骨质疏松是如何造成脆性骨折的?其与血脂指标的关系是什么?

360影视 日韩动漫 2025-05-10 00:36 1

摘要:原发性骨质疏松症主要涵盖绝经后骨质疏松症与老年性骨质疏松症。伴随年龄增长,以及绝经后失去雌激素保护引发骨代谢异常,骨骼愈发疏松脆弱。

骨稳态的维持对骨骼发育与修复至关重要,成骨细胞介导的骨形成和破骨细胞介导的骨吸收共同调控骨稳态。

然而,在机体生理或病理条件刺激下,骨形成与骨吸收的平衡被打破,骨重塑不能维持适当的骨量,诱发骨量丢失、骨质疏松等多种骨骼疾病。

骨质疏松症是一种以骨密度(Bone mineral density, BMD)降低和骨微结构退变为特征的骨骼疾病。

原发性骨质疏松症主要涵盖绝经后骨质疏松症与老年性骨质疏松症。伴随年龄增长,以及绝经后失去雌激素保护引发骨代谢异常,骨骼愈发疏松脆弱。

雌激素缺乏是导致绝经后女性发生骨质疏松症最常见的危险因素,其他危险因素包括基因、高龄、吸烟、饮酒、血清甲状旁腺激素水平异常升高、缺乏体力活动、营养不良以及长期使用皮质类固醇药物等。

这些危险因素的发现使骨质疏松症及相关骨折在风险评估和治疗方面取得了一定的进展,但仍有很多骨质疏松症患者在发生骨折时才被发现。

脆性骨折乃骨质疏松症最主要且危害极大的不良后果,会增加再骨折发生的风险。

由于BMD降低、骨质量下降,骨骼可能会因低水平的冲击或压力而断裂,而其所受到的冲击或压力通常不会破坏健康的骨骼。

世界卫生组织把脆性骨折定义为:因低能量创伤(如从站立高度或更低处坠落)所致的骨折。

主要发生部位包括髋关节、椎体、桡骨远端和肱骨近端,轻微脆性骨折通常发生在骨盆、骶骨、肋骨、股骨远端、肱骨远端和脚踝。

目前研究已证实,骨质疏松与跌倒是脆性骨折发生的两大主因,心血管疾病对骨质量与跌倒风险的影响有关。

研究发现,在骨质疏松人群中高血压和冠心病的患病率明显高于非骨质疏松人群,且高血压与骨质疏松发病风险增加有关。

脉压增加与动脉粥样硬化有关,是心血管疾病发生风险的预测因子,有学者发现脉压增加与股骨颈BMD降低相关,揭示了动脉粥样硬化和骨质疏松风险之间的关系。

骨质疏松症与跌倒是脆性骨折发生的两个主要和最直接的原因,既往研究证实,任何增加两者发病或发生风险的遗传、激素和环境等多种因素均可能增加脆性骨折的风险。

如体育活动、吸烟和饮食习惯可能通过影响 BMD进而影响骨折的发生,视力减弱、平衡能力和协调性下降、关节功能退化、以及精神药物、镇静剂等药物的应用均可能增加跌倒风险并导致脆性骨折的发生。

近年来研究发现,患有慢性代谢性疾病(包括心血管疾病、糖尿病、慢性肾病、代谢综合征和肥胖症)的患者患骨质疏松症和脆性骨折的几率更大。

上述部分疾病尤其是代谢疾病多与血脂异常有关,血脂异常定义为甘油三酯(Triglyceride, TG)、总胆固醇(Total cholesterol, TC)和低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterin, LDL-C)水平升高及高密度脂蛋白胆固醇 (High density lipoprotein cholesterol, HDL-C)水平降低,脂代谢与骨代谢之间的关系已成为业内关注的焦点之一。

既往研究发现,血脂水平、骨质疏松症和脆性骨折风险之间存在直接或间接关联,脂质代谢紊乱导致的血脂异常可能是骨质疏松症发展的危险因素。

有研究表明,LDL中存在的载脂蛋白(Apolipoprotein, Apo)B和Apo E可激活成骨细胞中的Wnt信号通路,该途径参与成骨细胞分化和骨形成。

高TG血症不仅伴有HDL-C的降低,还可引起 LDL颗粒、中间密度脂蛋白(Intermediate density lipoprotein, IDL)和ApoCII水平的变化。

