细血管数量、血流恢复
重视糖尿病患者骨折风险的评估和防治
专题·骨质疏松
专家简介：潘琦，医学博士，主任医师，博士研究生导师；北京医院内分
泌科副主任兼全科医师培训基地副主任；中华医学会糖尿病学分会糖
尿病监测与治疗技术学组副组长兼基层管理学组副组长，中国老年保
健研究会老年骨质疏松分会秘书长，中华医学会老年医学分会内分泌
学组副组长，北京医学会糖尿病分会副主任委员；主持国家级、省部级
课题６项，参与多项国家重大课题；担任ＤｉａｂｅｔｅｓＣａｒｅ（中文版）、《中
华内科杂志》《中华老年医学杂志》《中华糖尿病杂志》《中国糖尿病杂
志》《中国心血管病杂志》等编委；在国内外核心期刊发表论文１１０余
篇。Ｅｍａｉｌ：ｐａｎｑｉ６２１＠１２６．ｃｏｍ
基金项目：国家重点研发计划项目（２０２０ＹＦＣ２００９０００）作者简介：冯鑫源，住院医师，Ｅｍａｉｌ：ｆｅｎｇｘｉｎｙｕａｎ１６＠１６３．ｃｏｍ通信作者：潘琦，主任医师，博士研究生导师，Ｅｍａｉｌ：ｐａｎｑｉ６２１＠１２６．ｃｏｍ重视糖尿病患者骨折风险的评估和防治
冯鑫源１，２，潘琦１，２，郭立新１
１．北京医院内分泌科国家老年医学中心中国医学科学院老年医学研究院，北京１００７３０；２．中国医学科学院北京协和医学院研究生院
［摘要］ 糖尿病与骨质疏松患病人数众多，已经成为严重的公共卫生问题，两者合并存在对健康危害巨大。糖尿病患者为骨质疏松性骨折高风险人群，可以通过高糖毒性、炎症、氧化应激、胰岛素作用不足等多种机制导致骨代谢紊乱及骨质量下降。应重视糖尿病患者骨折风险评估和防治，通过骨折风险评估工具、双能Ｘ线吸收法、骨小梁评分、骨转化标志物等多种方法对糖尿病患者的骨折风险进行综合评估。对于糖尿病患者采取综合管理降低骨折风险，应关注血糖控制对于骨折防治的关键作用，评估糖尿病并发症和降糖药物对于骨代谢的影响，给予个体化的生活方式指导及抗骨质疏松药物治疗，以全面改善患者生活质量。［关键词］ 糖尿病；骨折；骨质疏松；风险评估与减低；生活质量ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２６７９０．２０２２．０１．００３
1型糖尿病对骨折愈合影响的研究进展
1型糖尿病对骨折愈合影响的研究进展
蔡龙;向川
【摘 要】骨折是指骨结构的连续性完全或部分断裂.当合并有1型糖尿病(T1DM)时会降低骨强度,增加骨折风险.且治疗不当会产生骨延迟愈合、不愈合及感染性骨髓炎等并发症.因糖尿病(DM)产生的高糖血症和低胰岛素血症会使晚期糖基化终末产物和炎症因子表达增加,使骨愈合过程中胶原蛋白功能、微血管结构、骨吸收和重塑过程以及生物力学环境发生改变,这些变化都不利于骨折愈合的发展.目前T1DM影响骨折愈合的分子机制尚未明确表述.针对此问题,本文通过查阅国内外近几年相关文献,进行了分析和综述,以期为临床医师对合并有糖尿病的骨折患者靶向治疗提供理论依据.
