病因和危险因素

二、病因和危险因素

对于继发性骨质疏松的病因和发病机制是比较明确的,而原发性骨质疏松的病因和发病机制尚不十分明确。女性骨质疏松比男性更常见。这是因为在各个年龄段,男性的骨密度比女性高,且男性无对应于女性的更年期。但是,近年来的研究证实,尽管男性在青年时期可比女性达到更高的峰骨量,骨量丢失的开始时间也明显迟于女性,但骨质疏松的发病率以及骨质疏松性骨折却丝毫不逊于女性。这是由于男性骨质疏松的发生远受到生活习惯的影响,如过度饮酒、吸烟等嗜好等。

随着对骨质疏松症的研究不断深入,目前对骨质疏松症病因学和发病机制有了进一步的认识。尤其是激素的调控对骨代谢的影响,对原发性骨质疏松和继发性骨质疏松均有着重要作用。

在骨骼的生长和发育过程中,由于骨转换的速度不同,不同年龄的骨量也不相同。儿童时期骨形成超过骨吸收,骨量不断增加,一直持续至35岁,该时骨量达到峰值(90%在20岁前积聚,10%在21~35岁前积聚)。一般女性自40岁开始,男性从50岁以后,骨吸收大于骨形成,骨的矿盐和基质均有减少,骨量趋于下降。骨质疏松症的发病率随年龄的增长而增高,有明显的性别差异,女性多于男性,女性的骨质疏松不仅比男性出现的早,而且骨量减少的速度也快,皮质骨和松质骨皆有减少,松质骨的减少更为迅速。

目前认为激素的调控、细胞因子的作用、营养状态、物理因素、废用因素、免疫功能、遗传基因等对骨质疏松的发生均有着重要的作用。

(一)激素调控

与骨质疏松有关联的激素至少有8种,如雌激素(estrogen)、甲状旁腺激素(PTH)、降钙素(CT)、活性维生素D[1,25(OH)2 D3]、甲状腺素、雄激素、皮质激素、生长激素等,其中以前4种激素更为重要。

1.雌激素 骨质疏松症的发生在绝经后妇女特别多见,一般来说,绝经后2年以上就开始出现不同程度的骨质疏松,绝经后15~20年将发生Ⅱ型骨质疏松症。临床上常出现广泛性骨痛,尤其是腰背骨疼痛,牙齿过早脱落,并出现骨骼变形甚至骨折而致驼背、侧弯。绝经后或卵巢切除后,雌激素水平显著下降,导致骨盐含量下降,以致发展为Ⅰ型骨质疏松症。有作者用双光子骨密度仪测量妇女腰椎椎体骨密度,其结果与年龄呈直线负相关。测总体钙(代表80%的皮质骨和20%的松质骨)的研究显示,50岁前的妇女无显著改变,50岁后有明显下降,绝经后5年中有一个突然显著的骨量丢失加速,每年骨量丢失2%~5%是常见的,约25%~30%的绝经早期妇女骨量丢失>3%/年,称为快速骨量丢失者;反之,70%~75%妇女骨量丢失<3%/年,称正常骨量丢失者。雌激素的减少与骨折的发病率相关。瘦型妇女较易患骨质疏松并有骨折,而肥胖者血浆游离雌激素水平较高,这是由于脂肪组织中肾上腺雄激素转化为雌激素增多的结果。但骨质疏松组与年龄相仿的正常妇女相比较,血雌激素水平未见有明显的区别,说明雌激素减少并非引起本症的惟一因素。雌激素增加降钙素分泌,抑制甲状旁腺激素活性,从而抑制骨钙溶出,且雌激素可使成骨细胞活动增强,骨形成>骨吸收,骨骼变得坚硬、强壮。此外,雌激素能帮助活性维生素D在肾内的合成,促进骨的重建过程,且促进钙在肠内的吸收,所以雌激素对钙的调控起着重要的作用。

