溫馨提示:以下視頻約27分鐘,請在WIFI環(huán)境下觀看。 骨的重建伴隨人一生。骨重建是破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞共同完成的舊骨退化,等量新骨取代的骨組織更新過程,在骨重建過程中,許多激素、細(xì)胞、體液因子以及細(xì)胞代謝產(chǎn)物影響骨的重建。骨骼其實是在不斷變化的,當(dāng)身體里成骨細(xì)胞活躍的時候好的細(xì)胞促進(jìn)了骨形成,當(dāng)出現(xiàn)了不好的細(xì)胞就需要破骨細(xì)胞去修飾,隨著年齡的增長,成骨細(xì)胞功能逐漸下降。骨質(zhì)的礦化除了成骨細(xì)胞以外,骨細(xì)胞的生長還需要很多營養(yǎng)如骨膠原蛋白、生長因子、細(xì)胞因子來刺激骨骼的生長,經(jīng)常吃肉的人,蛋白質(zhì)過多,血液PH呈酸性,一些炎癥因子會刺激破骨細(xì)胞特別活躍骨吸收增加。我們體內(nèi)的雌激素、睪酮、腎上腺分泌的DHEA、生長激素都來刺激骨骼的生長,隨著年齡的增長體內(nèi)的荷爾蒙下降,讓骨質(zhì)礦化及生長的這些因子也下來了,雌激素缺乏 ,雌激素受體激活受限 ,都會導(dǎo)致腸鈣吸收下降 ,調(diào)控破骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞生成的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生改變, 破骨細(xì)胞生成增多其功能活躍 就會抑制成骨細(xì)胞的生成和功能。 骨骼由骨髓、密質(zhì)骨、構(gòu)造松散如海綿的骨小梁組成,這些元素都是活的組織,在人的一生中會不斷自行新陳代謝。我們來看一下骨活檢。 我們身體每一個部分都與骨骼健康相關(guān)︰甲狀腺功能,肝臟解毒功能,氧化應(yīng)激功能,腎臟功能,維生素 D的生成,腎上腺分泌皮質(zhì)醇,性腺分泌雌激素、睪酮,消化功能,胃腸道微生物等都與骨的動態(tài)平衡相關(guān)。 下面我們來看一下 RANKL(核因子KB受體活化因子配體),它是我們整個骨質(zhì)疏松癥啟動的關(guān)鍵。當(dāng)前破骨細(xì)胞刺激成骨細(xì)胞,前破骨細(xì)胞RANKL(核因子KB受體活化因子配體)表達(dá),其核轉(zhuǎn)錄因子kappa-B配體的受體激活,形成破骨細(xì)胞。這就是成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞的一個很好的平衡方式。成骨細(xì)胞越多,更多的破骨細(xì)胞和它們交談。問題是當(dāng)一個人發(fā)炎了,他的免疫系統(tǒng)和T細(xì)胞也產(chǎn)生RANKL,就多了一個途徑刺激破骨細(xì)胞產(chǎn)生,體內(nèi)每一個細(xì)胞的nf -κB,就像炎癥的火柴棍,所有這些其他的東西從身體的不同部位刺激RANKL的增加,所以當(dāng)我們成骨細(xì)胞和人的發(fā)炎啟動的T細(xì)胞都產(chǎn)生大量的RANKL,產(chǎn)生了更多促炎細(xì)胞因子和氧化脂質(zhì),會越加重炎癥, RANKL就會過度表達(dá),而更多的破骨細(xì)胞會產(chǎn)生以及鈣的釋放,這不是我們所想要的。 目前骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病確切機制仍不十分明了,但是大量的研究表明,從細(xì)胞水平來看,保持正常骨量主要取決于骨髓間充質(zhì)細(xì)胞(BMSCs)的分化。有人認(rèn)為骨質(zhì)疏松癥就是骨的“肥胖”造成的,各種原因引起骨量減少,往往會伴隨骨髓脂肪細(xì)胞的增加。