黃志蘭 李景宏 麥菊旦·提黑然 玉斯甫江·依明江 吐爾洪江·圖爾蓀 迪里木拉提·巴吾冬
目前,肥胖已成為一種全球性的公認的“流行病”。肥胖和骨質(zhì)疏松癥是兩大常見的內(nèi)分泌疾病,也是當今社會患病率相對較高的兩大公共健康問題,且肥胖與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率呈逐年遞增趨勢。肥胖和骨質(zhì)疏松作為最常見的兩種慢性代謝性疾病,存在共同的病理生理機制,且這2種疾病之間可互相影響,如脂肪細胞可分泌瘦素和脂聯(lián)素直接或間接通過交感神經(jīng)系統(tǒng)影響骨重建,從而脂代謝異常和糖尿病患者發(fā)生骨折的概率有所升高[1]。肥胖癥是指多種因素相互作用的導(dǎo)致的慢性代謝性疾病,如遺傳和環(huán)境等因素,即是人體內(nèi)脂肪積聚過多和(或)分布的異常、體重的增加。與肥胖對應(yīng)的還有一種特殊的肥胖即少肌性肥胖,其與骨質(zhì)疏松的發(fā)生也有一定的關(guān)系。肥胖通常是指一種身體脂肪過多的狀況,它會導(dǎo)致或加劇一些公共健康問題,如骨質(zhì)疏松跟其有一定的關(guān)系。骨質(zhì)疏松癥是最常見的骨骼疾病,是一種常見的代謝性骨病,骨的有機及無機成分等比例減少導(dǎo)致骨的細微結(jié)構(gòu)退化使骨脆性增加和骨折危險性增大病變,其特征為骨量的減少、骨密度和骨組織損傷組織減少,其發(fā)病率逐年增高。目前全世界約超過2億人為骨質(zhì)疏松癥的患者,今后50多年,全世界骨質(zhì)疏松患者將會繼續(xù)增多,人數(shù)將增加3~4倍[2]。
1.1 肥胖的診斷 肥胖的診斷標準主要依據(jù)體重指數(shù)(body mass index,BMI)的計算,BMI=體重(kg)/身高(m2)。BMI 正常(18.5 kg/m2≤ BMI < 24 kg/m2)。根據(jù)WHO推薦的肥胖定義BMI≥28 kg/m2。
1.2 少肌性肥胖的診斷 少肌性肥胖是在肥胖過度的情況下瘦體重減少的一情況[3]。少肌性肥胖是肌少癥與肥胖的組合,但卻不是肥胖和肌少癥簡單地結(jié)合,其病理改變較肌少癥、肥胖更為復(fù)雜。肌少癥(sarcopenia)是以肌肉質(zhì)量減少、肌肉力量減弱以及肌肉功能下降為主要特征的中老年人容易發(fā)生的病征[4]。少肌性肥胖是由 Roubenoff 最早提出的概念,且指出由脂肪組織所產(chǎn)生的炎性因子,尤其是內(nèi)臟脂肪可以加重肌肉分解代謝,形成惡性循環(huán)導(dǎo)致少肌性肥胖。肌少癥的診斷標準與肥胖診斷標準的結(jié)合來作為少肌性肥胖的診斷標準。肌少癥的診斷標準:根據(jù)最新指南2019年亞洲肌少癥工作組(AWGS)公布的亞洲肌少癥共識[5],目前公認的肌少癥的診斷標準為:(1)雙能X線測量儀測定全身骨骼肌質(zhì)量,與身高平方的比值,男性<7.0 kg/m2、女性<5.4 kg/m2;(2)優(yōu)勢手握力,男性<28 kg、女性<18 kg;(3)日常步速<1 m/s。肌少癥的診斷需同時滿足條件(1)合并(2)或(3)情況[5,6]。