【期刊名称】《中华老年多器官疾病杂志》
【年(卷),期】2018(017)010
【总页数】4页(P797-800)
【关键词】骨折愈合;1型糖尿病;炎症;机制
【作 者】蔡龙;向川
【作者单位】山西医科大学第二临床医学院骨科,太原030001;山西医科大学第二临床医学院骨科,太原030001
【正文语种】中 文
【中图分类】R816.8
骨折是骨科十分常见的一种创伤。然而骨折愈合是一个极为复杂的过程：由起始炎症反应、原始骨痂形成、内外骨痂与桥梁骨痂融合及骨重塑4个过程共同协调完成[1]。研究表明，影响骨折愈合的因素有很多，其中糖尿病(diabetes
mellitus,DM)对骨折愈合过程的影响较大，合并DM的骨折患者骨折断端发生骨延迟愈合、骨不连的概率较正常人群显著增加[2]。1型糖尿病(type 1 diabetes
mellitus, T1DM)以往被称为胰岛素依赖性糖尿病，主要是因胰岛B细胞破坏导致的胰岛素分泌绝对不足，并以高血糖为特征，是一种慢性代谢性紊乱性疾病，可引起多系统的功能损害。有研究表明，T1DM患者血液中晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)累积量较多，血清骨钙素水平和甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)水平明显降低，骨折风险显著增加[3,4]。亦有研究指出，DM患者的许多病理生理过程可能影响着骨愈合过程[5]。本文拟从多角度就T1DM对骨折愈合过程的影响作以下综述。
糖尿病人易骨折的原因分析
第 1 页 糖尿病人易骨折的原因分析
*导读：糖尿病与矿物质、骨代谢紊乱的关系非常复杂。胰岛素是软骨和骨生长的调节因子，对软骨和骨的形成有直接刺激效应，能激发糖蛋白和胶原蛋白的合成，还参与骨矿化效应，它对钙的吸收和骨矿化能起间接作用。因此，胰岛素缺乏是造成糖尿病骨质疏松的主要原因之一。……
俗话说“伤筋动骨一百天”，骨折无论对老年人还是年轻人来说，都是不可忽视的大事情。如果是老年的糖尿病患者则更要注意了，因为糖尿病患者可算的上是骨质疏松的高发人群，而骨质疏松最大的危害就是骨折。据统计，糖尿病患者发生髋骨或股骨骨折的几率比同龄的非糖尿病患者高2-6倍。
糖人容易骨折的原因
如今医学界认为，骨质疏松不只是单纯的缺钙，而是和骨代谢异常有关，至于骨质疏松的成员，也发现，跟糖尿病有一定的联系。因为糖尿病是一个内分系统的代谢性疾病，而骨质疏松本身也与多项激素和骨代谢情况密切相关。
比如：糖尿病患者更容易出现该磷代谢的平衡失调，同时刺激甲状腺旁腺素分泌，溶骨作用增强，使骨量减少；胰岛素分泌不足，又会影响骨的形成和转换，使骨密度下降。具体说来，糖尿病患者容易骨折的原因有以下几点：
1、糖尿病患者长期呈高血糖状态时，大量钙、磷、镁从尿 第 2 页 中排出。此外尿钙丢失的主要原因是由于肾小管滤过率增加，对钙等无机盐的重吸收减少。肾脏在丢失钙、磷的同时，骨皮质中
镁，也同时丢失，呈低血镁状含有的成分态，可刺激甲状旁腺，使其功能相对活跃，引起骨吸收增加，骨量减少。易引起骨质疏松。
2、糖尿病与矿物质、骨代谢紊乱的关系非常复杂。胰岛素是软骨和骨生长的调节因子，对软骨和骨的形成有直接刺激效应，能激发糖蛋白和胶原蛋白的合成，还参与骨矿化效应，它对钙的吸收和骨矿化能起间接作用。因此，胰岛素缺乏是造成糖尿病骨质疏松的主要原因之一。
