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目的:关于2型糖尿病(Type 2 diabetes,T2D)相关指标—空腹血糖(Fasting plasma glucose,FPG)、空腹胰岛素(Fasting insulin,FI)、胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)与骨密度(Bone mineral density,BMD)的关联性研究结论并不一致。本研究分别基于中国武汉老年人群及美国人群做了独立的横断面研究,基于欧洲人群做了孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)研究来探索上述关联。方法:1.以2016-2018年间从武汉市协和医院及武汉市内的两个社区招募的老年人为研究对象进行基于中国武汉老年人群的横断面研究,采用问卷调查及体格检查的方式获取研究对象的基本特征、生活习惯及既往病史方面的信息。其中,暴露指标为是否患有T2D,结局指标为BMD值,其余变量作为协变量。通过问卷调查获得T2D患病情况,采用双能X射线吸收仪(Dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)测量BMD值。该部分研究主要以连续性的及按中位数进行两分类的BMD值为因变量,采用多元线性回归及多因素逻辑回归模型探索T2D与BMD之间的关联。2.利用四轮美国国家健康与营养调查(National Health and Nutrition Examination Survey,NHANES 2005-2010和2013-2014)数据进行基于美国人群的横断面研究。以NHANES分析指南为参照,进行数据清洗,合并及分析。该部分研究暴露指标包括FPG、FI、基于二者计算得到的胰岛素抵抗指数(Homeostasis model assessment-estimated insulin resistance index,HOMA-IR)及是否患有T2D,结局指标为BMD值。NHANES专业人员进行血液标本采集及实验室检测获得FPG及FI值,根据FPG值是否超过126mg/d L及T2D病史确定研究对象是否患有T2D,采用DXA测量BMD值。该部分研究主要采用多元线性回归及多因素逻辑回归模型探索上述暴露指标与BMD的关联。在多因素逻辑回归中,按照中位数将BMD分为低BMD组(<P50)和高BMD组(≥P50),按照三分位数将FPG及FI分为低(<P33.3)、中(P33.3-P66.7)、高(>P66.7)三组,按照四分位数将HOMA-IR分为四组(<P25,P25-P50,P50-P75及>P75)。3.利用大型全基因组关联研究(Genome-wide association study,GWAS)汇总数据进行基于欧洲人群的双样本MR研究来探索FI与BMD的因果联系。该部分研究中,暴露指标为FI,结局指标为股骨颈及腰椎BMD。FI数据来自于the Meta-analyses of Glucose and Insulin-realted traits Consortium数据库,BMD数据来自于Genetic Factors for Osteoporosis Consortium数据库。该部分研究主要采用逆方差加权回归法估计FI与BMD的关系,采用MR-Egger法检验多效性,采用逐一剔除敏感性分析检验单个工具变量对整体关联的影响以及采用Q检验评估异质性。最后以BMD为暴露指标,以FI为结局指标进行了逆向MR分析来检验是否存在反向关联。结果:1.共计419名研究对象被纳入基于中国武汉老年人群的横断面研究。多元线性回归结果表明T2D与髋骨(β=0.080,95%CI:0.017,0.413)及腰椎BMD(β=0.120,95%CI:0.037,0.204)存在正向关联。多因素逻辑回归结果表明T2D患者拥有较高的髋骨(OR=1.91,95%CI:0.69,5.35)、股骨颈(OR=1.31,95%CI:0.49,3.54)及第一节腰椎(OR=1.46,95%CI:0.49,4.30)BMD,但均无统计学意义。2.共计7170名美国非西班牙裔成年人被纳入基于美国人群的横断面研究。多元线性回归结果显示FPG与髋骨(β=0.008,95%CI:0.004,0.013)、股骨颈(β=0.008,95%CI:0.002,0.013)及第一节腰椎(β=0.009,95%CI:0.004,0.015)BMD存在正向关联。多因素逻辑回归显示高层FPG与较高的髋骨(OR=1.29,95%CI:1.01,1.65)及第一节腰椎(OR=1.23,95%CI:1.01,1.49)BMD有关,高层FI(OR=1.33,95%CI:1.05,1.69)及高层HOMA-IR(OR=1.31,95%CI:1.03,1.67)与较高的髋骨BMD有关,且未患T2D者拥有较低的髋骨BMD(OR=0.77,95%CI:0.61,0.97)。3.双样本MR研究结果显示,经对数转换后的FI水平每增加一个单位,腰椎BMD将增加0.49g/cm2(95%CI:0.01,0.97);经对数转换后的FI水平每增加一个单位,股骨颈BMD会增加0.32g/cm2,但未达到统计学意义(95%CI:-0.09,0.72)。逆向MR研究结果表明,股骨颈(β=0.04,95%CI:-0.01,0.09)及腰椎(β=0.03,95%CI:-0.01,0.06)BMD与FI均无反向因果关联。结论:FPG、FI及IR与BMD正相关;相比于未患T2D者,T2D患者拥有更高的BMD;且FI与腰椎BMD间存在正向因果关联。