2.甲状旁腺激素(PTH) 甲状旁腺激素是由甲状旁腺主细胞合成分泌的,含有84个氨基酸的直链多肽,分子量为9 500。其生理作用是:增强破骨细胞活性,促进骨吸收,使骨钙释放入血,但破骨细胞无PTH受体,小剂量PTH能刺激成骨细胞形成新骨,大剂量则抑制成骨细胞,且使大单核细胞转化为破骨细胞,增加骨吸收。而PTH对骨吸收的作用可被雌激素抑制,绝经后由于雌激素减少,妇女对PTH的骨吸收作用更为敏感。尤其是老年妇女由于雌激素分泌减少,1,25(OH)2D3形成降低,肠钙吸收也减少,致使骨质疏松。伴随破骨细胞活性增强,成骨细胞活性也相应增高。有人对大鼠间断注射PTH可引起胫骨内膜面明显骨形成及骨外膜面中等骨形成,从而增加皮质骨形成。它减少近端肾小管对磷的重吸收,而增加钙的重吸收;促进肾的活性维生素D的转化,间接促进肠钙吸收。

PTH与骨质疏松关系密切。PTH具有调节体内钙离子浓度、维持胰岛β细胞、全身神经肌肉等各种细胞活性的功能。PTH合成和分泌又受血钙水平的调节,血钙升高可使PTH降低,血钙降低能刺激PTH的合成和分泌。多数学者报道血PTH浓度随年龄增加而增高,其增幅为30%或更多,如70岁以上的老人,约半数PTH可为成人的2~3倍,6%的老人甚至高达4倍。因为老人肾功能减退,1,25(OH)2D3生成减少,血钙值降低,从而刺激PTH分泌。PTH的分泌与Ⅰ型(绝经后)和Ⅱ型(老年性)骨质疏松皆有关。

甲状旁腺腺瘤、甲状旁腺增生及少数腺癌,其PTH分泌过多,导致骨吸收增强,易患骨质疏松。

3.降钙素(CT) 降钙素是甲状腺C细胞分泌的,是由32个氨基酸组成的多肽激素。它与PTH作用相反,使血钙向骨中移动而降低血钙。

CT的主要作用是抑制骨吸收,在破骨细胞上存在有CT受体,CT作用于破骨细胞,使细胞内Ca2+转入线粒体,抑制破骨细胞活性,同时还抑制大单核细胞转变为破骨细胞,从而减少骨吸收;另外,CT又能抑制PTH和活性维生素D的活性,降低血钙的浓度。

当妇女卵巢切除后,雌激素分泌明显低下,从而对外源性CT的反应性降低,加速骨质疏松的进程,如接受雌激素替代疗法,可提高机体对外源性CT的敏感性,对防治骨质疏松有利。CT有抑制绝经后骨质疏松的骨代谢作用,即抑制骨吸收,对骨质疏松的进程有阻止作用,而且,CT能增加肠钙吸收和骨矿含量,抑制胶原分解,减少尿羟脯氨酸的排泄等,这些对防治骨质疏松均有益处,尤其CT对缓解骨痛效果明显。一般宜用于雌激素替代疗法禁忌的妇女和严重的骨质疏松所致的剧烈骨痛患者。

CT在小儿时高,随年龄增长而降低。由于随年龄增长,促进骨吸收的PTH升高,而抑制骨吸收的CT下降,而女性CT水平较男性明显低下,通过调查20~70岁男女钙负荷的CT分泌功能表明,任何年龄组的男性CT水平均高于女性,绝经组妇女的血CT值比绝经前妇女低,加之高龄妇女其钙负荷所致的CT增加较差,即CT分泌的贮备能力甚小,这也是骨质疏松女性较男性多见的原因之一。