3、人体的骨骼起到支撑身体，完成运动和生理功能，与其特有的一种称之为“成骨细胞”的细胞有密切关系。成骨细胞负责骨骼的“再生”和“强化”过程。成骨细胞表面存在一种肝胰岛素受体的蛋白质，参与完成骨骼构建的过程。糖尿病患者胰岛素分泌相对较少，影响了胰岛素受体的功能，如同束缚了建筑工人之手，影响了骨骼大厦的建筑，这也是糖尿病患者骨折发生率较高的原因之一。
高糖对成骨细胞MC3T3-E1凋亡和氧化应激的影响
高糖对成骨细胞MC3T3-E1凋亡和氧化应激的影响
高瑞;辜洁;康迪斯;王萍
【摘 要】目的 评价高糖环境对成骨细胞MC3T3-E1 凋亡和氧化应激的影响,为临床治疗糖尿病骨质疏松症提供实验基础.方法 在细胞培养瓶中加入不同浓度高糖溶液(0、20、40、80 mmol/L)培养成骨细胞株MC3T3-E1,24 h后分别采用CCK-8测定其细胞存活率、细胞凋亡率,线粒体膜电位试剂盒测定其去极化程度,半胱天冬酶-3(Caspase-3)试剂盒检测其活性,DCFH-DA荧光探针检测ROS的生成.在80
mmol/L高糖环境暴露,MC3T3-E1细胞在抗氧化剂NAC作用下,采用上述方法测其线粒体膜电位和Caspase-3含量.结果 与对照组相比,成骨细胞MC3T3-E1在高糖暴露下的存活率和线粒体膜电位下降,细胞凋亡率、细胞活性氧水平和Caspase-3活性增强,且都存在剂量依赖性;抗氧化剂NAC抑制高糖引起MC3T3-E1细胞线粒体膜电位降低和Caspase-3增高.结论 高糖环境下,NAC通过抑制高糖引起的氧化应激,降低细胞凋亡率,保护成骨细胞MC3T3-E1.
【期刊名称】《局解手术学杂志》
【年(卷),期】2019(028)005
【总页数】5页(P348-352)
【关键词】高糖环境;成骨细胞;凋亡;氧化应激;抗氧化剂NAC;骨质疏松症
【作 者】高瑞;辜洁;康迪斯;王萍
【作者单位】陆军军医大学第二附属医院骨科,重庆400037;陆军军医大学第二附属医院骨科,重庆400037;陆军军医大学第二附属医院骨科,重庆400037;陆军军医大学第二附属医院骨科,重庆400037 【正文语种】中 文
【中图分类】R364.2
血糖浓度高对许多类型的细胞均有不利影响，长期存在的高血糖可导致各种组织病变和功能障碍，进而引起许多疾病，如糖尿病[1]。糖尿病患者体液环境中长期存在的高血糖，可影响成骨细胞的分布[2]。成骨细胞是参与骨骼形成的主要细胞，对体内骨组织生长与发育、骨代谢的平衡以及损伤修复发挥关键作用，成骨细胞过度凋亡会影响骨骼修复，甚至导致骨质疏松[3]。糖尿病易并发骨质疏松症[4]。许多与糖尿病有关的因素，如氧化应激、高血糖、体质量降低等，参与了糖尿病性骨质疏松的发生和发展[1]。糖尿病性骨质疏松症是糖尿病患者常见的慢性并发症，存在骨量减少，骨密度降低，骨组织结构受损等病变，易导致病理性骨折，致残率高[5]。因此，高糖环境下，成骨细胞增殖、分化、凋亡等情况引起了广泛关注。有研究表明高糖可致成骨细胞增殖降低、凋亡增加[6-7]。在高血糖状态下，氧化应激明显增加，并可诱发各种类型细胞的功能障碍，而活性氧簇 (reactive
糖尿病对骨关节炎进展的影响
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2023, 13(4), 5434-5443
Published Online April 2023 in Hans. https:///journal/acm https:///10.12677/acm.2023.134770
文章引用: 张征, 孙水. 糖尿病对骨关节炎进展的影响[J]. 临床医学进展, 2023, 13(4): 5434-5443.