少肌性肥胖對于廣大人群來說是一個新名詞,它是指在肥胖過度的情況下瘦體重減少的一種情況。目前,國內(nèi)常用BMI診斷人群超重、肥胖,但由于體重指數(shù)只參考體重、身高2個變量,未考慮到人體內(nèi)組織等成分組成,因此在評估老年少肌性肥胖中存在局限性,容易導(dǎo)致隱匿性肥胖的漏診。世界衛(wèi)生組織(WHO)將體脂率用作診斷肥胖的金標準,相較于體重指數(shù),體脂率可會準確地評估體內(nèi)脂肪含量,對于診斷肥胖有較好的靈敏度,國外研究也將四肢骨骼肌指數(shù)合并體脂率作為少肌性肥胖的常用診斷標準。隨著在對肌少癥的研究進展中,肌少癥的診斷標準中逐漸加入握力及6 m步行速度。步速及握力的診斷方法如下[7]:步速的測量采用AWGS推薦的6 m步速,即在平地上沿直線用彩色膠帶分別標記出起點、1 m點、7 m點和終點。要求被檢查者從起點走到終點,行至1 m開始計時,行至7 m計時結(jié)束。共測量2次,記錄下耗時較短的1次并計算步速,單位為m/s。而握力測試則常使用JAMAR電子握力計,被檢查者使用優(yōu)勢手最大力握住儀器的握柄,維持5 s,測試3次,記錄最大值,單位為kg。歐洲、亞洲肌少癥工作組均定義了肌少癥診斷標準,歐洲老年人肌少癥工作組提出并將肌少癥分為肌少癥前期、肌少癥和重度肌少癥3期。其中,肌容量減少僅僅代表肌少癥前期;肌少癥期則表示骨骼肌容量減少、肌力下降或功能減退;然重度肌少癥是指骨骼肌容量減少、肌力和功能三者均降低。將肌少癥前期僅僅代表著肌肉量減少。有研究表明當診斷肌少癥未結(jié)合握力及步行速度時,依據(jù)歐洲定義僅會診斷肌少癥前期,因而肌少癥的陽性率趨向偏高[8]。
1.3 骨質(zhì)疏松的診斷 任何年齡的人們均可發(fā)生骨質(zhì)疏松,但最多見的以絕經(jīng)期女性和老年男性為主。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis,PMOP)定義為女性在自然絕經(jīng)后5~10年發(fā)生的一種疾病,因女性卵巢功能衰退,雌激素缺乏而導(dǎo)致骨脆弱和骨折風(fēng)險增加的一種骨骼系統(tǒng)疾病。影響骨質(zhì)疏松癥的因素諸多,其癥主要與職業(yè)、性別、基因、吸煙、年齡、飲食、酒精、肥胖及種族有著不可分割的聯(lián)系。人體骨骼發(fā)生骨質(zhì)疏松最常見的部位多居于在深部,如髖骨及腰椎骨等,而不是前臂橈骨,故而診斷骨質(zhì)疏松時不優(yōu)先選擇前臂橈骨33%的骨密度(BMD)值。明確骨質(zhì)疏松的診斷主要使用雙能 X 線骨密度儀(GE Lunar Prodigy)檢測被檢查者的腰椎、股骨頸、大轉(zhuǎn)子、髖部的BMD及相關(guān)骨密度T 值。按照中華醫(yī)學(xué)會2011年推薦的診斷標準:腰椎、股骨頸、大轉(zhuǎn)子和髖部任何一個部位的BMD相較于正常同性別峰值低2.5個標準差時便可診斷為骨質(zhì)疏松[9]。運用中國骨質(zhì)疏松和骨礦鹽協(xié)會推薦的診斷標準:骨量正常:T值≥-1.0 SD;骨量減低:T值-1.0~-2.5 SD;骨質(zhì)疏松:T≤-2.5 SD;嚴重骨質(zhì)疏松:T 值≤-2.5 SD并且同時并發(fā)一處或多處脆性骨折。
莫娟等[10]研究使用雙能X線BMD儀檢測老年男性患者的第2~4腰椎、股骨頸、大轉(zhuǎn)子及粗隆間的BMD,發(fā)現(xiàn)了關(guān)于老年性男性肥胖與BMD之間的相關(guān)問題,證明了年齡和BMI均為影響B(tài)MD的重要因素及肥胖對BMD有保護作用。針對前人的研究,該研究認為目前BMD是檢測骨質(zhì)疏松的金標準,骨質(zhì)疏松癥對人類的健康造成一定的傷害,肥胖與骨質(zhì)疏松癥具有一定的關(guān)系,探討肥胖與BMD的關(guān)系為預(yù)防骨質(zhì)疏松癥有一定的價值。安康等[11]研究采用測量和計算不同人體測量指標,采用MetriScan手掌BMD測量儀進行BMD測定。發(fā)現(xiàn)了肥胖與絕經(jīng)期女性BMD相關(guān),證明了對于絕經(jīng)期女性肥胖與骨質(zhì)疏松呈負相關(guān)。