4.活性维生素D 1,25(OH)2D3对骨代谢的影响是多方面的,它是骨重建的调节因素。它既能促进骨吸收,又能促进骨形成。正常生理剂量的1,25(OH)2D3可刺激成骨细胞活性和骨基质形成,有效地防止骨质疏松。但剂量过少,则保护骨的作用不足;剂量过大,又可使骨破坏增加,导致骨量丢失。绝经后的骨质疏松的患者,其1,25(OH)2D3水平多较低下,故应给予适量的活性维生素D以促进肠钙吸收,有利于防止骨质疏松。老年人血1,25(OH)2D3浓度降低,与老人光照少、肾功能减退、肾1α羟化酶活性降低有关,老人小肠钙吸收降低、血钙值下降、继发性甲状旁腺功能亢进、骨吸收增加而致骨量减少。绝经后和老年性骨质疏松症患者的1,25(OH)2D3水平均较同年龄和同性别的对照组为低,约降低18%~80%,小肠钙吸收也较对照组降低20%~30%,服罗钙全[1,25(OH)2D3]6~12个月(0.5~0.75μg/d)小肠钙吸收明显增加。服雌激素6个月,血PTH、1,25(OH)2D3和肠钙吸收皆有增加,故补充雌激素能降低骨吸收,血钙值下降,PTH分泌增加,刺激肾1α羟化酶,1,25(OH)2D3生成增多而促进肠钙吸收,又能抑制尿钙排出,使血钙增加,加速骨形成。

活性维生素D的作用除充分利用食物中的钙之外,尚能制造与钙结合的蛋白质,某些原因,如PTH分泌过盛可使骨钙溶出,血钙增加,进而使细胞内的钙离子浓度增加,以致发生一系列危害;而活性维生素D能将细胞内的钙与蛋白质结合,使细胞内钙离子浓度下降,从而预防因细胞内钙增加所引起的一系列病症。

活性维生素D治疗骨质疏松的6点理由是:①增加肠钙吸收,维持钙平衡;②激活骨代谢,有利骨转换;③促进肾小管的钙、磷重吸收,有利骨形成;④抑制PTH的分泌,防止骨钙溶出;⑤刺激骨细胞分化、增殖,有利骨的形成;⑥调节免疫的应答反应。PTH分泌增多使骨钙溶出,血钙增高,骨吸收作用增强,骨量减少,促进骨质疏松。CT抑制破骨细胞活性,阻碍骨吸收。CT有促进尿钙排出,维持钙平衡,尤其CT有防治骨质疏松所致的骨骼疼痛作用。雌激素既有抑制PTH对骨的吸收的功能,又有促进CT分泌,进而抑制骨吸收的作用,所以,当雌激素分泌低下或不分泌时,PTH分泌相应增加,CT分泌低下,使骨吸收大大增加,诱发骨质疏松。1,25(OH)2D3分泌增多,可促进肠钙吸收。总之,当肠钙吸收低下:血1,25(OH)2D3分泌低下;雌激素分泌不足;CT分泌减少;PTH分泌亢进的情况下,骨吸收明显增强,这样骨吸收远远大于骨形成,导致骨质疏松。

5.甲状腺素(TH) 甲状腺功能亢进导致甲状腺素分泌过盛,引起高转换性骨质疏松。TH分泌增多则干扰活性维生素D的生成,使1,25(OH)2D3生成不足,导致肠钙吸收降低,诱发骨质疏松;TH分泌增加促进蛋白质分解代谢亢进,引起钙、磷代谢紊乱,出现负钙平衡,出现高转换性骨质疏松;TH分泌亢进使CT分泌不足,血钙增高,进而导致PTH分泌下降,环磷酸腺苷(cAMP)分泌减少,二者使1,25(OH)2D3分泌减少,进而发生负钙平衡,PTH分泌减少,使肾小管钙、磷吸收减少,使尿钙、磷增加,尿羟脯氨酸增多,使骨量减少,骨密度降低,发生负钙平衡,导致骨质疏松,甚至骨畸形、病理性骨折。

6.雄激素 雄激素的作用是使青春期的男子男性化,生长迅速,肌肉发达,骨骼坚硬,间接地促进骨形成。由于雄激素随增龄减少不显著,所以男性骨密度、骨量随增龄变化也不大,这一点和绝经后的女性由于雌激素急剧减少所致的骨密度下降、骨量显著减少形成了明显的对照。这是男性较女性骨质疏松发生率低的一个原因。

此外,雄激素中的睾酮对维生素D的合成有促进作用。在紫外线的照射下,睾酮有促进皮肤维生素D转化的作用。一般来说,男性维生素D的营养状态优于女性,这也是男性骨质疏松较女性轻的又一因素。

