随着人口老龄化的增加，糖尿病的发病人数也逐年递增，给人们的生活和经济带来了严重的负担，尤其是糖尿病对骨代谢影响所导致的骨质疏松症，使老年糖尿病患者的骨折危险性明显增加，骨科围手术期治疗的复杂性也相应增加。

近年研究已明确 1 型糖尿病可抑制骨的代谢和转换，导致骨量明显降低，但 2 型糖尿病(T2DM)由于发病机制的异质性，其骨代谢和骨转换类型存在明显的不一致性，骨量可表现为减少、正常甚至增加。

2 型糖尿病与骨代谢

骨代谢也可以称为骨转换或骨重建，是一种进行性替代和修复旧骨的正常生理机能，包括骨吸收和骨形成这两个伴随在一起的耦联过程。骨重建的循环过程由附着在骨表面的破骨细胞发起，在其作用下骨表面开始出现折皱缘，且区域不断扩大。

破骨细胞将产生的氢离子、乳酸根、蛋白水解酶作用于这一区域，它们可引起骨蛋白基质的破坏并释放钙及其他骨基质组分。

在破骨细胞造成骨缺损后，由网状内皮系统与骨髓干细胞分化而来的成骨细胞开始聚集并参与其修复工作，它将一种叫类骨质的蛋白基质填充于骨缺损区域，随后这些类骨质完全矿化为新骨。

骨重建的过程是一“耦联”过程，这意味着骨形成与骨吸收是结合在一起的。当骨形成多于骨吸收时骨量就不断增加，当骨吸收超过骨形成时骨量则持续降低，甚至出现骨质疏松。

研究表明，骨代谢的“耦联”过程可被许多病理情况所影响，其中 2 型糖尿病即为最常见的病理因素之一。

作为一种代谢性疾病，2 型糖尿病的病因和发病机制目前尚未完全阐明，一般认为是复杂的遗传因素和环境因素共同作用的结果，其中胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷是 2 型糖尿病发病机制的两个要素。

关于 2 型糖尿病与骨丧失的关系，国外研究多提示 2 型糖尿病 BMD 多高于正常人，并认为这与 2 型糖尿病患者相对高的胰岛素水平对骨的保护作用相关；而国内研究则多提示 2 型糖尿病患者骨量丢失增加，骨质疏松患病率增高。

如果把骨代谢异常当作 2 型糖尿病的一种慢性并发症，则可认为其与高血糖毒性、胰岛素抵抗、氧化应激、遗传易感性等多方面因素的相互影响有关。

高血糖毒性

骨矿物质代谢紊乱

高血糖可引起渗透性利尿，使钙、磷、镁排泄增加，所以血糖控制不良时，糖尿病患者的钙、磷、镁代谢呈负平衡；高尿糖阻滞肾小管对钙、磷、镁的重吸收，加重骨盐丢失。

糖尿病状态下的钙负平衡导致骨矿密度减少,低血镁刺激甲状旁腺，使甲状旁腺激素分泌增加，促进骨质吸收，降低骨密度。

糖基化终末产物增多

糖基化终末产物(advanced fly-cation endproduet S，ACEs)是在高糖环境下，葡萄糖及果糖、戊糖、氧化过程中产生的抗坏血酸、高度活性羰基化合物、脂质过氧化产物等与体内多种蛋白质的氨基发生非酶促糖基化反应，生成复杂的交叉状大分子物质。

这些独特化合物是由 AGEs 受体识别。近来有研究指出骨蛋白也受糖基化修饰的影响，骨蛋白的糖化作用，是活体内不可避免的过程。目前许多研究表明，糖代谢紊乱及年龄的增加是引起 AGEs

增加的 2 个主要原因。因此，糖尿病患者，尤其是高龄糖尿病患者，其体内大量蓄积的 AGEs 促成骨细胞增殖作用减弱，且抑制成骨细胞分化，导致成骨细胞的数量减少，活性降低，成骨作用减弱，骨吸收大于骨形成，从而导致骨质疏松。

有研究认为，AGEs 是通过加速骨吸收而参与骨质疏松的发病，AGEs通过促进单核/巨噬细胞产生白细胞介素(IL)-l、肿瘤坏死因子 B、IL-6 等细胞因子，提高破骨细胞活性，加速骨吸收。

胰岛素抵抗(IR)

IR 导致骨密度下降的可能机制是：IR 影响肾 l a-羟化酶的活性，肾脏受损，肾对钙磷的调节失常及继发的甲状旁腺激素(PTH)等激素分泌异常可影响骨代谢。

另外1,25-(OH)2D3 在骨代谢中有重要作用，其合成的关键酶主要在肾脏表达，肾脏受损使 1,25-(OH)2D3 合成减少，影响钙的转运和维生素 D的代谢。

使尿钙排出增加，钙、磷吸收减少，骨钙动员，破骨细胞活性增加，骨更新率和钙化率下降；同时还引起骨质分解，骨盐沉着障碍，骨形成减低从而导致骨质疏松。

胰岛素敏感性降低，一方面引起组织细胞摄取葡萄糖能力下降,葡萄糖调节受损,引起血糖升高；另一方面引起蛋白质代谢障碍，合成蛋白质能力下降，蛋白质分解增加，合成受抑制，造成负氮平衡。

