骨质疏松有效证据与QCT骨密度软件体模检测
成都华西华科研究所分析骨质疏松有效证据与QCT骨密度软件体模检测有效证据(Validating evidence}
I型和丨丨型模型四种不丨M类型的数据得以支侍。流 行病学研究评价骨折模式间的差异,骨密度测定评价骨 丢失換式间的差异,甲状旁腺的功能差异和骨X•失的激 素机制间差异。这些数据很大程度上彼此独立,却得到 了相同的结论,据此我们相信,这些结论存力地支持了中 心假说。
(一)骨折模式间的差别
骨折模式间的显著差别体现在性别间的分布、发生 频率、骨折部位几个方面0正如一种疾病的流行病学特 征反映其潜在的病理生理学意义,这些观察到的#折模 式间差异提示I型和n期骨质疏松症的病理生殚学机制 是不同的。
在51〜65岁之间发生的脊椎骨折的女件比免件为 6:1,而在75岁后发生髋骨骨折的比例仅为2:1。女性当 中,“纯粹”的I型骨质疏松致#折,例如前臂末端的骨 折,在绝经期后迅速出现,并在另一个10〜15年内持续 性的出现,随后进人稳定期。与此相反,股骨颈讨折,为 一种“纯粹"的n型骨质疏松致骨折,其发生率在整个生 命过程中呈指数增长。
与这些具有明显区别的骨折模式不同,脊柱骨折的 模式明显介于1型和n型模式之间。类似I型骨折模 式,绝经期后脊柱骨折的发生率迅速增加并且到65岁仅 有2%的女性发生髋骨骨折,而11%却发生了脊柱骨折。 随后,脊柱和髋骨骨折的发生率平稳下降,在85岁或更 老的女性中,二者比率为1:1。我们认为这种异常模式 的发生是由于脊柱骨折是网种小同类型骨折的混合体- 粉碎性骨折是由于绝经期后迅速产生的过多的破骨细胞 的活性,边缘骨折由于成骨细胞活性的削弱而导致的骨 小梁变薄。关于这种混合体的直接证据由Jensen等的研 究支持41,其发现在丹麦70岁女性的随机样本中1/5患 有脊柱种折,这其中有20%为粉碎性骨折,80%为边缘 变形。
嚴终发现,在两划骨质疏松综合征中松质骨中均衡 的内容物决定了骨折的位点。在I型骨质疏松患者中# 折发生位点中有50%〜75%在松质评,而在II沏骨质疏 松患者中伢折发生位点仅有25%〜50%在松质骨。这 些复杂的关系见表35-2。第三种模式衣现在长骨轴的 骨折,而这些长#背质疏松几乎全部由皮质骨组成。这 些骨折的表现即非明确女性占主流,也非随着年龄增长 而有所增加,而其发生几乎全部与严®的外伤有关。因 此,第三种骨折棋式肴起来并不与骨质疏松症直接 相关。
表3S-2老化相关的骨折:骨折的模式
临床症状
|
I甩骨质疏松症 |
n型骨质疏松症 |
&由外伤造成 |
定位 |
桡骨远埔 |
股骨近哦 肱骨近端 |
骨干部 |
棋式 |
胫骨远琮 |
胫骨近垵 |
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椎骨(粉碎性) |
骨盆 |
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椎骨(多边> |
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性别比例 |
61 |
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(女:努) |
2 I |
1:1 |
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毋质组成 |
> 85%骨小梁 |
骨皮质.50%〜70% 骨小梁.30% -50% |
> 85%皮质 |