針對前人的研究,該研究認為不排除某些影響因素外,肥胖與BMD具有一定的相關(guān)性,且肥胖與骨質(zhì)疏松也分別對人們的身體健康造成威脅,因此深入探討肥胖與BMD的關(guān)系為今后預(yù)防骨質(zhì)疏松的發(fā)生有一定的價值。毛小明等[12]研究采用雙能X線BMD檢測儀測量腰1~腰4BMD(BMD)、骨礦含量(BMC)、全身肌肉含量(TLM)及脂肪含量(TFM)并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)了絕經(jīng)女性BMD及肌肉脂肪含量與骨質(zhì)疏松相關(guān),發(fā)現(xiàn)了各組年齡段肌肉含量、BMI、骨質(zhì)疏松患病率與腰椎BMD之間呈高度正相關(guān)的關(guān)系,各年齡組脂肪含量與腰椎BMD之間卻無相關(guān)性,說明了肌肉組織比脂肪組織對骨礦鹽含量變化的影響更大。有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)男性的骨骼肌質(zhì)量指數(shù)高于女性。且超重肥胖者男性的骨骼肌質(zhì)量指數(shù)與年齡、BMI、體脂肪率及BMD相關(guān),然超重肥胖者女性骨骼肌質(zhì)量指數(shù)與年齡、BMI、體脂肪率和臀圍有關(guān)[13]。
研究表明脂肪累積的程度不需要達到BMI≥35 kg/m2才是有害的:脂肪存在于骨髓、肌肉、關(guān)節(jié)和肝臟中,當脂肪過量時會產(chǎn)生多種功能性后果[14]。骨髓微環(huán)境是由間充質(zhì)干細胞(MSCs)和造血干細胞(HSCs)組成的受限空間,過量脂肪組織的影響可能取決于年齡、病因和炎癥狀態(tài)。衰老、絕經(jīng)后狀態(tài)、營養(yǎng)不良、一些藥物治療和缺乏體力活動都會導(dǎo)致骨髓肥胖癥。骨髓脂肪組織(MAT)最早在胎兒骨骼中發(fā)育,估計到成年后占骨髓空間的70%。骨髓脂肪細胞分泌大量脂肪因子(如脂聯(lián)素和白介素-6),其中一些會誘發(fā)炎癥和破骨細胞生成,從而破壞造血,加重骨丟失??紤]到這些發(fā)現(xiàn),減緩脂肪組織在整個骨髓腔的擴張可能會保護和保存MSC和HSC生態(tài)位,允許祖細胞保留其再生(MSC)和免疫(HSC)功能,且與代謝性骨病骨質(zhì)疏松癥及炎癥性疾病進行相對抗。
2.1 炎細胞因子 肥胖患者與正常人進行比較,很多促炎性細胞因子表達于肥胖患者體內(nèi)的脂肪細胞中,如(TNF-α和IL-6)。而研究發(fā)現(xiàn)少肌性肥胖(SO)與單純肌少癥和肥胖進行比對,這些促炎性細胞因子水平明顯增高于SO患者體內(nèi)[15]。
2.1.1 TNF-α:TNF-α作為一種促炎細胞因子,有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)其高表達于膳食誘導(dǎo)肥胖大鼠體內(nèi)[16]。 TNF-α在骨的形成與重吸收中起著重要的作用,其在骨吸收中的作用很大程度上是因其激發(fā)了RANK 的活化能力的結(jié)果。此外TNF-α可直接作用于破骨細胞,其充當轉(zhuǎn)導(dǎo)RANKL 誘導(dǎo)的信號的中介,因此減少骨量。
2.1.2 IL-6:IL-6是一種多能干細胞炎性因子,一般常由脂肪細胞、脂肪組織基質(zhì)等釋放出。破骨細胞及其前體上RANKL[17]的表達通常由IL-6進行誘導(dǎo),其聚集了屬于破骨細胞系中的造血巨噬細胞前體,并增強骨吸收。
