絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松
(一)發(fā)病原因
按病因分為原發(fā)性和繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥。
Ⅰ型骨質(zhì)疏松又稱為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松,主要原因是雌激素缺乏,發(fā)生于女性患者,年齡在50~70歲,表現(xiàn)出骨量迅速流失,骨松質(zhì)丟失更明顯,骨折多發(fā)生在以骨松質(zhì)為主的椎體,股骨上端及橈骨遠端。
Ⅱ型骨質(zhì)疏松又稱老年性骨質(zhì)疏松。與Ⅰ型比較,男性患者增加,但男女之比仍為1∶2,發(fā)病年齡多在70歲以上,表現(xiàn)為骨量緩慢丟失,骨松質(zhì)與骨密質(zhì)丟失速度大致相同,骨折好發(fā)部位除與Ⅰ型相同外,髖部骨折的發(fā)生率有所增加。
1983年,Riggs對Ⅰ、Ⅱ型骨質(zhì)疏松癥進行比較。
繼發(fā)性骨質(zhì)疏松是由其他病因引起的。如慢性疾病:慢性腎功能衰竭、胃切除、腸改道、鈣吸收不良綜合征、多發(fā)性骨髓瘤等;內(nèi)分泌疾?。焊呙谌樗匮Y、甲狀腺功能亢進、腎上腺皮質(zhì)激素分泌過多、糖尿病、甲狀旁腺功能亢進等。醫(yī)源性因素:長期應(yīng)用抗癲癇藥、含鋁抗酸劑、服用過量甲狀腺素或長期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素、促性腺激素釋放激素(GnRH)激動劑等。
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松是多因素性疾病,遺傳、生活方式、營養(yǎng)等均與發(fā)病有關(guān)。具有以下高危因素者易患絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥:白人及亞洲婦女、骨質(zhì)疏松癥家族史、或具有影響骨量的特殊基因的婦女、鈣攝入不足、缺乏體力活動、大量吸煙及飲酒、早絕經(jīng)或絕經(jīng)前行雙側(cè)卵巢切除術(shù)者。是否發(fā)生骨質(zhì)疏松癥,取決于其骨峰值及其骨丟失的速度,骨峰值高及(或)骨丟失慢者,不易發(fā)生,骨峰值低及(或)骨丟失快者容易發(fā)生。
1.骨峰值 骨峰值指個人一生中的最高骨量,一般在25~35歲時達到。影響骨峰值的因素很多,其中遺傳因素最為重要,營養(yǎng)、生活習(xí)慣等也有一些影響。
(1)遺傳因素:決定骨峰值的70%~80%。例如黑人BMD高于白人及亞洲人,其骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生率低,骨質(zhì)疏松有家族傾向、單卵雙胎的BMD差異較雙卵雙胎者小、男性的骨峰值高于女性、在有些國家,維生素D受體基因、雌激素受體基因、或膠原基因的多態(tài)性與BMD有關(guān)等,均證明骨峰值受遺傳因素影響。
(2)營養(yǎng):青春期內(nèi)鈣攝入量高者,骨峰值較高,對成熟骨BMC的影響可達6%。世界衛(wèi)生組織推薦,青春期內(nèi)元素鈣攝入量應(yīng)為每天1000mg。
(3)生活習(xí)慣:運動可增加BMD,如果堅持每天鍛煉,其體力活動量高于平均量1SD時,其骨量較活動量低于平均量1SD者高7%~10%。但運動過度引起性腺功能低下而發(fā)生閉經(jīng)時,骨量反而降低。骨峰值形成前大量吸煙、嗜酒者骨峰值低。
(4)原發(fā)性性腺功能不足及青春期發(fā)育延遲者,骨峰值低。
2.骨丟失率 婦女的骨丟失與增齡及絕經(jīng)有關(guān)。
(1)與年齡相關(guān)的骨丟失:脊椎骨丟失一般自40~50歲開始,丟失率為每年0.8%~1.2%。四肢骨的丟失大約晚10年,即自50~60歲開始,丟失率為每年0.3%~0.6%,均呈線性,其發(fā)生機制不清楚,可能與骨形成減少有關(guān)。這種骨丟失的后果是骨小梁變細,不發(fā)生骨小梁的穿孔性變化。