骨髓脂肪細(xì)胞作為一個潛在的調(diào)控系統(tǒng)可以影響成骨細(xì)胞-破骨細(xì)胞在骨重建過程中的作用。骨髓脂肪細(xì)胞的作用主要體現(xiàn)在可以分泌相關(guān)脂肪因子,促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞分化,并且抑制胞內(nèi)成骨信號的表達(dá),從而影響骨重建。 2010年Shanmugam等人分別報道瘦素、脂聯(lián)素(adiponectin)、chemerin等脂肪因子能夠誘導(dǎo)BMSCs成骨分化,還能抑制脂肪分化,與骨礦密度存在相關(guān)性并且直接或間接的參與骨代謝活動。
骨組織中的細(xì)胞外基質(zhì)包括有機成分和無機成分,有機成分主要為各種膠原蛋白,無機成分為羥磷灰石結(jié)晶。異常增多的ROS和破骨細(xì)胞內(nèi)的基質(zhì)金屬蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶能損傷蛋白質(zhì)的巰基和氨基,使蛋白質(zhì)變性與交聯(lián),破壞膠原和纖維連接蛋白。破骨細(xì)胞內(nèi)分泌的TRACP能夠溶解無機成分,致使骨基質(zhì)脫礦。此外,破骨細(xì)胞通過NADPH/NADP+氧化酶系統(tǒng)直接產(chǎn)生ROS,參與骨基質(zhì)的降解。通常的時候骨可以通過其自噬作用可降解損傷的線粒體,打破損傷線粒體再次產(chǎn)生過多ROS的惡性循壞,一定程度上維護(hù)骨形成和骨吸收之間的平衡。機體由于衰老、疾病等原因后線粒體損傷加劇,而防衛(wèi)機制減弱,使得ROS產(chǎn)生與ROS清除間的平衡被打破,氧化應(yīng)激隨即產(chǎn)生。 腎臟疾病,即使是輕微的腎臟疾病也會增加骨質(zhì)疏松的風(fēng)險。為什么?因為沒有轉(zhuǎn)化為活性形式1,25二羥維生素D,我們應(yīng)該看看1,25二羥維生素D的水平,而不僅僅是25羥基維生素D,如果缺乏有可能會出現(xiàn)身高縮短及骨折。性腺機能減退,雌激素和睪酮的下降、甲狀旁腺功能亢進(jìn)、胰島素抵抗增加破骨細(xì)胞活性,導(dǎo)致骨密度下降引起骨質(zhì)疏松。絕經(jīng)后雌激素分泌減少的同時 , 伴有生長激素和 IGF -1 、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白 -3(IGFBP -3)和 胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白 -5(IGFBP -5)的減少。 IGF -1 促進(jìn)骨形成及礦化、增加成骨細(xì)胞數(shù)量。雌激素通過 cAMP 通路 調(diào)節(jié) IGF -1 的表達(dá)和活性, 并與 IGF -1 mRNA 表達(dá)水平呈時間和劑量相關(guān), 提示 IGF -1 介導(dǎo)了雌激素對人骨的部分作用。胰島素樣生長因子(IGF -1)刺激成骨細(xì)胞的增殖分化,增加Ⅰ型膠原合成、堿性磷酸酶的活性以及骨鈣素的產(chǎn)生 ,抑制膠原降解, IGF -1 還可促進(jìn)腎臟1 ,25(OH)D3 的合成 ,促進(jìn)腸道鈣磷的吸收。胰島素抵抗、糖尿病也會導(dǎo)致骨頭變得脆弱,但是如果血糖控制良好,即使沒有改善骨密度但也會降低發(fā)生骨折的風(fēng)險。 下面我們用功能醫(yī)學(xué)的矩陣來展現(xiàn)一下骨質(zhì)疏松時我們的體內(nèi)究竟出現(xiàn)了哪些的生理失衡,“矩陣的同化,生物轉(zhuǎn)化解毒、防御和修復(fù)、通信對從細(xì)胞膜到骨骼肌肉,結(jié)構(gòu)完整性造成了哪些影響呢? 