2型糖尿病患者与非糖尿病患者股骨皮质骨的异同

针对特定骨密度（BMD），患有2型糖尿病（T2D）的成年人比未患该疾病的成年人具有更高的骨折风险。为验证“T2D通过负面影响骨基质质量从而降低人类皮质骨抗骨折能力”这一假设，我们收集了120位年龄>50岁的女性和男性捐赠者的尸体股骨：其中60例无糖尿病（对照组），60例患有T2D≥10年。我们对每个骨干的横截面进行离体显微CT（μCT）扫描，随后在内侧表面进行循环参考点压痕（cRPI：0-10 N，20次循环）和冲击显微压痕测试。从内侧象限取拉伸试样和单边缺口梁（SENB）进行力学测试以评估抗骨折能力的差异。采用多种技术对SENB内的有机基质进行表征。T2D组的骨干皮质骨面积和厚度均高于对照组。T2D组骨膜骨组织的平均蠕变压痕距离显著更低，表明其抗显微压痕能力更强。骨材料强度指数在T2D组呈降低趋势，但仅在校正年龄、性别和BMI后比较时才显现。有机基质也存在T2D相关差异：（1）非酶促和成熟酶促交联更高；（2）荧光晚期糖基化终末产物更高；（3）热稳定性更高。尽管存在这些组织和分子水平的差异，两组间皮质骨的力学性能相似。在患有慢性肾脏病（CKD）的捐赠者中，抗拉强度较低（p = 0.035），而戊糖苷含量较高（p = 0.006）；但校正协变量后，强度差异（p = 0.055）和戊糖苷差异（p = 0.151）未达到严格显著性。尽管存在有机基质改变，T2D患者骨折风险升高可能并非皮质骨力学性能不良所致。