祝曉明 曹 平 張光偉 雷 靜
(西安醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生系流行病與統(tǒng)計(jì)學(xué)教研室,陜西 西安710021)
飲茶型氟中毒是我國特有的一種地方性氟中毒類型,是長期大量飲用含氟量極高的磚茶所引起的一種全身性疾病。病區(qū)主要分布在我國西部有大量飲用高氟磚茶習(xí)慣的地區(qū),嚴(yán)重危害藏、蒙等少數(shù)民族的健康[1]。磚茶是采用茶樹的粗、老枝葉加工而成,其氟的含量往往是普通商品茶的百倍甚至幾百倍,這是造成飲茶型氟中毒的一個(gè)主要原因[2]。因?yàn)椴枞~中不僅富集了大量的氟,還通過根系從土壤中吸收了大量的鋁,并且茶葉本身還有很多其他的成分如茶多酚等,故飲茶型氟中毒的發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜。
氟中毒病人的骨相改變復(fù)雜多樣,李廣生把氟骨癥的病變主要?dú)w納為骨硬化、骨軟化、骨質(zhì)疏松和骨周軟組織化骨四類。氟骨癥通常表現(xiàn)為骨硬化為主加上骨周軟組織化骨,在不同的部位還可能伴有輕度骨樣組織增多或局灶性的骨質(zhì)疏松[3]。骨硬化是指骨變硬,即鈣化骨的骨量增加。其形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為骨小梁增粗,排列致密,小梁間網(wǎng)眼縮小。早期文獻(xiàn)報(bào)道的氟中毒主要表現(xiàn)為骨硬化,但后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些氟中毒病例有骨軟化的表現(xiàn)。骨軟化指骨骼內(nèi)因含有未鈣化的骨樣組織而變軟,包括新形成的骨質(zhì)鈣化延遲和原已鈣化的骨質(zhì)被骨樣組織取代。其形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為纖細(xì)的鈣化骨小梁周圍包繞一厚層骨樣組織。骨軟化時(shí)盡管鈣化的骨質(zhì)減少,但由于骨樣組織充塞,故組織結(jié)構(gòu)不但不疏松,還很致密。
鋁是一種對(duì)人體有害的元素,長期攝入可在人體內(nèi)蓄積并產(chǎn)生慢性毒性。人體內(nèi)的鋁有95%結(jié)合在血漿中,隨后蓄積在骨、腦、脾、肝等器官,受累最嚴(yán)重的是骨。鋁能引起人體的骨病變,如骨軟化和骨發(fā)育不全,主要機(jī)制是鋁直接作用于骨組織而引起骨病理改變。進(jìn)入骨中的鋁蓄積于骨基質(zhì)中,存在于成骨細(xì)胞的線粒體中,使成骨細(xì)胞合成的骨樣組織和膠原減少。鋁可以直接影響成骨細(xì)胞的數(shù)量和功能,還可以抑制類骨質(zhì)的礦化從而影響骨質(zhì)的結(jié)構(gòu)[4]。對(duì)老年骨質(zhì)疏松癥患者的研究表明,體內(nèi)鋁的蓄積可能是骨質(zhì)疏松的主要原因之一[5]。現(xiàn)有臨床研究表明,鋁不僅阻止了骨的礦化,也抑制了骨的形成,產(chǎn)生鋁致骨軟化[6]。盡管鋁與骨質(zhì)疏松之間的關(guān)系尚未定論,但不能低估鋁對(duì)骨的危害。
骨轉(zhuǎn)換(bone turnover)是近年提出的,用以反映骨代謝的概念,主要指骨組織的更新替代,是通過舊骨吸收和新骨形成來完成的[3]。在骨的生長期,骨轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為骨塑建,結(jié)果是骨量增加,骨骼的縱軸、橫徑不斷生長,并維持一定解剖構(gòu)形[3];在骨的發(fā)育成熟期,骨轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為骨重建,目的是植入更新的骨細(xì)胞以維持骨體積和鈣離子穩(wěn)定狀態(tài)[7],結(jié)果是實(shí)現(xiàn)骨質(zhì)的新舊更替,不改變骨骼的大小構(gòu)形。骨轉(zhuǎn)換在生理情況下轉(zhuǎn)換過程比較緩慢,而在病理情況下轉(zhuǎn)換過程可以加速[3]。慢性氟中毒所引發(fā)的氟骨癥的重要特征是骨轉(zhuǎn)換加速[8],涉及參與骨轉(zhuǎn)換的細(xì)胞主要是兩類:其一,是成骨細(xì)胞(osteoblast,OB),負(fù)責(zé)生成新骨,即骨形成;其二,是破骨細(xì)胞(osteoclast,OC),負(fù)責(zé)破壞舊骨,即骨吸收。氟中毒時(shí),骨形成和骨吸收之間的平衡被破壞,成骨活動(dòng)增強(qiáng)與破骨吸收增強(qiáng)并存。
在氟中毒時(shí)成骨細(xì)胞系的細(xì)胞明顯活躍,表現(xiàn)為細(xì)胞數(shù)目增多并且胞體肥大。Farley等[9]通過培養(yǎng)雞胚骨細(xì)胞,證實(shí)氟化物能直接促進(jìn)成骨細(xì)胞系增生并能增強(qiáng)堿性磷酸酶(ALP)活性來加強(qiáng)成骨作用,由此推測氟化物既能刺激成骨細(xì)胞系的增生,也能刺激其分化。但后來的研究表明,氟化物能促進(jìn)活體動(dòng)物體內(nèi)OB的增生,在體外研究中,氟化物未顯示出這種增殖作用[10]。而從氟化物治療的骨質(zhì)疏松癥病人或氟中毒實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的骨骼中獲取的OB,卻在體外培養(yǎng)中表現(xiàn)出較高的增殖能力。由此推測,在體內(nèi),氟化物可通過合成某些局部生長因子而間接作用于OB,或者直接選擇性作用于成骨細(xì)胞系的某些亞群[11-12]。
氟中毒時(shí)破骨常呈活躍增生狀態(tài)。任立群等[13]研究發(fā)現(xiàn),在不同鈣水平飼養(yǎng)條件下,氟化物對(duì)大鼠破骨細(xì)胞的影響不同,在多數(shù)情況下,氟化物造成骨轉(zhuǎn)換加速,破骨性吸收增強(qiáng)。目前,過量氟對(duì)OC的激活作用早已得到眾多學(xué)者的首肯,但其機(jī)理尚不清楚。有研究認(rèn)為氟對(duì)OC的激活可能需經(jīng)甲狀旁腺激素來介導(dǎo)。也有研究和臨床觀察推測氟化物可能直接活化OC[14-15]。但也有學(xué)者認(rèn)為,氟化物的基本作用是刺激成骨活動(dòng),抑制骨吸收。
飲茶型氟中毒與其他類型的氟中毒不同,有其獨(dú)特的流行特征和臨床表現(xiàn)。鋁與氟對(duì)機(jī)體的靶器官的作用及危害有相似之處,但氟鋁共存時(shí),在一定水平范圍內(nèi)又觀察到協(xié)同或拮抗作用。因此弄清楚氟和鋁之間的這種關(guān)系對(duì)于氟中毒的防治和治療都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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