糖尿病患者中血糖对50岁及以上人群膝骨关节炎症状的物理、放射学及炎症标志物影响

摘要

本文介绍了一种利用毛细血管血糖（CBG）和糖化血红蛋白A1C（HbA1C）水平评估血糖控制的实验方案。该研究探讨了高血糖对老年糖尿病患者膝骨关节炎（KOA）症状、身体功能、体力活动水平、影像学严重程度及炎症的影响。

摘要

本研究探讨了高血糖对老年人膝骨关节炎（KOA）相关症状、身体功能、体力活动水平、影像学严重程度及炎症的影响。长期高血糖状态可促进晚期糖基化终末产物（AGE）的形成，从而加重KOA症状。毛细血管血糖（CBG）和糖化血红蛋白A1C（HbA1C）水平常用于实验室血糖评估，各有其优势与局限性。根据参与者的CBG和HbA1C水平，将其分为血糖控制良好组和血糖控制不良组。采用膝关节损伤与骨关节炎结局评分（KOOS）和国际体力活动问卷评估KOA的临床严重程度和体力活动水平。身体功能通过握力、步速、起立-行走计时测试（TUG）和5次坐-立测试（5STST）进行测量。进行膝关节X线检查，并通过血清酶联免疫吸附测定（ELISA）分析IL-1β、IL-4、CRP、NF-κB和AGE水平。共纳入300名参与者（平均年龄[标准差] = 66.40岁（5.938）），其中CBG达到空腹血糖>7.0 mmol/L和随机血糖>11.1 mmol/L者（N = 254）在KOOS疼痛（p=0.008）和症状（p=0.017）以及5STST（p=0.015）方面表现出显著差异；而HbA1c >6.3%者（N = 93）在5STST（p=0.002）和AGE水平（p=0.022）方面也存在显著差异（基于Mann-Whitney U检验）。Logistic回归分析显示，血糖控制 与下肢肌肉力量、影像学严重程度及实验室标志物之间存在显著关联，血糖状态与KOOS疼痛和症状之间亦存在显著关联。然而，在校正BMI后，这些关联不再具有统计学意义。在校正降糖药物使用后，单独的血糖控制不佳反而与运动和娱乐功能的改善相关，提示药物可能具有抗炎和镇痛作用，从而掩盖了高血糖的负面影响。未来的研究可进一步探讨在考虑药物影响的前提下，血糖评估对膝关节功能不良和身体功能下降的预测能力。

引言

膝骨关节炎（KOA）的患病率随年龄增长而上升，膝关节是主要的承重关节¹。KOA 通常表现为膝关节僵硬和慢性疼痛，导致活动能力受限、生活质量下降，并增加心血管疾病的风险²。糖尿病 mellitus 也与年龄相关，会增加 KOA 发生的风险，因为升高的葡萄糖和脂质水平促进晚期糖基化终末产物（AGE）的形成，从而引起慢性关节炎症和软骨退变³。尽管医疗服务可及，但每五名马来西亚糖尿病患者中就有两名未意识到自己患病，而已确诊者中有 56% 未能维持良好的血糖控制⁴。急性高血糖可导致高血糖高渗状态，危及生命；而慢性高血糖则会引起周围神经病变、肾病、视网膜病变以及心血管疾病⁵。

周围神经病变是一种由于血糖控制不佳导致的微血管并发症，可引起疼痛机制的改变，从而加重膝骨关节炎（KOA）患者的膝关节疼痛⁶。患有糖尿病的KOA个体常表现为膝关节活动范围减小、膝关节功能下降、影像学改变更显著以及生活质量更差⁷。糖尿病对KOA的影响导致身体活动能力下降，其特征表现为肌肉力量和协调性受损⁸。磁共振成像显示，与软骨和半月板损伤相....

方案

该研究方案符合《赫尔辛基宣言》的要求，并获得了马来西亚国民大学伦理委员会的批准（参考编号：JEP-2022-001）。

1. 受试者招募

1. 采用便利抽样法，从吉隆坡和雪兰莪州居住于社区的50岁及以上膝骨关节炎（KOA）成人中选取研究人群。通过老年人组织以及糖尿病和骨科门诊招募受试者。
   注：膝骨关节炎（KOA）的诊断定义为研究对象自我报告的医生确诊KOA，或符合美国风湿病学会（ACR）临床检查标准¹⁶。
2. 排除居住在机构中的老年人，或患有重大心理障碍及1型糖尿病者。
3. 参考类似背景下已发表的横断面队列研究文献，确定本研究中的效应量（即比值比）。使用G*Power 3.1软件¹⁷计算样本量，确保在80%检验效能下能够拒绝无效假设。
4. 在数据收集前，向研究对象说明研究目的，并获取知情同意。

2. 数据收集 - 问卷调查

1. 发放问卷，包括社会人口学信息、KOOS¹⁸ 以及国际体力活动问卷（IPAQ）¹⁹。
2. 根据42个条目计算KOO....