(2)與絕經(jīng)相關(guān)的骨丟失:不論年齡,婦女一旦絕經(jīng),體內(nèi)的雌激素即急劇下降,骨丟失呈對數(shù)增加,骨小梁變細、變薄、乃至斷裂(穿孔)。雙側(cè)卵巢切除術(shù)后,卵巢來源的性激素全部消失,骨丟失速度更快,此時脊椎骨丟失是四肢骨的兩倍,丟失率高達每年4%~5%,持續(xù)5~10年后,骨丟失速度才減慢。四肢骨的骨丟失慢,丟失的持續(xù)時間也長。
動物試驗及臨床觀察證實,去卵巢動物或絕經(jīng)后婦女補充雌激素后,骨轉(zhuǎn)換率降低,可以有效地防止骨丟失,由此也證明,雌激素不足是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的主要發(fā)病原因。
(二)發(fā)病機制
正常骨骼通過骨重建使骨質(zhì)不斷地得到更新。破骨細胞的溶骨作用在骨表面下挖空形成骨陷窩,隨后由一群成骨細胞向骨陷窩移行,合成和分泌膠原以及與骨形成有關(guān)的多肽蛋白。鈣離子沉積后形成骨基質(zhì),骨陷窩由新形成的骨基質(zhì)得到修補,完成一個骨重建單位,周期大約為3~4個月。骨轉(zhuǎn)換率是指舊骨吸收和新骨形成過程的速率,絕經(jīng)后雌激素降低,骨轉(zhuǎn)換增加,骨丟失增加,呈現(xiàn)高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松。雌激素對骨質(zhì)疏松發(fā)病的影響,主要是通過以下途經(jīng)實現(xiàn)。
1.對鈣調(diào)節(jié)激素的作用 雌激素可以增強肝25-羥化酶、腎1α-羥化酶活性,提高1,25-雙羥維生素D水平,促進腸鈣吸收,并使鈣鹽和磷鹽在骨質(zhì)中沉積,促進骨基質(zhì)合成。雌激素還有拮抗甲狀旁腺素的作用,與甲狀旁腺素共同維持血中鈣磷平衡。甲狀旁腺素是刺激骨溶解的激素,當(dāng)雌激素減少,對甲狀旁腺素拮抗作用減弱,可以加速骨質(zhì)消融而逐漸發(fā)展為骨質(zhì)疏松。降鈣素具有抑制破骨細胞活性,雌激素可促進降鈣素分泌。
2.通過細胞因子的作用參與骨形成與吸收過程 自從1988年Komm證明成骨細胞中有雌激素受體存在之后,Ernst發(fā)現(xiàn)外源性雌激素可促進大鼠成骨細胞產(chǎn)生IGF-I。由于IGF-I的產(chǎn)生增強,使雌激素受體過度表達。還發(fā)現(xiàn)雌激素能促進成骨細胞中TGF-β的產(chǎn)生,表明這些生長因子對骨形成有促進作用,雌激素通過這些生長因子的產(chǎn)生,促進骨形成。
實驗表明,當(dāng)雌激素缺乏,骨髓單核細胞分泌IL-1和間質(zhì)細胞分泌IL-6都增多。Pacifici等還發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)的末梢血單核細胞中能產(chǎn)生TNF-α和GM-CSF;切除卵巢的患者體內(nèi)TNF-α和GM-CSF水平升高,接受雌激素治療的患者TNF-α和GM-CSF恢復(fù)到正常水平。以上細胞因子對骨吸收過程有促進作用,雌激素通過抑制上述細胞因子的產(chǎn)生而抑制骨吸收。
3.雌激素對骨細胞的直接作用 自從1988年komm在成骨細胞上發(fā)現(xiàn)了雌激素受體(ER),1990年P(guān)enlser又在破骨細胞上發(fā)現(xiàn)了雌激素受體,更加明確了雌激素與骨細胞的直接作用關(guān)系。雌激素可與成骨細胞和破骨細胞上的雌激素受體結(jié)合,直接抑制破骨細胞的溶酶體酶活性,降低其在骨切片上產(chǎn)生陷窩的能力。1996年Shevde在去勢大鼠模型上證明雌激素可通過受體結(jié)合途徑,直接抑制破骨細胞前體形成細胞(骨髓造血干細胞)的募集、分化,從而抑制破骨細胞活性,且利用細胞形態(tài)學(xué)方法證明,雌激素的這種作用是通過影響細胞周期誘導(dǎo)細胞凋亡來實現(xiàn)的。1997年kameda應(yīng)用高度純化的哺乳動物成熟的破骨細胞,也得出了相似的結(jié)論。Ernst證實雌激素增強了大鼠原始顱骨細胞的繁殖及細胞內(nèi)膠原、IGF-I mRNA的表達。