雄激素缺乏或明显低下者,将导致骨吸收和骨形成的平衡失调,由于骨吸收大于骨形成,故出现骨质疏松,临床实践已证实:少数中老年男性患者,由于雄激素不足较为严重,不但长期阳痿,性功能低下,而且出现明显的骨质疏松,伴有骨痛剧烈,骨骼畸形,经过雄激素替代疗法及康复疗法,随着性功能康复,骨质疏松症状明显改善,说明雄激素对提高骨密度、改善骨质疏松症状是有效的。

7.皮质激素 治疗结缔组织疾病、过敏疾患、肾病综合征、免疫性(原发性)血小板减少性紫癜等,常常需要较长期地应用皮质激素,如氢化可的松、泼尼松、泼尼松龙等,通过临床实践早已证实,大量的皮质激素的长期应用常发生不同程度的骨质疏松,有的发生病理性骨折。

皮质激素诱发骨质疏松的机制是:成骨细胞减少,骨形成受抑制,发生负钙平衡;胶原形成不利,蛋白异化作用亢进,骨基质减少;直接影响维生素D的活性,或间接地抑制其作用,使肠钙吸收下降,血钙降低;肾小管对钙重吸收受抑,使尿钙增加,血钙减少,血钙下降刺激甲状旁腺分泌PTH,PTH增加使骨吸收作用增加。

皮质激素所致的骨质疏松,生化指标常为:血钙减少,血磷减少,ALP(碱性磷酸酶)、尿钙和尿羟脯氨酸增加。

为预防皮质激素所致的骨质疏松,使用维生素D制剂、钙制剂、降钙素等。对某些小儿来说,除了尽量减少必不可少的皮质激素的用量之外,还应采取间隔给药的方法。否则,不仅能造成骨质疏松,而且会影响小儿的骨骼发育,甚至身高不长。

通过钙、磷平衡和钙动力学研究及显微放射自显影测定,发现库欣综合征的骨形成率和骨吸收率的结果是:骨吸收率增高,骨形成率下降,骨吸收>骨形成,骨量减少,易发生骨质疏松,即可诊断库欣综合征并发骨质疏松,既有皮质激素抑制成骨细胞活性的直接作用,又有皮质激素使甲状腺功能继发亢进,使PTH增加,使骨吸收增强的间接作用。

8.生长激素 生长激素可促进骨骼发育、生长,有利于骨钙化、骨形成。它与甲状腺素(TH)有协同作用,即TH能促进生长激素(GH)的分泌。

生长激素分泌增多,可使肾小球的磷回收率增加,即磷最大回收率与肾小球过滤之比增高,使血磷增加,绝经后的女性,血GH普遍增高,过多的GH拮抗PTH,使PTH分泌减少,肾小管磷回收率增加,血磷增高。

GH分泌增多,使肠钙吸收增多,骨矿含量增高,有利于骨形成。反之,当GH分泌不足或明显低下,会使生长停滞、身材矮小、骨发育不良。

(二)细胞因子

各种各样细胞皆可产生细胞因子,这些细胞因子一方面制约细胞的生长、增生、分化,另一方面影响骨代谢,局部细胞之间的相互作用,可产生以免疫应答反应和以机体的防御功能为中心的各种效应。白细胞介素1(IL-1)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞抑制因子(LIF)、白细胞介素11(IL-11)、单核细胞克隆刺激因子(MCSF)、粒单细胞克隆刺激因子(GM-CSF)等促进破骨细胞生成,具有促进骨吸收功能;而白细胞介素4(IL-4)、干扰素-γ(IFN-γ)有抑制骨吸收的作用;白细胞介素3(IL-3)与GM-CSF有协同作用,活化的吞噬细胞间接与骨吸收有关。

(三)营养状态

主要是包括钙、磷、蛋白质、维生素和微量元素如锌、镁、氟等的摄入与吸收。

1.钙 钙是人体中最重要的元素,骨钙约占人体总钙量的99%,人体骨钙总含量约为1.2~1.5kg,细胞外液钙为10-3 mol(2.1~2.6mmol/L),细胞内钙仅为10-7 mol,较细胞外液低10 000倍。因而它与骨质疏松关系最为密切。(https://www.daowen.com)