蛋白质是构成骨架的基本物质，其减少可导致骨质减少，使钙、磷不能在骨骼中沉积，造成骨量丢失。

慢性并发症

肾脏病变

随着糖尿病病程延长，常伴有肾脏损害。当发生糖尿病肾病时，1-a 羟化酶活性降低，使 1,25-(OH)2D3 生成减少，小肠粘膜对钙的吸收减少，骨基质中的胶原蛋白含量降低，骨钙沉积和骨的形成受影响，继发 PTH升高，增加破骨细胞活性，导致骨吸收增加，使 BMD 下降。

在肾病晚期，由于代谢性酸中毒动员骨钙进入体液进行缓冲，导致骨质脱钙，当出现尿毒症时骨密度下降最为明显，尿毒症期的肾性骨病、肾性营养不良、活动减少、血液透析等均造成大量骨质流失。

血管神经病变

2 型糖尿病并发外周血管病变时多发生血管狭窄闭塞，微循环障碍，毛细血管通透性增加，周围基底膜增厚，影响了骨的重建，使骨量进一步丢失。

糖尿病并发微血管病变时，影响骨的血管分布，造成骨组织供血不足和缺氧，引起骨代谢异常，是导致或促进骨质疏松发展的因素之一；而糖尿病神经病变则通过影响局部组织的神经营养，使骨转换加快，加重骨量丢失，导致骨质疏松的发生。

激素

雌激素

高血糖可引起卵巢受损，致血雌二醇(E2)分泌降低，低 E2水平导致明显高 PTH 和低降钙素(CT)，同时导致大量骨矿成分丢失而发展为糖尿病性骨质疏松。

雌激素对骨代谢的作用主要为抑制骨吸收，雌激素减少可造成骨吸收增加，从而导致骨丢失增多，随着年龄的增加雌激素水平呈下降趋势，绝经后随着绝经年限的增加，雌激素明显下降。

进一步影响骨代谢，使骨骼中的钙结合能力降低，刺激甲状旁腺素分泌，使 PTH 继发性升高，促进骨质吸收,骨质疏松日趋严重。

雄激素

国内外研究表明，雄激素在骨的生长发育和维持内环境的稳定中有重要作用，它可直接作用于骨细胞表面的雄激素受体，在获得骨峰值和维持骨量中起重要作用，并且与年龄相关性骨量丢失的关系相当密切。

可能的作用方式有 3 种：①直接与雄激素受体结合，如睾酮和二氢睾酮，再刺激成骨细胞增生、分化，②雄激素在芳香酶作用下转变为二氢睾酮，再与雄激素受体结合；男性 2型糖尿病患者伴有骨量丢失与垂体-性激素轴功能失衡有关，雄激素水平变化是导致骨质疏松的重要因素。

甲状旁腺素

甲状旁腺素(PTH)是由甲状旁腺主细胞合成分泌的，是调节钙磷代谢的主要激素，其分泌主要受血钙浓度的调节。高血糖的渗透性利尿导致尿钙、磷的丢失，造成低血钙、低血磷，引起继发性甲状旁腺机能亢进，PTH分泌增加。

许多学者认为，PTH 升高是糖尿病患者骨量丢失的主要原因之一。PTH 与 1,25-(OH)2D3 协同作用，一起调控体液内钙的浓度，PTH 的分泌受离子钙浓度的控制，是通过腺苷酸环化酶(cAMP)起作用。

血钙升高可抑制 AMP的活性而使 PTH 降低，低血钙则能促使 PTH 增加。PTH 分泌增多，增加破骨细胞活性，促进骨钙磷动员以维持血钙磷在正常水平，因而骨吸收增强，骨量丢失。

T2DM 患者围骨科手术期骨代谢特点

随着老龄化的推进，老年骨质疏松性骨折的发病率逐年增高，其中不乏伴有糖尿病者，对老年人的健康和生活造成了严重影响。

为改善生活质量，尽快恢复功能，部分患者需要接受手术治疗，然而老年患者在围手术期因卧床、手术应激、营养状况不佳等因素会出现短时间内快速骨量丢失，骨转换加速，骨代谢紊乱，加重骨质疏松。

尤其是伴有糖尿病者，常因创伤及手术应激造成血糖波动、控制不良，对组织的修复造成严重的不良影响，导致伤口愈合不良、感染、骨折延迟愈合或不愈合等并发症。

骨质疏松患者术后 CTX 升高程度较非骨质疏松患者明显。

2 型糖尿病性骨质疏松是由多种因素以及复杂的病理生理过程引起的一种多基因疾病。

糖尿病与骨质疏松症已成为影响人们健康生活的两大顽疾，尤其是在老龄化逐年加重的今天，骨科手术患者中糖尿病者所占的比例明显增加。

而且手术应激、长期卧床、营养不良等因素更增加了其治疗的复杂程度，致残率致死率亦相应增加，对糖尿病骨丢失机制的研究已成为目前的科研热点。

近年来，随着分子生物学及研究手段的发展，尤其是人类基因组计划的完成、各种骨代谢标志物的发现对研究 T2DM 与骨代谢间的内在联系、发现新的药物靶点，研制和开发治疗该病的新药都将具有重要意义。