2.2 脂肪細胞因子 脂肪組織不僅是被動儲藏能量的“空間”,且具有一種屬性可作為內(nèi)分泌“器官”,其具有分泌多種脂肪因子的本能,比如瘦素、抵抗素和脂聯(lián)素等[10]。脂肪因子一般是由脂肪組織分泌的蛋白質(zhì),對骨代謝的調(diào)節(jié)起到相當大的作用。脂肪因子具有多樣性,如脂聯(lián)素、瘦素及趨化素等。不同脂肪因子對骨代謝的影響卻也各有所不相同。脂聯(lián)素、網(wǎng)膜素-1、絲氨酸蛋白酶抑制劑和內(nèi)脂素等對骨代謝的調(diào)節(jié)是起到正向調(diào)節(jié)的作用,然趨化素和抵抗素等是負向調(diào)節(jié)骨代謝[18]。脂肪細胞因子對于調(diào)節(jié)骨代謝的作用可為治療骨質(zhì)疏松的提供新的方向及基礎(chǔ)。
2.2.1 瘦素:瘦素作為一類脂肪細胞分泌因子主要產(chǎn)生于白色脂肪細胞中,可起到抑制食欲、增加能量輸出和調(diào)節(jié)骨重建的作用,瘦素可直接作用于MSCs上,使其分化為成骨細胞,因而導(dǎo)致分化成脂肪細胞受到障礙[19]。但在骨髓脂肪細胞和成骨細胞中也可表達。瘦素與結(jié)合于下丘腦上的瘦素受體,在抑制食欲時可作用于一些胰島B細胞、成骨細胞、軟骨細胞及MSCs等新陳代謝活躍的細胞,并影響其體外增殖分化。瘦素作用于MSCs時能刺激生成為成骨細胞且抑制生成脂肪細胞,從而影響骨代謝。瘦素可參與調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌和自身免疫系統(tǒng)。在對下丘腦-垂體-腎上腺軸的影響下瘦素調(diào)控生長激素,且瘦素影響催乳素和其他垂體前葉激素的合成,繼而影響骨的成長。瘦素可通過中樞和外周對骨代謝進行調(diào)節(jié),可經(jīng)血腦屏障入顱內(nèi),激活下丘腦上的ob—Rb受體,從而激發(fā)下丘腦分泌抑制成骨細胞因子。作用于骨髓間充質(zhì)細胞的瘦素可引發(fā)其向骨細胞分化,同時也可使其向脂肪細胞分化受到抑制[20]。瘦素抑制骨的形成。對于骨代謝的影響,瘦素主要表現(xiàn)為兩個方面——直接的正向和間接的負向調(diào)控。
2.2.2 抵抗素:抵抗素為一種脂肪細胞分泌因子。肥胖致使胰島素抵抗對骨代謝的生理變化有著不容小覷的作用。就皮下脂肪而言,內(nèi)臟脂肪的代謝則表現(xiàn)地更加活躍,TNF-α、IL-6、脂聯(lián)素和其他脂肪素等多種細胞因子能于內(nèi)臟脂肪代謝中表達 ,而TNF-α和IL-6可引起抵抗素的產(chǎn)生表達。肥胖和骨質(zhì)疏松性肥胖與胰島素抵抗的關(guān)系比少肌性肥胖的關(guān)聯(lián)性更強[21]。
2.2.3 脂聯(lián)素:作為一種多肽或蛋白質(zhì)的脂聯(lián)素是由骨髓脂肪細胞高度表達的脂肪因子,可激發(fā)成熟破骨細胞RANKL的表達,且與老年男性和女性的低BMD相關(guān)聯(lián)。低脂聯(lián)素與骨質(zhì)疏松有關(guān)。脂聯(lián)素對骨質(zhì)疏松的影響機制可通過以下四方面來介紹[22]:①脂聯(lián)素通過上調(diào) COX2、RANKL表達誘導(dǎo)骨形成蛋白2的形成及骨髓間葉基質(zhì)細胞往成骨的方向分化。②脂聯(lián)素是由 AdipoR/JNK、AdipoR/p38 路徑刺激成骨細胞增殖以及調(diào)控著骨細胞分化。③脂聯(lián)素在自分泌、旁分泌情況或與 Runx2 等骨形成轉(zhuǎn)錄因子聯(lián)合情況下加速成骨。④在羥磷灰石、胰島素參與情況下,脂聯(lián)素由基質(zhì)控釋系統(tǒng)能抑制破骨細胞,提高胰島素信號效應(yīng)促進成骨。
