秦集斌 宋潔富 薛旭紅
山西省人民醫(yī)院骨科,太原 030012
隨著我國(guó)逐步進(jìn)入老齡化社會(huì),越來(lái)越多的原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者因相關(guān)骨結(jié)構(gòu)變化易受不確定性外力影響,導(dǎo)致一些常見(jiàn)部位(椎體、髖部、腕部)的骨折,此病也因此成為我國(guó)乃至全世界一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題。因此,充分認(rèn)識(shí)骨質(zhì)疏松癥,了解其發(fā)病機(jī)制,在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)制定預(yù)防方法并行相應(yīng)對(duì)癥治療對(duì)于提高患者生活質(zhì)量具有非常重要的意義。目前大部分研究認(rèn)為內(nèi)分泌因素、遺傳因素、營(yíng)養(yǎng)狀況、物理因素、生活方式及心理狀況等因素與原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生密切相關(guān)。
雌激素對(duì)骨的作用主要為抑制骨吸收,女性原發(fā)性骨質(zhì)疏松主要病因之一是絕經(jīng)后雌激素缺乏引起骨的吸收和重建平衡失調(diào)。雌激素可通過(guò)成骨細(xì)胞表面的雌激素受體發(fā)揮直接作用[1]。更年期因雌激素缺乏導(dǎo)致的骨缺失是多因素作用結(jié)果,這一過(guò)程中細(xì)胞因子以協(xié)同方式調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞生成及骨生長(zhǎng),在這些細(xì)胞因子中,破骨細(xì)胞分化因子及腫瘤壞死因子發(fā)揮了核心作用,二者可誘導(dǎo)骨鈣素生成及活動(dòng)[2]。一些臨床和實(shí)驗(yàn)室研究表明雌激素生成對(duì)長(zhǎng)期骨生長(zhǎng)、骨骺閉合及年輕人正常骨重塑過(guò)程是十分重要的。除此之外,隨著年齡增長(zhǎng),雌激素水平的個(gè)體性變化可能顯著影響骨丟失及骨折風(fēng)險(xiǎn)[3]。很多學(xué)者[4-5]發(fā)現(xiàn)婦女在懷孕后因?yàn)樵屑に?、雌激素水平的改變?huì)導(dǎo)致暫時(shí)性骨質(zhì)疏松,并有可能導(dǎo)致骨折。
降鈣素的主要生理作用是降低血鈣,它通過(guò)骨、腎等靶器官發(fā)揮作用。在正常的生理狀態(tài)下,人體內(nèi)的降鈣素對(duì)血鈣的影響很弱,但當(dāng)血鈣升高過(guò)度時(shí),降鈣素的分泌就會(huì)增加,使骨骼中的鈣釋放減低,而血液中鈣則繼續(xù)進(jìn)入骨骼,因此血鈣降低而使骨量不斷增加。降鈣素可抑制破骨細(xì)胞活性和成熟,減少其數(shù)量,從而抑制骨吸收,減少骨鈣釋放,降低骨量的丟失。降鈣素還可抑制近端腎小管對(duì)鈣和磷的重吸收,小劑量降鈣素可抑制小腸鈣吸收,而大劑量降鈣素促進(jìn)小腸鈣吸收[6]。有關(guān)降鈣素與骨質(zhì)疏松的試驗(yàn)結(jié)果可總結(jié)為以下幾點(diǎn):(1)女性降鈣素儲(chǔ)備功能低于男性;(2)降鈣素的基礎(chǔ)值、反應(yīng)值與年齡呈明顯負(fù)相關(guān);(3)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者,降鈣素對(duì)鈣的反應(yīng)明顯低于正常對(duì)照組,提示絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥降鈣素儲(chǔ)備功能降低,表明降鈣素的降低與原發(fā)性骨質(zhì)疏松的發(fā)生密切有關(guān)[7]。