DOI: 10.12677/acm.2023.134770
糖尿病对骨关节炎进展的影响
张 征1
，孙 水1,2*
1
山东大学齐鲁医学院，山东大学附属省立医院关节外科，山东 济南
2
山东第一医科大学附属省立医院关节外科，山东 济南
收稿日期：2023年3月9日；录用日期：2023年4月5日；发布日期：2023年4月14日
摘 要 骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是临床上老年患者中最常见的慢性退行性关节疾病，其病理过程会涉及关
节软骨、软骨下骨、滑膜和周围神经等关节内各个结构。糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)是老年人群中
常见的慢性疾病之一，其存在会对全身各组织器官的功能产生不利影响。骨关节炎和糖尿病常共同存在。
既往研究表明，二者之间存在着密切联系，糖尿病是骨关节炎的独立危险因素，糖尿病对骨关节炎的进
展起着重要作用。本文对糖尿病在促进骨关节炎发展过程中对关节各结构的影响进行了综述。
关键词
骨关节炎，糖尿病，软骨，软骨下骨，滑膜
Effect of Diabetes Mellitus on the Progress of
Osteoarthritis
Zheng Zhang
1, Shui Sun
1,2*
1
Department of Joint Surgery, Shandong Provincial Hospital, Cheeloo College of Medicine, Shandong University,
2型糖尿病对种植体周围骨结合的影响
西南军医２０１２年１月 第１４卷第１期Ｊｏｕｍａｌ ０ｆ Ｍｉ１ｉｔａｒｙ Ｓｕｒ卿ｎ ｉｎ ｓ０ｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｌｌａ。Ｖ０１．１４，Ｎ０．１，Ｊａｎ．。２０１２ ・１２７・ ［１９］Ｙｏｋｏｃｈｉ Ｓ，Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ Ｈ，Ｉｓｈｉｗａｔａ Ｙ， ａ１．Ａｎ ａｎｔｉ—ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ ｄｒｕｇ，ｐｒｏｐａｇｅｒｍａｎｉｕｍ，ｍａｙ ｔａｒｇｅｔ ＧＰＩ—ａｎｃｈｏｒｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ８ｎ ＭＣＰ一１ ｒｅｃｅｐｔｏｒ，ＣＣＲ２［Ｊ］．Ｊ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ Ｃｙｔｏｋｉｎｅ Ｒｅｓ， ２００１，２１（６）：３８９—３９８． （收稿日期：２０１Ｉ一１０—２７修回日期：２０１１—１１—１６）
２型糖尿病对种植体周围骨结合的影响
陈琳综述，刘敏审校 ［关键词］ 糖尿病；１：７腔种植；牙槽骨 ［中图分类号】Ｒ ５８７．１ ［文章编号］１６７２—７１９３（２０１２）０１－０１２７－０３