结果

参与者特征
表1 总结了根据空腹毛细血管血糖（FPBS）和糖化血红蛋白（HbA1c）血糖状态划分的参与者特征。图1 展示了基于不同纳入标准在各个阶段所包含的参与者总数。在招募的300名参与者中，254人提供了用于FPBS检测的毛细血管血液样本，93人提供了用于HbA1c检测的静脉血液样本。在254份毛细血管样本中，有45份（17.7%）符合高血糖标准；而在93份静脉样本中，有42份（45.2%）符合血糖控制不佳的标准。FPBS检测可获取数据的参与者平均年龄为65.98 ± 5.41岁，HbA1c检测可获取数据的参与者平均年龄为66.41 ± 6.02岁。根据毛细血管血糖（CBG）结果，正常血糖组与高血糖组在民族、教育水平、体重指数（BMI）及慢性肾脏病方面存在显著差异；而根据HbA1c结果，仅BMI在血糖控制不佳组显著高于血糖控制良好组（p < 0.05）。此外，接受持续抗糖尿病药物治疗的参与者比例在CBG分组的两组之间（p < 0.001）以及HbA1c分组的两组之间（p < 0.0.......

讨论

在实验室检测中，静脉采血通常比毛细血管采血更能提供准确的结果²⁹。HbA1c 与糖尿病并发症密切相关，具有稳定的化学性质，并且其实验室检测方法已高度标准化。由于 HbA1c 反映的是过去 3 个月内的血糖控制情况，因此无需空腹采样；而单次毛细血管血糖检测仅能反映某一时间点的血糖状态，易受最近进餐时间和食物内容的影响。然而，这两种血糖评估方法各有优缺点。毛细血管血糖检测结果可能受到微循环障碍、低血压、严重脱水、水肿以及糖尿病酮症酸中毒的影响，同时也受所使用的商用血糖仪及试纸条性能的影响³⁰。尽管如此，毛细血管采血能够提供即时结果，具有更高的可及性，并能捕捉急性血糖状态，因此可满足不同的研究需求，尤其有助于在资源有限的环境中提升科研能力。

在本研究中，下肢力量、影像学严重程度和实验室标志物与血糖控制之间的关联受到 BMI（肥胖标志物）的混杂影响。同样，血糖状态与 KOOS 疼痛和症状之间的关联部分归因于 BMI 的混杂效应，而与下肢力量的关联则通过抗糖尿病药物介导。先前研究也发现，抗糖尿病药.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
蝴蝶针	BD Vacutainer	367282
G*Power 3.1	Heinrich-Heine-University	https://www.psychologie.hhu.de/arbeitsgruppen/allgemeine-psychologie-und-arbeitspsychologie/gpower	Heinrich-Heine-University, Düsseldorf
血糖仪及试纸	Contour plus	https://www.diabetes.ascensia.my/en/products/contour-plus/	瑞士巴塞尔
人CRP（C反应蛋白）ELISA试剂盒	Elabscience	E-EL-H0043-96T	ELISA试剂盒
人IL-1β（白细胞介素1β）ELISA试剂盒	Elabscience	E-EL-H0149-96T	ELISA试剂盒
人IL-4（白细胞介素4）ELISA试剂盒	Elabscience	E-EL-H0101-96T	ELISA试剂盒
人NF-κB-p105亚基	Bioassay Technology Laboratory	E0003Hu	ELISA试剂盒
人NF-κBp105（核因子NF-κB p105亚基）	Elabscience	E-EL-H1386-96T	ELISA试剂盒
手动握力计	Jamar	5030J1	美国伊利诺伊州沃伦维尔
便携式体成分分析仪	InBody ASIA	https://inbodyasia.com/products/inbody-270/	Inbody 270，韩国忠清南道天安市
便携式身高测量仪	Seca	213 1821 009	SECA 213，德国汉堡