钙不仅是骨无机盐的重要组成成分,而且对机体的细胞有重大作用和影响。细胞内外钙离子的差别悬殊,即细胞内的钙浓度极低,惟有这样才能阻止细胞内的酶活动,才能有效地发挥细胞的正常功能。因为细胞内外的钙离子的浓度有万倍之差,对细胞膜结构稳定有作用,钙能调节多种酶活性,如钙与环磷酸腺苷(cAMP)可相互影响。当细胞受到外界刺激,细胞内外出现钙离子浓度差,钙作为细胞内第二信使,传递和引发一系列细胞活动,主要是通过一组钙结合蛋白特别是钙调节蛋白(calmodulin)的介导,才能使信息得以传递。钙离子进入细胞膜要靠激素调控,如PTH促进钙离子穿膜转运,而降钙素(CT)可抑制钙离子穿膜转运。维生素D及活性维生素D促进肠钙结合蛋白合成,加速钙内流和进入肠黏膜的吸收,即加速钙离子转运。

调节钙的激素主要有三种即PTH、CT、1,25(OH)2D3

PTH大量分泌可使骨钙溶出,血钙升高,多余的钙进入细胞,导致细胞分裂、增生亢进,可造成易患癌症的状态。PTH可通过刺激cAMP(环磷酸腺苷)完成对肾小管的钙的重吸收,老年人之所以癌症较多,是因为随着增龄钙吸收较少,加之肾制造的活性维生素D功能下降,血钙下降,从而导致PTH分泌旺盛,钙离子进入细胞增多,故易形成癌。

降钙素(CT)能使肾小管对钙的重吸收减少,即阻断1,25(OH)2D3对肾小管钙吸收的作用,使血钙低下。当增加CT,将抑制骨吸收,使钙沉积于骨骼。

1,25(OH)2D3有增加肠钙吸收,使多余的钙无毒性,制成“结合蛋白”,将细胞内增多的钙离子“尽快吸出”,细胞内外的钙离子水平达到平衡。作为免疫细胞(白细胞、淋巴细胞)对侵入机体的细菌、病毒等能产生抗体,如产生细胞因子,将其消灭,这一过程需要钙的参与。因此,钙既能维持细胞的正常功能,又能确保机体的健康。

骨质疏松症的病理机制主要是血钙水平下降,使PTH分泌增多,它作用于环磷酸腺苷,使其升高,造成破骨细胞活性增强,骨吸收加速,骨钙溶出,骨吸收超过骨形成,发生骨质疏松。而血钙的降低是由于钙吸收的下降,钙吸收低下是由于低钙饮食,低维生素D或低活性维生素D及日照不足和长期卧床、高磷饮食等造成的。所以,成人钙摄入量不应<800~1 000mg/d,怀孕妇女宜为1 200mg/d,绝经后妇女应为1 500~2 000mg/d,同时应给予维生素D,成人400U/d,老年人可增加2~3倍。

2.磷 磷也是人体必需的主要元素,总量约占体重的1%。其中80%以羟基磷灰石的形式存在于牙齿和骨骼中。20%以有机磷的形式存在于软组织和体液之中。

磷和钙一样参与神经传导、肌肉收缩和能量转运,同时,磷与机体发育、生物遗传有关。磷对细胞代谢有稳定的作用。一般来说,PTH、维生素D、生长激素(GH)、饮食磷等共同作用,使血磷经常处于恒定状态。体内的磷80%以上在骨中,它促进骨基质合成和骨矿沉积,血磷稳定是骨生长、骨矿化的必要条件之一。低磷可刺激破骨细胞,促进骨吸收,使成骨细胞合成胶原速率下降,限制骨矿化的速度,易引起佝偻病、软骨病等;高磷可使细胞外液的PTH浓度升高,使细胞内钙浓度降低,Ca/P比率下降,尤其钙离子浓度下降,使PTH分泌亢进,骨吸收增加,造成骨营养不良,诱发骨质疏松。总之,高磷、低磷对骨基质合成和矿化均不利。