糖尿病（ＤＭ）是一组以血葡萄糖水平增高为特征的代谢紊 乱疾病群，高血糖是由于胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用缺陷引 起的。据统计，在２０１０年，全世界大约２．２亿ＤＭ患者，估计到 ２０２５年将超过３亿。据世界卫生组织报告中国目前葡萄糖耐 量减低（ＩＧＴ）的人数是３３２０万，２０３０年将达到５４３０万。我国 ＤＭ患病率已达９．７％，ＤＭ前期患病率高达１５．５％。ＤＭ的并 发症很多，目前许多学者已达成共识：把牙周炎列为糖尿病的 第六并发症。有研究表明：ＤＭ患者患严重牙周病的机率较正 常人高出３—４倍。牙周病是牙周支持组织丧失以及导致成人 牙齿大量丧失的主要因素之一。ＤＭ发病与年龄关系密切，随 着年龄的增长发病率增加，而中老年人常伴有牙列缺损或缺 失。口腔种植修复较传统的义齿修复，具有元异物感，无需损 伤邻牙且功能和美学效果好等优点。患者渴望种植牙提高生 活质量，但ＤＭ一直以来是牙种植的绝对或相对禁忌症，２型糖 尿病影响种植体骨结合的具体机制尚不清楚，本文就２型糖尿 病种植牙的现状及提高种植体成功率的方法作一综述。 １ ＤＭ对骨的影响 １．１ ＤＭ对骨影响的机制Ｈｅ Ｈ等…报道慢性高血糖影响不 同组织并使其产生炎症反应。体外实验已证明，它是引起骨吸 收的因素之一。高血糖限制了成骨细胞的分布，同时改变调节 钙磷代谢的副甲状腺激素的应答反应。在２型ＤＭ动物模型 中已发现，破骨细胞增加和骨形成的减少共同决定着骨丧 失…。ｕｕ Ｒ等 通过对实验性ＤＭ大鼠的研究显示：在牙菌 斑植入牙周７天后，破骨细胞的数量，ＤＭ组和对照组无明显的 差异。去除牙菌斑４天后，ＤＭ组的破骨细胞的数量和活性明 显增加，骨形成的量对照组是ＤＭ组的２．４—２．９倍。同时组 织学研究发现，ＤＭ组的细胞凋亡增加，骨衬细胞，成骨细胞，牙 周纤维细胞减少。骨衬细胞和牙周纤维细胞凋亡增加影响了 骨形成。此实验结果表明：ＤＭ增加了炎症浸润的强度和持续 的时间，并使附着丧失，通过增加骨吸收，减少骨形成来达到牙 槽骨的吸收。Ｗｅｉｓｓ等研究发现，在实验性ＤＭ大鼠中，软骨和 骨中蛋白聚糖和大分子发生改变，这种异常代谢有可能是骨形 成减少的重要因素。Ｈｕａｆｅｉ等通过对实验性大鼠的组织学观 文献标识码Ａ Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７１９３．２０１２．０１．０６８
糖尿病患者如何预防骨折
糖尿病患者如何预防骨折
作者：何松明
来源：《健康博览》 2011年第7期
文/ 何松明南京大学医院附属第二医院
糖尿病是一种常见的，以体内糖代谢紊乱为特征的全身代谢性疾病。糖尿病患者对于同性别，同年龄组的人群，其骨质疏松症的发病率明显升高，随之而来的是因骨质疏松症引起骨折的发病率也明显升高，消耗了大量的社会资源医疗资源，给人民群众的健康造成很大影响。
为什么糖尿病会引起骨折发病率升高
1.糖尿病患者体内的血糖处于高水平，会造成体内钙、磷代谢的异常。具体地说，糖尿病患者高渗透的利尿状况，使大量的葡萄糖从尿液中排出，血中的钙、磷、镁等矿物质元素也随之排出，使人体处于缺钙少磷的状态，而钙、磷、镁等矿物元素是人体" 骨骼大厦" 的基石，是建筑人体" 骨骼大厦"的" 原材料"。缺少钙磷的人体所打造的" 骨骼大厦" 必然是" 豆腐渣工程"。而" 豆腐渣骨骼" 强度下降到一定程度时，在外力作用下必然发生骨折。同时，血液中低钙、低磷状态会刺激位于人的颈部的甲状旁腺，使其产生甲状旁腺素，甲状旁腺素如同稀硫酸，对骨骼具有分解和腐蚀的作用，长此下去，骨骼就会产生大小不等的" 洞穴"，形成骨质疏松状态，这是骨折发生的根本原因。