首先是食物的消化和吸收,第一我們吃的食物的影響,過量蘇打水、可樂、咖啡因,蛋白質(zhì)不足和高精制糖的飲食,高鈉的攝入,酸性食物過多,堿性食物不足,脂肪酸失衡(低ω-3脂肪酸),過多的動物蛋白,礦物質(zhì)不足,低鈣攝入或鈣吸收不良,低鎂、硼、硅、維生素D、低維生素K的攝入都會影響骨的代謝;第二我們吃的食物消化的如何?乳糖酶缺乏導(dǎo)致乳制品膳食中鈣的吸收減少,胃切除術(shù),胃旁路或綁扎導(dǎo)致胃酸減少或消化酶不足,酸度下降導(dǎo)致鈣的解離以及降低B12吸收能力。 很多人長期服用抑酸藥,質(zhì)子泵抑制劑(耐信等)降低鈣的吸收和其長期使用可能顯著增加髖部骨折的風(fēng)險;第三我們的腸道對營養(yǎng)素的吸收如何?我們先看一下脂溶性維生素的吸收。小腸細(xì)菌過度生長,缺鐵,年齡增長,吸收不良病癥包括乳糜瀉和克羅恩病,胰腺酶缺乏,慢性肝病或腎功能不全都會減少維生素D的吸收。與藥物相互作用:膽汁酸螯合劑如考來烯胺,他汀類藥物減少維生素D的吸收,他汀類藥合用輔酶Q10則維生素D保持在正常范圍內(nèi),腸道的膽汁和脂肪會增強維生素D吸收,良好的微生物還有助于膽汁酸生產(chǎn)和對脂肪的消化,對我們骨骼健康很重要,幫助腸道雙歧菌把不易消化的碳水化合物、短鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化為能源,改善腸道健康,加強腸道緊密連接, 降低促炎細(xì)胞因子如白介素-1、 白介素-6、 腫瘤壞死因子、 白介素-7 等等。促炎性細(xì)胞因子增加腸道肯定有問題,它會刺激破骨細(xì)胞活性。與補鈣相比腸道健康是更重要的。 我們體內(nèi)所有的營養(yǎng)物質(zhì)都要經(jīng)過肝臟的代謝,把毒素清除,把營養(yǎng)通過血液循環(huán)運輸?shù)礁鱾€器官供能。
骨破壞可以導(dǎo)致存儲在骨如鎘、鉛毒素的釋放。骨是鉛、鎘的儲存器。鉛和鎘可以在骨吸收的時候被釋放。許多研究已發(fā)現(xiàn),在絕經(jīng)后女性中鉛血液水平與低的骨密度有較高的相關(guān)性。鎘可能降低骨密度,損害我們的腎功能,(損傷的一種機制似乎是氧化應(yīng)激),鉛導(dǎo)致紅細(xì)胞游離原卟啉升高,破壞血紅蛋白合成引起貧血。 鉛會損傷血腦屏障,可導(dǎo)致在大腦中的結(jié)構(gòu)變化,包括白質(zhì)病變和腦體積的損失。
鉛超標(biāo) · 關(guān)節(jié)和肌肉疼痛 · 易怒,注意力難以集中 · 性欲減退 血鉛水平:嚴(yán)重毒性>80微克/分升,血鉛升高:定義為大于或等于10-25微克/分升。
血鎘反映了近期接觸鎘(例如吸煙),尿中鎘含量(通常通過計算鎘/肌酐比值進(jìn)行稀釋調(diào)整)表明鎘積累,增加了腎臟負(fù)擔(dān),多數(shù)患者應(yīng)具有小于或等于1微克/ 100毫升血清鎘水平,尿鎘含量應(yīng)低于2微克。 鈾可通過水或食物吸收,通過骨骼沉積。鈾可損害腦,腎和骨。 钚來自空氣當(dāng)中的鈾,對于骨髓來說是劇毒,可能導(dǎo)致骨髓抑制或骨癌。
骨質(zhì)疏松癥患者都存在免疫功能障礙,因為免疫系統(tǒng)和破骨細(xì)胞說同樣的語言,破骨細(xì)胞來源于造血前體細(xì)胞 ,如集落形成單位-粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞系(CFU -GM)或單核細(xì)胞系。