JBMR：长期1型糖尿病患者的骨微结构和骨强度

背景：已知1型糖尿病(T1DM)与髋部和非椎骨骨折的风险增加有关。荟萃分析表明，年龄在20至60岁之间的T1DM患者的髋部骨折增加了7倍。与此一致，与非糖尿病人群相比，T1DM患者的髋部骨折发生时间往往提前10至15年。关于脊椎骨折，可用的证据较少，但一些研究指出T1DM患者脊椎骨折的风险增加。

T1DM的骨折风险伴随着区域BMD (aBMD)的降低，尤其是在髋部，这在男性和女性患者中都很明显。然而，aBMD的适度降低并不能解释骨折风险的程度。维斯特加德表明，基于aBMD，T1DM患者的骨折风险仅比对照组高1.4倍。除了降低aBMD，以骨重塑率变化和骨微结构变化为特征的骨质量改变可能是糖尿病相关骨脆性的重要决定因素。外周部位的高分辨率定量计算机断层扫描(HRpQCT)可以通过对骨小梁和骨皮质骨分区的单独分析，以分区的方式定量评估体积骨矿物质密度(vBMD)、骨几何学和微结构。骨微结构的HRpQCT数据主要来自二型糖尿病(T2DM)；关于T1DM患者的数据很少。到目前为止，HRpQCT在T1DM中的应用主要揭示了与非糖尿病对照相比，骨小梁区的差异和更高的皮质多孔性趋势。

如今，T1DM患者的预期寿命逐渐增加,更多的患者将存活足够长的时间以发展为骨折。长期暴露于该疾病被认为是骨折的独立危险因素。关于T1DM微血管并发症的存在是否会影响骨微结构和骨折风险，一直存在争议。为了支持这一观点，Shanbhogue和他的同事(20)仅在患有T1DM和微血管疾病的患者中发现了皮质骨和小梁骨的微结构改变。最近的一项研究显示，与没有神经病变的患者相比，患有糖尿病神经病变的I型糖尿病患者的皮质孔隙度更高。然而，大多数调查T1DM患者骨质量的研究都是在病程相对较短的患者中进行的。Maddaloni及其同事检查了长期T1DM(平均糖尿病持续时间为52年)和高微血管并发症率患者的骨健康，但他们没有调查骨微结构。

目的：1型糖尿病(T1DM)与骨折风险增加相关，特别是在非脊椎部位。血糖控制和微血管疾病对长期T1DM患者骨骼健康的影响仍不清楚。我们旨在评估长期T1DM(定义为病程≥25年)患者的面积(aBMD)和体积骨密度(vBMD)、骨微结构、骨转换和估计骨强度。

方法：我们招募了59名T1DM患者(病程37.7±9.0年；年龄59.9±9.9年。；体重指数[身体质量指数] 25.5±3.7千克/平方米；5年糖化血红蛋白中位数[HbA1c]7.1%[IQR 6.82–7.40]和77名非糖尿病对照组。评估了双能X线吸收法(DXA)、桡骨和胫骨远端的高分辨率外周定量计算机断层扫描(HRpQCT)以及骨转换的生化标志物。对年龄、性别和身体质量指数进行调整后，进行组间比较。

结果：与对照组相比，T1DM患者在髋部(p < 0.001)、桡骨远端(p = 0.01)、腰椎(p = 0.04)和股骨颈(p = 0.05)的aBMD较低。骨吸收的标志交联C末端肽(CTX)在T1DM患者中显著降低(p = 0.005)。在桡骨远端，两组的vBMD和骨微结构没有显著差异。相反，T1DM患者的皮质厚度较低(估计[95%可信区间]:-0.14 [-0.24, -0.05]，p < 0.01)和下皮层vBMD(-28.66 [-54.38, -2.93]，p = 0.03)。与对照组相比，T1DM组胫骨的骨强度和骨硬度(通过均质化有限元模型确定)显著降低。皮质微结构的改变以及骨强度和硬度的降低都依赖于糖尿病周围神经病变的存在。除了aBMD降低和骨吸收减少之外，长期控制良好的T1DM与骨强度和硬度降低的胫骨远端皮质骨缺损相关。

图1 定位像上的参考线位置和多个截面的定性可视化。(A)桡骨远端:致密关节面的参考线位置，由桡腕关节的舟骨和月骨窝形成。扫描区域:相邻双切面(2x168 = 336个切片)。(B)胫骨远端:胫骨平台形成的致密结构近端边缘的参考线位置。扫描区域:邻近的近端三重切片(3x168 = 504个切片)。(A，B)来自(29)；(C)分割的径向双截面的3D图像；(D)分割的胫骨三部分的3D图像。

表1 糖尿病相关参数

表2 比较年龄、性别和身体质量指数匹配的T1DM患者和对照组的骨转换标志物和DXA数据

图2 非糖尿病对照组和伴或不伴糖尿病神经病变的T1DM患者胫骨远端皮质vBMD (A)和皮质厚度(B)。通过对年龄、性别和身体质量指数进行调整的多元回归模型计算p值。

结论：糖尿病神经病变被发现是胫骨皮质骨结构和骨强度的决定因素，潜在地增加了非椎骨骨折的风险。

原文出处：Sewing L,  Potasso L,  Baumann S,et al.Bone Microarchitecture and Strength in Long-Standing Type 1 Diabetes.J Bone Miner Res 2022 Jan 29