3.蛋白质、氨基酸 蛋白质、氨基酸是骨有机质合成的重要原料。如蛋白质、氨基酸过度摄取将影响钙的代谢,造成负钙平衡。由于氨基酸种类不同,其对骨代谢影响也不一样。如赖氨酸不足和缺乏,可使股骨头、骨干发生骨质疏松,组氨酸、甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、缬氨酸促进钙吸收,苏氨酸、谷酰氨酸、天冬酰氨酸则阻碍钙吸收;而日本有学者认为碱性氨基酸促进钙吸收,酸性氨基酸抑制钙吸收。

4.镁 人体镁含量约60%在骨中,约35%在骨骼肌中,镁在细胞内含量占人体内总镁含量的38%,细胞外液的镁不足1%。

镁可催化体内300多种酶,完成体内各种代谢,它也是能量转运、贮存、利用的重要元素之一。镁离子强烈抑制维生素K依赖性骨蛋白(Gla)与羟磷灰石结合。所以,镁缺乏是骨质疏松的因素之一。

钙离子和镁离子互相竞争,镁离子浓度升高,可减弱钙的主动转运,而钙离子浓度升高,镁的净吸收则下降。

5.锌 人体内90多种酶需锌激活,锌对骨骼发育影响明显,缺锌可发生异常,如长骨变短、增厚、关节肿胀,胶原形成不利,骨矿化过程下降,生长迟缓,并可有免疫功能低下。

6.氟 缺氟龋齿发病率增高,这是因为氟能在牙釉质表面形成一种抗酸性氟磷灰石,使牙坚硬、抗酸、耐腐蚀的缘故。缺氟还可使生长发育迟缓,老年易出现骨质疏松。适量摄取氟能促进钙、磷在骨基质上的沉着,有利骨钙化,骨强度增加,故缺氟影响骨形成。过多地摄入氟反而有害,这是因为钙随氟大量沉积于骨骼,造成血钙下降,PTH增高,骨脱钙,骨质变得松脆,过多的氟可使牙齿形成斑块、变形、变脆、易折断和脱落。

7.维生素C 是骨基质羟脯氨酸合成不可缺少的,如缺乏即可使骨基质合成减少。

(四)物理因素

物理因素包括是否经常运动,日光照射情况,重力负荷,废用等因素,它们与骨质疏松有关。

运动员由于经常运动,身体健壮,骨密度高,骨骼坚硬,极少有骨质疏松;经常伏案工作,活动甚少的知识分子易发生骨质疏松;而长期卧床的患者常合并骨质疏松。老人活动少,肌肉强度减弱,机械刺激少,骨量减少,同时肌肉强度的减弱和协调障碍使老人较易摔倒,伴有骨量减少时,则容易发生骨折。老年偏瘫患者等则可出现骨质疏松或合并骨折,这是由于长期肢体失用,使正常骨代谢失调,形成负钙平衡,破骨细胞相对活跃,骨吸收增强,骨钙溶出,故发生骨质疏松。

经常从事室外体力劳动者,其骨矿含量比室内脑力工作者高,这有两个原因,一是劳动锻练增强了骨骼,二是接受日光照射量相应较多。日光中的紫外线照射皮肤后,体内发生一系列光生物学作用,生成活性维生素D,调节钙、磷代谢,促进肠钙吸收,在骨中沉积,有利于骨形成。

运动从各个方面对骨骼产生作用,机械应力形成的肌肉牵拉和对骨的刺激,可使成骨细胞活跃,使骨形成大于骨吸收,对防止骨质疏松也有利。宇航员的失重状态呈现负钙平衡,骨密度降低;绝对卧床导致骨量减少,但活动可使其恢复,然而需更长的时间才能修复。运动员的骨量大于坐位职业者。Aloia在18个绝经后的妇女中,观察体育锻炼是否可以防止骨组织丢失,结果是锻炼组9人每周锻炼3次,每次1h,其全身钙量从781g±95g逐渐增加到801g±118g;不锻炼组9人则每个人的全身钙量均下降。以上均说明运动是预防骨量丢失的一个重要措施。