目前認(rèn)為,甲狀旁腺激素對(duì)骨具有兩方面作用,其一,增強(qiáng)破骨細(xì)胞活性,促進(jìn)骨吸收,使骨鈣釋放入血;其二,在破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)的同時(shí),增加成骨細(xì)胞的數(shù)目,促進(jìn)成骨細(xì)胞釋放骨生長(zhǎng)因子,促進(jìn)骨形成,增加骨量。間歇性小劑量皮下注射甲狀旁腺激素對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者骨的同化作用已得到認(rèn)可,它不僅能使已丟失的松質(zhì)骨重建,刺激皮質(zhì)骨及骨小梁生長(zhǎng),而且能加速骨折愈合,改善骨強(qiáng)度,促進(jìn)骨膜形成及骨小梁連續(xù)性[8]。而當(dāng)甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)時(shí)則會(huì)加速骨丟失,國(guó)外研究表明,患甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)的男性其骨轉(zhuǎn)換生化標(biāo)志物會(huì)明顯升高,并伴有顯著骨丟失,甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)嚴(yán)重性及持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短與骨轉(zhuǎn)換生化標(biāo)志物、骨丟失兩項(xiàng)指標(biāo)直接相關(guān)[9]。
迄今已發(fā)現(xiàn)近100種骨質(zhì)疏松相關(guān)基因,其中研究較多的是維生素D受體(VDR)、載脂蛋白E基因等。對(duì)骨質(zhì)疏松相關(guān)基因的探討成為目前研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。維生素D是重要的骨代謝調(diào)節(jié)激素之一,可調(diào)節(jié)骨鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。1,25-(OH)2D3為VD的活化形式,通過(guò)作用于VDR而調(diào)節(jié)血鈣和骨骼礦化,VDR是一種核內(nèi)受體,為類(lèi)固醇受體超家族的成員。載脂蛋白E作為一種糖蛋白,其主要功能為清除血漿中的脂蛋白,尤其是乳糜微粒[10],乳糜微粒是維生素K的主要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,維生素K為骨鈣素基因翻譯后羧化所必需,而高比例的羧化骨鈣素和骨骼密度呈負(fù)相關(guān)[11]。
有研究發(fā)現(xiàn)堿性飲食可促進(jìn)體內(nèi)鈣的儲(chǔ)留,食物中含適量碳酸氫鉀或檸檬酸鹽對(duì)骨生長(zhǎng)有積極作用[12],而茶類(lèi)中茶多酚可有效防止骨質(zhì)疏松[13]。除此之外,鈣和維生素D也是骨質(zhì)疏松患者重要的營(yíng)養(yǎng)素,二者通過(guò)甲狀旁腺素發(fā)揮對(duì)骨轉(zhuǎn)換的調(diào)節(jié)作用,維生素D可調(diào)節(jié)血漿鈣濃度及體內(nèi)磷酸鹽平衡,防止軟骨病及骨質(zhì)疏松的發(fā)生,通過(guò)對(duì)骨密度、骨小梁、皮質(zhì)骨容量等指數(shù)的監(jiān)測(cè),維生素D可促進(jìn)骨組織結(jié)構(gòu)礦化[14]。適當(dāng)?shù)拟}磷比值(一般為 2∶1)可以促進(jìn)腸內(nèi)鈣的吸收,而我國(guó)成年人的平均膳食鈣磷比值為 1∶3.2,這種高磷低鈣膳食消費(fèi)模式可導(dǎo)致甲狀旁腺激素的持續(xù)增加及腎臟1,25(OH)2D3生成量的持續(xù)減少[15]。國(guó)外學(xué)者有研究發(fā)現(xiàn):(1)植物蛋白可抑制骨質(zhì)疏松發(fā)生率,而動(dòng)物蛋白則會(huì)增加發(fā)生風(fēng)險(xiǎn);(2)保持體內(nèi)高鈣水平僅僅攝入高鈣是不夠的,還需攝入相應(yīng)鎂[16]。在微量元素中,氟、鍶也發(fā)揮著重要作用,可刺激成骨細(xì)胞并抑制破骨細(xì)胞[17]。Heeok Hong教授研究發(fā)現(xiàn)隨著鈣攝入增加,骨密度也隨之增高,而每日適量牛奶或乳制品的攝入可使血清中維生素D含量維持在正常水平從而降低骨質(zhì)疏松發(fā)生率[18]。