2.2.4 絲氨酸蛋白酶抑制劑:屬于單鏈蛋白質(zhì)的絲氨酸蛋白酶抑制劑通常表達于內(nèi)臟脂肪組織中,使成骨細胞的凋亡收到抑制,破骨細胞的生成受到抑制。Jin等[23]發(fā)現(xiàn)絲氨酸蛋白酶抑制劑可通過 MAPK/細胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路抑制成骨細胞凋亡。Kamio等[24]發(fā)現(xiàn)絲氨酸蛋白酶抑制劑可阻斷RANK/RANKL通路,即致使骨髓細胞和前體破骨細胞生成破骨細胞受到障礙。
2.2.5 內(nèi)脂素:作為脂肪因子中的內(nèi)脂素可于內(nèi)臟脂肪中特異性地表達。其可強化Ⅰ型膠原的表達,加速成骨細胞分化和礦化,且使破骨細胞的產(chǎn)生受到抑制,對于調(diào)節(jié)骨代謝起到重要的作用。郝萬慶等[25]發(fā)現(xiàn)內(nèi)脂素抑制劑 FK866 可減弱骨髓間充質(zhì)干細胞的礦化從而抑制骨形成。Moschen等[26]發(fā)現(xiàn)內(nèi)脂素可使破骨細胞生成受到抑制,其通過抑制前體破骨細胞分化為抗酒石酸酸性磷酸酶陽性多核細胞。
2.3 雌激素 雌激素主要來源于絕經(jīng)后女性的脂肪細胞,雌激素水平的降低會加速骨質(zhì)吸收和骨質(zhì)流失。絕經(jīng)后的女性一般會失去雌激素的保護,導(dǎo)致骨礦物質(zhì)含量的快速丟失,故導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生[11]。肥胖病號體內(nèi)大量的脂肪組織可調(diào)節(jié)性激素及糖皮質(zhì)激素的代謝,提高芳香化酶的活性,繼而提高循環(huán)中的雌激素水平。而BMD隨著雌激素水平的提高而增加,因雌激素使破骨細胞的骨吸收受到抑制,因此骨量增加。雌激素可強化鈣鹽沉積,刺激骨骺的閉合,對骨骼起到保護性的作用?,斈葼枴ぶ祚R汗等[27]研究60例圍絕經(jīng)期女性雌激素與BMD之間的關(guān)系,因而可研究雌激素與骨質(zhì)疏松之間的相互關(guān)系,結(jié)果表明隨著年齡的增加,圍絕經(jīng)期女性體內(nèi)的雌激素水平隨之降低,BMD降低與之關(guān)系密切,而骨質(zhì)疏松的發(fā)生通常由BMD減低引起。圍絕經(jīng)期女性體內(nèi)雌激素的分泌的減少,可導(dǎo)致破骨細胞的增多,而破骨細胞增生活躍后,可引起B(yǎng)MD的減低,因而發(fā)生骨質(zhì)疏松。另研究顯示雌激素可調(diào)節(jié)表達血管內(nèi)皮舒張性因子一氧化氮(NO)和血管內(nèi)皮收縮因子等,體外研究表明NO可引起破骨細胞的增殖和分化,同時可加強分泌骨保護素及成骨細胞的增殖[28]。
2.4 總體重對骨量的機械負荷效應(yīng) 體重增加所產(chǎn)生的機械負荷,因而增加BMD。體重隨著脂肪的增多而增多,則對骨產(chǎn)生的機械負荷增多,為了承受這些更大的負載,骨量就會增加。這一機制尚存在爭議。研究發(fā)現(xiàn)校正了骨骼的機械負荷受到體質(zhì)量的影響后,得出肥胖與骨質(zhì)疏松呈負相關(guān)的結(jié)論,其中腹型肥胖可引起腰椎及股骨 BMD的降低[29]。研究表明腰圍增加的腹型肥胖與骨量呈負相關(guān)的關(guān)系,且不依賴于全身脂肪的含量。腹部的內(nèi)臟脂肪大量堆積,可分泌異常炎性因子,從而使BMD降低導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生[30]。