在骨代谢过程中,成骨细胞骨形成和破骨细胞骨吸收过程之间的平衡是维持正常骨量的关键。

成骨细胞源自骨髓间充质干细胞,其主要职能为分泌骨矿化所需的细胞外基质,这有助于维持骨基质并调节骨稳态。

对成年人维持骨稳态至关重要;破骨细胞来源于骨髓单核细胞谱系的多核巨细胞,且具有造血功能,在酸性环境下通过分泌多种溶酶体酶溶解矿物质、降解有机骨基质。

骨形成和吸收之间的精确和适当的平衡对于骨骼的塑造和发育、维持骨骼的完整性和全身矿物质稳态至关重要。

骨重塑是一个自我再生过程,涉及成骨细胞骨形成和破骨细胞介导的骨吸收之间的协调作用或“偶联”,必须通过旁分泌和内分泌因子以及免疫细胞维持平衡。

重塑过程分阶段进行,首先是破骨细胞被激活和现有受损骨的再吸收,随后成骨细胞被募集到骨表面,促进成骨形成,形成的骨质被矿化形成成熟骨。

在成年骨峰时期,骨吸收和骨形成之间的耦合是相对平衡和稳定的。

然而,随着年龄的增长,成骨细胞和破骨细胞活性之间的平衡被打破,导致骨量减少,增加了低骨量和脆性骨折的风险,这是骨质疏松症发病机制的基础。

脂质及其衍生物是成骨细胞的重要能量来源,据估计,脂肪酸可以提供成骨细胞中产生的能量的40%~80%,成骨细胞功能在一定程度上依赖于脂肪酸底物的利用来产生ATP并维持骨骼健康。

成骨细胞表达摄取循环中脂质所需的受体和分解代谢酶。脂质代谢失调可能对成骨细胞的功能产生负面影响,有报道的研究表明,外源性脂质是成骨细胞维持正常生理功能的主要能量来源。

成骨细胞中脂滴的积累增加了脂肪酸等底物的供应,从而支持成骨细胞的分化过程。

研究发现,体外培养第7天的骨髓基质细胞中脂滴含量较第2天时显著增加,表明与晚期成熟成骨细胞阶段相比,早期阶段脂肪酸的分解速度较快。

然而,在成骨细胞成熟过程中,每个阶段对脂滴分解能力不同的原因及其机制有待进一步研究。

此外,胆固醇生物合成途径的中间体对于成骨细胞的成熟及功能活化非常重要,用胆固醇生物合成途径抑制剂治疗通过抑制碱性磷酸酶基因的活性来抑制矿化,但用美伐他汀治疗并没有降低骨钙素的表达。

胆固醇是质膜的重要组成部分,在破骨细胞的形成和存活中发挥至关重要的作用。

一项研究表明,单核细胞膜中的胆固醇通过促进单核细胞的融合,对多核破骨细胞的成熟至关重要。

此外,用羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂 处理细胞,以时间和剂量依赖性方式抑制破骨细胞的产生。

降胆固醇药物可扰乱脂筏,从而影响骨吸收,从而进一步降低破骨细胞中V-ATP酶的活性。研究表明脂质代谢在骨骼健康中的关键作用。

然而,有关破骨细胞中脂代谢的研究报道仍然有限,破骨细胞在骨吸收和骨重塑过程中都发挥了重要作用,骨形成与骨吸收的平衡乃维持骨骼健康之关键

故而,深入探究破骨细胞中的脂代谢过程,有助于为该领域研究提供新思路。

胆固醇一种非极性疏水分子,在骨骼健康和疾病中至关重要。

有学者发现,与对照组相比,高胆固醇血症组的破骨细胞数量显著增加,导致骨密度、骨体积分数和骨小梁数量减少,骨小梁分离度增加,Ⅰ型胶原交联羧基端肽( Cross linked c-telopeptide of type Ⅰ collagen, CTXI)的浓度增加。

研究发现,胆固醇及其衍生物参与了与骨矿化相关信号通路的调节。

胆固醇介导的骨代谢变化与以下两个方面有关:高胆固醇饮食可显著降低骨密度和血清成骨标志物浓度,同时增加这些样本中骨吸收标志物的水平。

外源性氧化胆固醇及其代谢物也会影响破骨细胞的活性和分化能力。

研究显示,胆固醇可以延长破骨细胞样细胞的存活时间,抑制成骨细胞的分化和增殖,从而引起骨形成和质量下降,最终导致骨质疏松症。

随着人口老龄化,骨质疏松和脆性骨折发病率势必进一步攀升,确定相关危险因素及干预措施是本领域研究热点之一,有必要增加对脆性骨折的认识、完善疾病的病因学构成,为进一步机制研究提供宏观线索,促进人群的健康管理, 提高高危人群的筛查效果。

现有多项研究发现,血脂水平可能与脆性骨折发生风险相关。既往研究在细胞水平上证实了脂代谢与骨代谢之间的潜在关系。

文章从脂质水平对脆性骨折发生风险的影响、成骨细胞和破骨细胞的相互作用及骨细胞中脂代谢特点等几个方面总结了脂质对骨骼的影响。

但脂质成分较为复杂,且不同组分之间相互影响,流行病学研究的结论尚不一致,提示仅关注标准脂质谱对骨代谢的影响可能不足以全面评估脂质在骨代谢中的作用。

近年来,RC等非临床常用血脂指标逐渐受到广泛关注,且多项研究已证实了RC在预测心血管不良事件中的价值。

因此,探讨这些血脂指标与脆性骨折发生风险的关联,有望为该领域的研究开辟新途径。

来源:Mr王医学科普

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