骨組織不斷經(jīng)歷著損壞、吸收、重建循環(huán),當(dāng)缺乏體力活動(dòng)的有效刺激,身體形成的新骨量少于破壞的骨量時(shí),則可發(fā)生負(fù)平衡,導(dǎo)致骨礦鹽嚴(yán)重丟失。運(yùn)動(dòng)作為一種積極有效的防治手段,對(duì)延緩骨量的丟失具有積極的作用。研究報(bào)道證明,適度體育運(yùn)動(dòng)可增加人體的骨質(zhì)密度,調(diào)節(jié)機(jī)體的骨代謝,預(yù)防骨質(zhì)疏松[19]。有越來(lái)越多的證據(jù)尤其是Meta分析證明成年期適度運(yùn)動(dòng)可維持骨密度,減少骨折風(fēng)險(xiǎn)[20]。物理運(yùn)動(dòng)及因此產(chǎn)生的負(fù)荷傳導(dǎo)到骨骼,二者相互作用很有可能發(fā)生在骨-肌肉界面[21]。盡管一定的抗阻力訓(xùn)練有助于中老年骨質(zhì)疏松的防治,但由于各項(xiàng)研究及研究質(zhì)量的不同,仍需更多高質(zhì)量的研究成果來(lái)指導(dǎo)我們根據(jù)不同人群確定相應(yīng)的最佳運(yùn)動(dòng)方案,而對(duì)那些愿意并且能夠堅(jiān)持體育鍛煉的人來(lái)說(shuō),物理運(yùn)動(dòng)確實(shí)是一項(xiàng)有效防止骨質(zhì)疏松的策略[22]。
吸煙可促進(jìn)骨丟失過(guò)程,其病理生理機(jī)制分為對(duì)包括所有骨單位的骨細(xì)胞直接、間接影響。尼古丁對(duì)細(xì)胞增殖有雙相性作用,即含量較高時(shí)的毒性、抗增殖作用和含量較低時(shí)的刺激作用[23]。吸煙可使腎上腺皮質(zhì)激素產(chǎn)生代謝性改變,導(dǎo)致進(jìn)一步的骨吸收[24]。煙堿可對(duì)體內(nèi)1,25(OH)2D3、甲狀旁腺激素水平產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致腸內(nèi)鈣吸收減少,吸煙者體內(nèi)1,25(OH)2D3及甲狀旁腺激素水平分別較不吸煙者降低10%、20%[25],并可直接或者間接刺激人體破骨細(xì)胞,增加堿性磷酸酶活性,使人體骨吸收和形成之間平衡失調(diào)。有常年吸煙習(xí)慣的老年人骨密度較正常人低,而且吸煙老年人骨密度隨吸煙量的增加、吸煙年限的延長(zhǎng)而下降。而吸煙降低骨密度,增加骨折風(fēng)險(xiǎn)這一過(guò)程可可能隨戒煙發(fā)生可逆性轉(zhuǎn)變[26]。
飲酒可增加骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制可從直接、內(nèi)分泌、新陳代謝、營(yíng)養(yǎng)作用等多方面加以證明[27]。長(zhǎng)期、大量的酒精攝入可導(dǎo)致酒精性骨質(zhì)疏松,降低睪酮含量,減少鈣供應(yīng),因此可能促進(jìn)骨質(zhì)疏松的發(fā)生,經(jīng)常過(guò)量飲酒者患骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)是不飲酒者1.7倍[28]。如果已存在骨密度降低、骨質(zhì)疏松等情況,飲酒則可能成為發(fā)生骨折的重要危險(xiǎn)因素。長(zhǎng)期大量的酒精攝入可抑制甲狀腺的有效分泌,增加甲狀旁腺素的水平,同時(shí)大量酒精可抑制肝、腎臟中維生素D代謝酶活性,破壞骨鈣平衡,導(dǎo)致骨質(zhì)的流失[29]。
近年來(lái)有學(xué)者表明患嚴(yán)重抑郁癥與骨密度較低具有一定的相關(guān)性,而這一相關(guān)性的強(qiáng)弱在不同的研究中變化較大。G. Cizzal[30]與Cizza Giovanni[31]都進(jìn)行了關(guān)于抑郁癥和骨質(zhì)疏松的Meta分析,其分析結(jié)果表明抑郁癥與股骨頸、股骨的低骨密度情況有相關(guān)性并具有臨床意義,患嚴(yán)重抑郁癥者還有可能增加其骨折風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述,原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥為多病因作用的結(jié)果,雖然遺傳因素?zé)o法改變,并且隨著年齡增大內(nèi)分泌等狀況也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,但后天均衡的營(yíng)養(yǎng)攝入、健康的生活方式、適度的體育鍛煉、積極向上的心理狀態(tài)都可有效預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的進(jìn)一步深入,相信骨質(zhì)疏松癥病因?qū)W會(huì)越來(lái)越明確,而相應(yīng)的臨床療效也一定會(huì)逐步提高。