2.5 破骨細胞及成骨細胞 肥胖通常與高血漿胰島素水平有關(guān),這一事實導(dǎo)致了性激素、雌激素和雄激素的過度分泌,可使成骨細胞活性增加和破骨細胞活性降低。研究表明,與骨髓脂肪形成有關(guān)的成骨細胞數(shù)量和功能的缺陷,可能是骨質(zhì)疏松癥的重要病因之一[31]。成年人中的脂肪細胞和成骨細胞主要源于骨髓的多能間充質(zhì)基質(zhì)細胞(BMSCs)。成骨細胞和脂肪細胞均來自同一個祖先-骨髓間充質(zhì)干細胞(MSCs),OP時增多的脂肪細胞 (脂肪細胞過剩假說),同時伴隨著數(shù)量及活性都下降的成骨細胞,且加速成骨細胞凋亡(骨骼細胞凋亡假說),MSCs的分化一旦失去平衡,成骨-成脂存在著“此消彼長”的關(guān)系[32]。大鼠的實驗研究中,肥胖可使成骨細胞的數(shù)量增加和破骨細胞的數(shù)量減少,即使破骨細胞活性減弱和使成骨細胞活性提高。因而理解調(diào)控成骨分化的影響因素,使MSCs向成骨細胞的這個方向誘導(dǎo)分化,使脂肪的生成受到抑制,為預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥提供理論依據(jù)。
2.6 肌肉 目前少肌性肥胖作為一個新名詞與單純性肥胖區(qū)分開來。肥胖與骨質(zhì)疏松有一定的相關(guān)性,而有相關(guān)文獻報道,肌肉量每增加一個標準差,骨質(zhì)疏松的發(fā)生率可降低30%,可見少肌性肥胖與骨質(zhì)疏松亦有一定的關(guān)系[33]。研究表明自然界中人體骨骼與肌肉組織息息相關(guān),相互影響,肌肉附著在骨骼上,當人體發(fā)生運動時,肌肉會產(chǎn)生拉伸,產(chǎn)生的機械應(yīng)力便可使BMD增加[34]。骨骼肌量決定著BMD,兩者存在著正相關(guān)。肌肉力量的改變可影響骨強度(骨質(zhì)與骨量)的變化[35]。相關(guān)研究文獻報道隨著年齡的增長,肌肉含量(面積)減少與骨量減少有關(guān),即BMD降低,肌肉含量的減少,引起肌肉的萎縮[36]。肌少癥的診斷標準中涉及一個指標即全身骨骼肌質(zhì)量與身高平方的比值,男性<7.0 kg/m2、女性<5.4 kg/m2。有研究報道肌少癥的影響因素中指出衰老是肌肉萎縮的主要因素,年齡相關(guān)的運動神經(jīng)元終板丟失會導(dǎo)致肌肉萎縮的其中一種類型,即神經(jīng)元性肌肉萎縮,同時肌肉功能也會出現(xiàn)降低,代謝性激素也會出現(xiàn)下調(diào),代謝性激素中有睪酮、生長激素和胰島素生長因子1(IGF-1)等[37]。其中,IGF-1為一種內(nèi)分泌分子,也可由骨祖細胞、成骨細胞、骨細胞與破骨細胞等合成的一種旁分泌因子,它雖主要來源于肝臟,但骨骼、肌肉與脂肪組織等可以旁分泌或自分泌起作用。內(nèi)分泌與旁分泌IGF-1均對調(diào)節(jié)骨量起著重要的作用,內(nèi)分泌性IGF-1主要對皮質(zhì)骨起作用,旁分泌性IGF-1對小梁骨有影響[38]。胰島素生長因子1在骨骼及肌肉生長中起著關(guān)鍵的作用,作為它們的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。若胰島素生長因子1信號傳導(dǎo)效率降低和肌肉特異性胰島素生長因子1表達下調(diào)會使肌肉受到障礙出現(xiàn)肌肉萎縮。再者,衰老導(dǎo)致的細胞內(nèi)氧化應(yīng)激會產(chǎn)生慢性低度炎癥且釋放細胞因子,如IL-6和TNF-α等,使肌少癥發(fā)生的風(fēng)險增加[39]。