2.糖尿患者的常见并发症是小血管损伤，而肾脏是人体小血管最为丰富和集中之处，所以糖尿病患者常常伴有肾功能障碍，在正常情况下，维持骨骼正常代谢所需要的维生素D 需要肾组织中的一种叫做羟化酶的化学物质来" 激活"，如果患者肾功能障碍，其羟化酶的活性会降低，维生素D就不能充分的被消化，从而影响钙的吸收和利用，而缺钙的骨骼是不堪一击的，容易发生骨折。
3. 人体的骨骼起到支撑身体，完成运动和生理功能，与其特有的一种称之为" 成骨细胞"
的细胞有密切关系。成骨细胞负责骨骼的" 再生" 和"强化" 过程。成骨细胞表面存在一种肝胰岛素受体的蛋白质，参与完成骨骼构建的过程。糖尿病患者胰岛素分泌相对较少，影响了胰岛素受体的功能，如同束缚了建筑工人之手，影响了骨骼大厦的建筑，这也是糖尿病患者骨折发生率较高的原因之一。
糖尿病对骨代谢的影响及相关机制
２３４ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，２０１３．Ｖｏ１．２０，Ｎｏ．２ 中国ｌ临床医学２０１３年４月 第２０卷第２期
糖尿病对骨代谢的影响及相关机制
张尧 于明香
（复旦大学附属中山医院内分泌科，上海 ２０００３２）
中图分类号Ｒ５８７．１ 文献标识码Ａ ・综述・
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｉａｂｅｔｅｓ ｏｎ Ｂｏｎｅ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ＺＨＡＮＧ Ｙａｏ ｙＵ Ｍｉｎｇｘｉａｎｇ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎ ０ｃｒ ”０ｚ０ｇ ，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００３２，Ｃｈｉｎａ
糖尿病与骨质疏松是两大常见的代谢性疾病，
自Ａｌｂｒｉｇｈｔ在１９４８年首次报告长期血糖控制不佳
的糖尿病患者可发生骨质疏松以来，糖尿病与骨代
谢的关系日益受到临床工作者的关注。
１ 糖尿病对骨代谢的影响
１．１ 糖尿病对骨密度的影响 由于１型糖尿病与２
型糖尿病具有不同的病理生理机制，故两者对骨密度
的影响也不同。一般认为，１型糖尿病患者的骨密度降
低，这与骨吸收增强、骨形成减少有关；而２型糖尿病
患者的骨密度多数增高或无变化，可能与２型糖尿病
患者骨转换水平降低有关 ］。ＶｅｓｔｅｒｇａａｒｄＥ¨的Ｍｅｔａ
分析结果表明：１型糖尿病患者椎骨Ｚ值为一０．２２±
０．Ｏ１，髋骨Ｚ值为一０．３７±０．１６；而２型糖尿病患者椎骨
Ｚ值为０．４１±０．Ｏ１，髋骨Ｚ值为０．２７±０．０１。
１．２糖尿病与骨折风险 骨质疏松患者骨折风险
增加，特别是髋部骨折。目前认为，与正常人群相
比，无论是１型糖尿病还是２型糖尿病，都可增加髋
骨骨折风险，但１型糖尿病更显著 。］。
１．３糖尿病并发症与骨折风险 对于糖尿病并发
症与骨折的关系，目前观点不一。有研究［５］认为，在
糖尿病患者骨折风险管理
糖尿病患者骨折风险管理
一、糖尿病患者的骨折风险
1型糖尿病常起病于青少年时期，胰岛素绝对不足、胰岛素样生长因子-1的缺乏、高血糖、渗透性利尿导致的骨钙丢失、自身免疫和炎症反应损害等因素很容易导致成骨功能减退、骨强度下降，并可能影响骨量峰值的获得。青少年和成人1型糖尿病患者各年龄段骨折发生率都高于非糖尿病者，其新发髋骨骨折的年龄比非糖尿病患者提前10-15年。