U型骨质疏松骨折的模式,例如髋骨骨折,遵循Gompertzian 的慢性疾病模型。Benjamin Gompertz 是一位英国的精箅师,首次描述了人群中指数型的自然死亡 率,并且这种模式与许多被观察到的悛性疾病十分类似, 包括 atherosc丨erosis osteoarthritis 和 stroke。所有这些 Gompertzian型异常疾病具有潜在的一些共同特征,他们 在早期突然发作并且缓慢发展直到在生命末期达到出现 综合症状的阈值,他们影响人群中的大多数,尽管许多从 未发生临床症状并且最终多种风险因索通常决定疾病进 程的发展速率。另一方面,丨型骨质疏松症的骨折遵循一 种“非Gompenzian”的模式ls]。I型骨质疏松症表现出一 种机会模式,与白血病、风湿性关节炎、哮喘和肠炎等疾 病类似。这些“非Gompertzian”机会型的疾病不会随年 龄增长而呈指数彻增长,他们似乎A冇更特异的病理学 特征并且影响人群中相对小的比例。同时在病程的早期 即具有临床表现。对于丨型#质疏松症,尽管一些额外 的因子或因素在整个疾病发展中是必黹的,但绝经仍是 一个占主导地位的因素。
(二) 骨丟失模式间的差别
发生椎骨粉碎性骨折的女性主要由于丨型骨垅疏松 症中包含了决大多数的骨松质的腰椎A有的平均骨盐密 度(BMD)比同等年龄正常女性平均水平低2个标准偏 差。并R大约一半的个体骨盐密度值低于正常的10%。 然而对桡骨干而言,包含了决大多数的骨皮质,平均背盐 密度仅大约低于正常平均值0.5个标准偏差并且少1个 体的骨盐密度值低于正常的10%。与此形成鲜明对照, 由于n型骨质疏松而造成的髋骨骨折的老年患者任何部 位的BMU值仅比同年龄正常值稍有下降,尽管个体骨盐 密度值趋向在数值范围的下限部分聚集。这些数据表明 I型骨质疏松患者不成比例的丢失的骨松质要多于骨皮 成,而II型骨质疏松症却丢失了相似数里的两种骨质。
(三) 甲状旁腺功能的差别
两型骨质疏松综合症使甲状旁腺功能产生了截然相 反的变化,而这种重要差别不只是最上的区别,而是发生 了质的差别。通过放射性免疫分析和尿排泄物中cAMP ft或通过两位点法检测完整的甲状旁腺激素(PTH)来评 价甲状旁腺功能。在I艰骨质疏松症甲状旁腺功能正常 或有轻微的下降。这可能代表一种代偿性抑制来保持血 淸中离子钙的正常活性。与此相反,在发生髋骨骨折的 一些患者中甲状旁腺激素(PTH)浓度会随者年龄有所增 加并且高于同年龄的正常对照组的水平[M。更进一步, Ledger等〜最近报道了老年女性甲状旁腺激素(PTH)动 态分泌紊乱与功能性甲状旁腺体增®相一致。因此在I 型骨质疏松症中降低PTH分泌可导致骨丢失的增加。 相反,在n沏胥质疏松症增加PTH分泌可驱动骨丢失。
(四) 致病机制的差别
深入引用这些数据阐明了两型骨质疏松综合症存在 的主要差别,同时表明病理生理学间差别将最终被发现。 我们将对以下表明存在差异的证据进彳丨综述。
1. 丨甩骨质疏松症多发于女性并且在时间上接近 绝经期,这些表明雌激素是此型骨质疏松的病原学的因
家。雌激蒺缺乏将导致伢骼周转增加并使骨吸收的增加
大于骨形成。这些启动的代偿性变化流程图见
图 35-1。
雜激索缺乏 其电因索
骨丢失增加 PTH分j泌下降 1,25 (014)20生成减少I
钙吸收下降图35 -丨病肤学丨型骨质疏松症的病原学建议模式
然而尽管所有绝经期后女性雌激素都缺乏,但他们 中仅有10%〜20%会发生丨型骨质疏松症。为了调和这 种矛盾,我们建议发生丨型骨质疏松症不仅雌激素缺乏 足必X的,其他一些额外的因子或因素在雌激素缺乏悄 况下也发挥作用并且将加速和延长骨丢失的快速期。在 正常女性中,这个快速期仅持续4〜8年,而在I型骨质 疏松女性中此期将持续15〜20年。至今仍不淸楚究竞 哪一种因素在起作用。尽管一些学者已经发现了正常女 性和患骨质疏松女性之间血淸中雌激索存在微小差异, 但相对于骨丢失间存在的巨大差异,这显得微不足道。 然而,我们一直并未发现正常女性和骨质疏松女性之间 性甾体产物残基间存在差别而得以解释|7]。然而这种机 制能够说明绝经期妇女的骨童比正常对照者更低,却不 能解释他们更髙的骨转换水平和史快的骨丢失速率。同 时,缺陷的破骨细胞得以呈现,他们破坏了破坏细胞增加 骨形成以便弥补增加的骨吸收的能力。实际上,组织形 态学研究应经表明存在这种缺陷。但是,这并不能解释 伴有丨型骨质疏松的患者中持续性的骨吸收增加。因 此,我们感到这些潸在机制并不能满意地解释骨吸收的 增加进而造成丨窀骨质疏松患者过度的骨丢失。