(五)免疫功能

免疫功能对骨重建的调节,通过两个环节来实现,一是随着免疫功能的改变调节骨重建;二是细胞因子和体液因子与骨代谢有关。

免疫功能和骨的关系的实质可以理解为免疫细胞和骨髓的关系。免疫细胞是指巨噬细胞和担当骨吸收作用的破骨细胞等。骨髓中各系列细胞按比例增生的情况和细胞形态、功能是否正常直接影响骨骼的坚实程度。老年人的骨髓增生普遍减低,骨髓内脂肪组织增加,骨髓中的造血细胞减少,这也是老年骨质疏松的原因之一。而多发性骨髓瘤的患者,其骨髓中几乎均为瘤细胞占据时,则往往并发有明显的骨质疏松。当然,骨髓中免疫细胞的活跃程度也与骨形成有关。

骨细胞和免疫细胞通过各自新释放的细胞因子和体液因子,共同发挥着骨髓与骨之间的彼此关联的功能,保持骨钙平衡,支持骨形成和骨重建,一旦平衡破坏,骨吸收明显大于骨形成时,骨量减少,将发生骨质疏松。

免疫细胞与骨代谢关联最典型的例证是多发性骨髓瘤。产生异常免疫球蛋白的“浆细胞”即骨髓瘤细胞能释放刺激破骨细胞的活动因子,它能加速破骨细胞的活化,促进骨吸收,故多发性骨髓瘤患者经X线片检查,可见“穿凿样”骨缺损的改变。所谓的破骨细胞活化因子(OAF)其实具有白细胞介素1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)、转化增长因子TGF-p的性质和作用,可以说OAF是促进破骨细胞活性的这几个细胞因子的总称。

血中的干扰素(IFN-α)随增龄减少,骨质疏松患者IFN-a减少,但给予1,25(OH)2D3和降钙素治疗后,IFN-α明显升高,说明骨代谢与IFN有关。实践证明:活性维生素D即1,25(OH)2D3对骨质疏松治疗有效。维生素D缺乏和细胞因子的活动是低转换性骨质疏松的成因之一。

(六)遗传因素

骨质疏松症多见于白种人,其次是黄种人,黑种人较少;可见于一个家庭的多名成员;青年双合子孪生子之间的骨量差异是单合子间差异的4倍,而在成年双合子孪生子之间的骨量差异是单合子的19倍;身材矮小的人较身材高大的人易发生骨质疏松,即使从生活条件、身体状况、环境因素相近、性别相同、年龄相近的两个人,其骨质疏松的发生和程度也有差别,这些事实都揭示骨质疏松与遗传基因有关。

研究证实,维生素D受体基因是决定骨质疏松的重要因素之一。日本的有关专家研究结果也证实,具有BB型相对遗传基因的人,比EB型或bb型遗传基因的人骨密度明显低下。另外,单卵双胎和双卵双胎的骨密度也不尽相同。单卵双胎两者骨密度差有6%左右,而双卵双胎的骨密度差约有12%左右。BB型比bb型骨盐含量约低10%,故BB型较bb型较早达到成年骨折危险阈值,即骨折早出现10~15年。

卵巢摘除后,或绝经之后,雌激素大大降低,骨密度下降,骨量减少,易发生骨质疏松,然而骨质疏松发生的早晚、轻重却因人而异,这固然与最大骨量的高低、身体素质的强弱等有关,但维生素D的遗传基因的差别也是不容忽视的因素之一。

有二种与遗传有关的骨代谢疾病可引起继发性骨质疏松。一种是骨形成不全症,本病的骨量减少是由于骨形成不良,为常染色体隐性遗传,或为常染色体显性遗传。另一种是高胱氨酸症:本病为常染色体隐性遗传。由于蛋氨酸代谢异常,血、尿中高胱氨酸蓄积,导致骨胶原成熟障碍,而发生骨质疏松。

(七)其他

酗酒、嗜烟、过多的咖啡和咖啡因摄入均是本病发生的危险因素。酒精(乙醇)中毒易并发肝硬化,影响1,25(OH)2D3在肝脏的生成,从而影响钙的吸收;乙醇也直接作用于成骨细胞,抑制骨的形成。咖啡因摄入过多使尿钙和内源性粪钙丢失。