2型糖尿病患者的骨折风险同样也是升高的。有研究表明，与非糖尿病绝经后妇女相比，2型绝经后糖尿病患者新发髋部骨折的风险增加1.7倍，骨折的发生随糖尿病病程延长而升高。欧洲的一项荟萃分析显示2型糖尿病患者的髋骨骨折风险是无糖尿病对照组的1.38倍。来自亚洲新加坡人群的研究表明，糖尿病患者的骨折风险比非糖尿病者高1倍，骨折风险随糖尿病病程延长而升高。中国台湾地区的研究表明新诊断2型糖尿病较非糖尿病患者高出1.66倍。
二、糖尿病患者骨折的危险因素
1、1型糖尿病患者：
（1）病程：如果患者是儿童，糖尿病对骨成熟和骨量减少的影响往往发生于起病后的最初几年内，成人起病（20-39岁）的1型糖尿病患者在诊断糖尿病时骨量就已经降低。1型糖尿病较早的起病年龄，影响了骨骼的健康生长和发育。
（2）血糖控制：目前糖化血红蛋白（HbA1c）与1型糖尿病患者骨密度关系尚未明确。
（3）慢性并发症：
①神经病变和微血管病变会加重骨量丢失，其原因可能与骨组织局部血供、神经营养变化等因素有关。
②视网膜病变患者发生骨量减少或骨质疏松的比例明显高于无视网膜病变的患者。
③肾脏病变，尿白蛋白排泄率升高时，股骨颈和大转子的骨密度下降，松质骨和皮质骨骨密度与肌酐清除率正相关，与血浆甲状旁腺激素水平负相关。
（4）其他：
①低血糖
②自身免疫和炎症反应
③骨对机械负荷的反应减弱
④1型糖尿病患病年龄在20岁以前，尚未达到骨骼的峰值骨量，也是骨折的危险因素。
2、2型糖尿病患者：
糖尿病给骨骼疾病会带来什么影响？(上)
糖尿病给骨骼疾病会带来什么影响？（上）
作者：蒋峰
来源：《糖尿病新世界》 2009年第11期
大多骨质疏松病人起病缓慢，会历经数年。主要临床表现为腰酸腿痛、手指抽搐、腓肠肌痉挛、骨头变脆易折，甚至出现腰弯背驼、跛行等畸形。X线检查发现骨密度下降。硬骨问题会导致软骨也出现异常问题，造成骨性关节炎而影响老年人的运动能力。运动能力下降又会造成身体康复能力下降，从而影响到人体整体健康。
众所周知，糖尿病是一组以慢性血糖水平增高为特征的代谢疾病群；骨质疏松是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征，导致骨质脆性增加和易于骨折的代谢性骨病。那么，似乎貌似不搭边的两类疾病又如何会结缘呢？
1糖尿病患者的机体持续处于高血糖水平，会造成体内钙、磷代谢的平衡状态被破坏。糖尿病患者的渗透性利尿机制，要排出大量葡萄糖，同时也造成体内钙、磷、镁等矿物元素被大量排出体外导致低钙、低镁的状态。这种状态会刺激甲状旁腺素分泌增多，使人体内的溶骨作用增强，于是骨就会被“溶蚀”出现孔洞，造咸骨质疏松。
2。在我们的骨骼中，成骨细胞负责骨骼的再生，即“骨构建”。胰岛素通过成骨细胞表面的胰岛素受体，对成骨细胞的 “骨构建”功能进行调节。由于糖尿病患者的胰岛素绝对或相对缺乏，造成成骨细胞的“骨构建”作用减弱，所以人体容易出现骨质疏松。
3维生素D是促进钙质吸收和活化利用的重要营养素，正常情况下，维生素D需要肾组织中的羟化酶来“激活”。但是，长期的糖尿病引起肾功能损害，肾组织中这种羟化酶的活性就会明显降低，维生素D也就不能被充分活化。因为缺少维生素D，造成钙的吸收减少。
4相当多的糖尿病患者并发性腺功能减退，性激素的缺乏本身就会促进和加重骨质疏松I女性在更年期后骨质疏松的进程加快就是这个道理1。
5糖尿病如合并骨组织的血管和神经病变时，将会加重骨代谢的营养障碍。此外，对那些已患有原发性绝经后骨质疏松和老年性骨质疏松的病人，再患有糖尿病将会使病情加重。