自从換型第一次被提出,许多关于雌潋素对骨细胞 作用的细胞和分子机制被阐明,骨细胞功能受多钟生长 因子和细胞因子调控,并且二者联合以一致的模式调节 骨转换。雌激索缺乏能够改变这些因子间的平衡并增加 骨丢失。例如:最近研究表明雌激家缺乏将导致能够增 加骨吸收的细胞因子的水平提高。一些基于I甩骨质疏 松患者单核细胞培养的研究表明,白细胞介素-1(IL- 1), 一种有效的骨吸收诱导剂,在患者中观察到,其活性 M著增加并与骨转换的增加相关联:81。有趣的是,在正 常和骨质疏松患者之间建立的单核细胞培养的研究表明,在绝经后第一个7年内两绀的IL- 1的牛.物活性都 增加。随后在正常女性中IL-1的生物活性将恢复到正 常水平,而骨质疏松女性从绝经期算去15年内IL-1生 物活性将持续增长。由于雌激家的缺乏.其他细胞因子 也潜在影响骨吸收的增加,包括lL-6,TNF-a,GM- CSF 和
然而,我们尝试推测患I型骨质疏松的女性具有遗 传倾向,这种雌激索缺乏时期的细胞因子分泌模式将导 致骨丟失快速期时程的加速和延长。
2. II型骨质疏松症这种模式的骨质疏松由于年 龄因素造成,并发病于年老的两性人群中。在这些患者 中,三个最重要的表现为继发性甲状旁腺功能亢进,其在 细胞水平破坏骨骼形成,同时,在一些窝居型老年个体中 出现维生家D的营养性缺乏。此外,已有一些证据表明 鰊激索缺乏仍将促进在生命后期的肯丟失。这钱过程间 的相互作用见图35-2。
成骨綑應功龃if破坏 1,25 (OH):D2生成或效果遭*坏麫吸收下降PTH分泌增加
图35-2病顷学U型骨质疏松症的病原学建议換式 摘自:
与老化相关的甲状旁腺功能升高将导致继发性的与 老化相关的钙吸收的减少。最新研究已表明与老化相关 的小肠对1,25-二羟基维生索1)3(丨,25(〇^021)3)的耐 受是由于随巷老化小肠内在血淸浓度的减少^1。同时, 尽管血淸中的25-二羟箪维生索D[25(OH)2D]—•般处 于正常水平,但在老年个体中1,25(0丨丨)2D3在血淸中水 平却下降;特别是65岁以后。在发生髋骨骨折患者中, 血淸中l,25(OH)2D3水平要比同年龄的正常人低。随 者年龄增加血淸中丨,25(OH)2D3水平下降可能是由于 与老年化相关的肾功能的降低。这些变化的网络忡地使 小肠钙吸收下降并伴随PTH分泌逐步增加和PTH分泌 能力增强。许多研究已经发现老年继发性甲状旁腺功能 亢进将导致骨转换的增加[ul。由于细胞水平的骨吸收 在老年人群中具有缺陷,因此骨转换的增强将导致骨丢 失增加。
组织形态学数据表明与同龄正常人相比,骨质疏松 患者在组织水平上随年龄增加骨形成会下降更多1121。
这些变化可能与老化相关的破骨细胞数虽下降有关,并 反应性地降低生长因子和细胞因子,并消除了形成破背 细胞所必须的T细胞,而这些破骨细胞是正常骨形成所 持续需要的,或使这些紊乱进行不同的组合。这些假设 中的一些最近已经通过实验模型得以阐述[13]。但是仍 霈要史:多的工作来阐明与老化相关的破骨细胞功能破坏 的发生机制。
雌激家缺乏在生命后期骨丢失中所扮演的角色还不 淸楚。新近的数据表明无论何时给予雌激素缺乏的女性
雌激素,仍然可造成骨转换的减少h4]。然而,年龄超过 70岁的女性中一小部分并未观察到雌瀲素抟代所带来 的益处[151。另一方面,绝经期后延长使用雌激素替代疗
法可能对防止髋部和肘部骨折提供部分的保护作用[16]。 诚然,所有绝经期后女性出现骨丢失可能由雌激素缺乏 造成,然而在注定发展成为I型骨质疏松症的女性在绝
经后会迅速出现过埴的#丢失,并且与正常绝经期后妇 女相比,这种丢失程度更大。成都华西华科研究所分析研发定量CT QCT骨密度体模软件分析系统
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