白介素-1(IL -1)、白介素 -6(IL -6)、巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M -CSF)、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞 -集落 刺激因子(GM -CSF)和腫瘤壞死因子(TNF)刺激破骨細(xì)胞增殖與分化,激活成熟破骨細(xì)胞和抑制破骨細(xì)胞凋亡,增強破骨細(xì)胞骨吸收的能力,以炎癥性細(xì)胞因子和骨損失是在某些全身炎性疾病例如類風(fēng)濕和強直性脊柱炎常見。促炎細(xì)胞因子影響破骨細(xì)胞和骨吸收。這些細(xì)胞因子的全身性炎癥即使在非自身免疫性疾病也可以引起骨損失。對于這些免疫失衡,功能醫(yī)學(xué)從基因和環(huán)境的交匯點下手,目標(biāo)是校正后者的條件來改變前者,使免疫系統(tǒng)趨于平靜,恢復(fù)平衡,特定的植物營養(yǎng)素可減少慢性發(fā)炎的癥狀,如姜黃、槲皮素等。 雌激素水平的下降也許是在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的最重要因素,因為它們直接關(guān)系到抑制破骨細(xì)胞活性的。必須考慮50歲以上的男人睪酮降低,男性睪酮水平是相對于轉(zhuǎn)化為雌二醇以及睪酮本身對骨的影響都很重要。TNF-α,IL-1,IL-6,和IL-17促炎細(xì)胞因子,它們觸發(fā)炎性骨質(zhì)流失。雌激素可抑制造血干細(xì)胞、單核細(xì)胞和成骨細(xì)胞分泌這些細(xì)胞因子,絕經(jīng)后雌激素缺乏導(dǎo)致這些細(xì)胞因子產(chǎn)生增加 ,從而使骨吸收作用增強,,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生。雌激素限制RANKL(核因子κ B受體活化因子配體)的釋放,OPG是破骨細(xì)胞分化因子的天然抑制劑,雌激素缺乏骨髓微環(huán)境中OPG -L/ODF 和OPG /OCIF(骨保護(hù)素,配骨細(xì)胞分化因子) 比例失調(diào) 在更年期增加RANKL表達(dá)壓倒骨保護(hù)素來對抗它的能力。
骨質(zhì)疏松、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心臟病、糖尿病等有強烈的關(guān)聯(lián),患有一種慢性病代表你可能還會有其他的慢性病,因為這些慢性病有一樣的起因:核心的生理過程受到干擾。
我們通過分析骨質(zhì)疏松的核心生理失衡對矩陣做一個總結(jié):骨質(zhì)疏松的同化、生物轉(zhuǎn)化、防御傳遞系統(tǒng)共同影響了我們骨骼的結(jié)構(gòu)和功能,在分子層次上,這些結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)單位-形成骨骼的礦物質(zhì)鈣化合物羥磷石灰、蛋白質(zhì)天天都在分解和重制,結(jié)構(gòu)時時在變,基因革命告訴我們,我們可以和結(jié)構(gòu)對話并對其產(chǎn)生影響,而環(huán)境、生活習(xí)慣、飲食等因子可影響所有層級,能改變基因的表達(dá)。結(jié)構(gòu)對齊改變了,功能也跟著變,疼痛是一種改變,發(fā)炎腫脹或看不到的核心生理機制,如抵抗和傳遞發(fā)生了變化,都會影響骨骼的結(jié)構(gòu)和功能。人體的結(jié)構(gòu)影響著人體的機能,正確的結(jié)構(gòu)對我們的骨骼健康很重要。 骨骼健康需要足夠的鎂,RDA推薦每天320-420毫克,此劑量可從飲食中獲得,但經(jīng)常在飲食中鎂不足,超過一半的美國人口每天消耗少于245毫克,因此補充200-300毫克的鎂對骨骼健康益處多多??梢允褂脵幟仕徭V或其他鎂氨基酸螯合物,服用鎂還可以減輕夜間壓力或抽筋的影響。
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