研究顯示一些不良生活行為如低BMI水平、低體力活動(包括久坐行為)、吸煙,及蛋白質(zhì)、維生素D等營養(yǎng)不足或缺乏常引起肌肉質(zhì)量或力量的下降。55歲后的女性肌肉力量急劇下降的主要原因是雌激素(如雌二醇)水平的降低,然雌二醇可改善骨骼肌的內(nèi)在質(zhì)量使纖維產(chǎn)生力量,因此雌激素水平的下降可使機體肌肉萎縮的風(fēng)險增加。蘇麗葉·蘇里堂江等[40]研究采用DXA測量腰椎BMD,再對受檢者行腹部CT掃描,并在后處理工作站選定平臍水平的CT片,勾畫出腹部脂肪和椎旁肌肉的面積,發(fā)現(xiàn)了絕經(jīng)后女性腹部脂肪、椎旁肌肉與BMD的相關(guān)性分析,證明了就絕經(jīng)后女性而言,腹部脂肪和椎旁肌肉對BMD具有保護作用,適當?shù)捏w育鍛煉和保持正常的體重更有利于預(yù)防骨質(zhì)疏松癥。楊沛等[41]研究采用定量CT測量L3中部層面的椎旁后群肌(豎脊肌和多裂肌)的橫截面積及采用星云醫(yī)學(xué)影像后處理平臺V9.0測量L4~5椎間隙的腰大肌(椎旁前肌群)的橫截面積,發(fā)現(xiàn)了BMD與椎旁肌的增齡性改變及二者的相關(guān)性,證明了椎旁肌的含量與BMD相關(guān),年齡增長女性椎旁后群肌減少可能是影響骨質(zhì)疏松的重要因素,而男性腰大肌減少可能是影響骨質(zhì)疏松的重要因素。謝文清等[42]指出SO的發(fā)病機制是復(fù)雜的,多因素而非單個因素互相作用,多因素包括與年齡相關(guān)的體成分的改變(內(nèi)臟脂肪和肌肉脂肪增加與肌肉減少)、全身慢性炎癥、胰島素抵抗(insulin resistance,IR)、生活方式的改變(如飲食及體能鍛煉等),分子機制(瘦素、脂聯(lián)素、IL-6、IL-1、肌肉生長抑制素)等,然這些因素之間是否存在關(guān)聯(lián)的因果關(guān)系卻尚不明確。
2.7 其他 骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生與骨平衡的破壞有一定的相關(guān)性,其一提高破骨細胞的活性和加快骨吸收,再則成骨細胞功能的減退和骨形成障礙,可丟失凈骨量。成骨不足與MSCs的分化方向有著密切的關(guān)系。骨質(zhì)疏松癥患者中,MSCs向脂肪方向分化及成骨方向分化有著相反的關(guān)系,隨著MSCs增加分化為脂肪,則會減少向成骨方向分化,BMP/Smad、Wnt、Notch、Hedgehog等多條信號通路參與并控制其分化,且涉及多種調(diào)控機制如轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控和表觀遺傳等。未來的研究可將關(guān)注點集中在尋找決定MSCs分化方向的關(guān)鍵因子和間充質(zhì)干細胞移植,可為治療骨質(zhì)疏松癥提供新想法[43]。目前,IGF-1、FGF-21、IL-7、 IL-15、 Irisin、BMPs、OGN及FAM5C等對骨骼和或肌肉生長有著積極調(diào)節(jié)的作用, Myostatin與IL-6 等則起到抑制的作用,IGF-1可起到維持BMD和促進骨形成的作用[44]。
發(fā)生骨折的患者生活質(zhì)量下降,嚴重影響著人們的身心健康。骨質(zhì)疏松性骨折好發(fā)于脊柱,髖部和腕尺橈骨遠端,嚴重影響生活質(zhì)量,肥胖的存在普遍流行于全世界,肥胖對骨質(zhì)疏松的影響機制多種多樣,其中促炎因子及激素與其關(guān)系密切,另外近年來少肌性肥胖與骨質(zhì)疏松的關(guān)系也受到廣大人群的關(guān)注,隨著年齡的增長,人們體內(nèi)的肌量也有所減少,因此,了解肥胖及少肌性肥胖對骨質(zhì)疏松的影響機制是有效治療骨質(zhì)疏松癥的途徑,并為預(yù)防骨質(zhì)疏松的發(fā)生提供理論基礎(chǔ)。