钙吸收与QCT骨密度软件体模检测
成都华西华科研究所分析钙吸收与QCT骨密度软件体模检测
1.肠钙吸收在每H摄人钙lOUOmg以内,净钙吸 收与摄人钙之间线性相关,超过此范凼,钙吸收趋于平 台,因此正常情况下,即使饮食钙增加,钙吸收也不会超 过300mg/d。但在宵春期时,此域值升至500mg/d。钙吸 收的效丰有很大的个体差异。由于许多不同的内因和外 因,人的一生中钙吸收效率是不同的。牛奶喂养的婴儿 钙吸收率为44%,母乳喂养的婴儿达60%。初潮前女孩 钙吸收分数大约为35%,比摄取相同童钙的成年妇女多 吸收约45%,明显高于靑存期前或靑春期后期女孩(吸 收分数低于30%>。进人青春期后钙吸收效率减低,这 种减低在初潮后开始,持续至成年期。40岁后,每年喊 低0.21 %,因此这种减低不能完全用性激索的丢失解 释,绝经可导致另外的2%的钙吸收分数的减少。因而 女性在40〜60岁之间,钙吸收效率会减少20%〜25%。
正常成人肠腔每日钙容最为1000mg,分别为:食物 摄取800mg加上由胰、胆、肠道分泌人肠腔的200mg钙. 其中200〜300mg被吸收。因此,钙吸收的效率仅有 30% 〇
肠黏膜通过两条并行途径吸收钙:穿细胞途径和细 胞旁途径。穿细胞由载体介导,可以被饱和,是耗能的主 动运输过程。它携带钙从十二指肠腔穿过肠黏膜刷状 缘,胞浆,在上皮血管侧排出钙离子。此过程依赖维生索 D。细胞旁途径是电压依赖的,不被饱和,不依糗维生素 D的被动过程。它的始动因索是跨小肠黏膜的钙的电化 学梯度。它使得钙通过细胞的紧密连接扩敗。近期研究 表明,1,25(OH)2Dj治疗和葡萄铕转运可增加紧密连接 的通透性。此过程可发生于大部分的小肠节段。肠腔钙 浓度低于3mM时,以主动吸收为主,在更髙浓度时则以 被动扩敗为主,此时主动运输被饱和。维生索依赖的肠 钙主动吸收在低水平的钙摄人(小于400mg/d)时就被饱 和。大部分的钙在空回肠被吸收,而不是十二指肠,因为 大部分时间肠内容停留在空回肠。空肠钙吸收速率大于 回肠。
主动运输有三步:①通过上皮刷状缘进人上皮细胞; ②经过胞浆到达侧基膜;③最终穿过侧基膜。钙被粘膜 表面摄取不耗能,因为钙顺着电化学梯度移动。钙通道 或载体可能参与肠腔钙进入上皮细胞。碱性磷酸酶存在于小肠上皮细胞的刷状缘,参与调控钙进人小杨细胞。 给予l,25(OH)2E>3后,它的活性与钙流人上皮细胞平行 升高。但是用L-苯丙氨酸或茶碱抑制碱性磷酸酶活性 以后并不减少钙摄取,提示这种酶对钙摄取的作用不大。 一旦进人细胞,钙转运过程是通过与一种特殊的钙结合 蛋白(Calbimlin,CaBP)形成复合物。这种蛋白必须很快 的与进人细胞的钙结合.从而吸收的钙与负责信号传递 的钙分开,因为细胞内游离钙浓度被准确的维持在低水 平(大约1(T7M>。短暂的细胞内钙浓度升高,可作为重 要的第二信使引发肠细胞的继发反应^ Calbindin是转运 钙的栽体,其与钙的亲和力为刷状缘的4倍,维生素D可 升高其浓度。一旦到达基膜,它通过一种商亲和力的 ATP酶钙泵排人细胞间隙。侧基底膜的ATP依赖的 Ca2t泵的钙亲和力约为Calbindin的2.5倍。Cau泵的 表达是维生素D依赖的。钙也通过Na+/ Ca2+交换排 出,它由钠的电化学梯度驱动。这个过程也需要能ft和 NaVK+ATP酶泵来维持钠的跨膜梯度。由此钙由低浓 度(1(T7M)的胞内排至高浓度(UT3M)的细胞外1 2.钙吸收的影响因素
表7-3钙吸收的彩畹因索
增加 |
喊少 |
维生索D |
衰老 |
饮食因素(如:低钙饮食、高钠饮 |
饮食因索(如:高钙饮食、 |
食) |
低钠饮食) |
甲状旁腺索(PTH) |
镛皮质激素 |
铒酜盐缺乏 |
磷酸盐超负荷 |
生长激索(GH) |
甲状腺激素 |
鱒激索 |
代谢性酸中毒 |
妊振 |
Thiazides |
哺乳 |
|
Furosemidc |
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(1)维生素D l,25(OH>2I)3是维生素丨:)的活性代 谢产物,是钙吸收最有力的调节因子。25(OH)D3也剌 激钙吸收,但只有l,25(OH〉2D3的1%。
l,25(OH)2D3 调节维生素受体(VDR),Calbidin 和 细胞膜钙泵的基因转录。外源性给予l,25(OH)2D3使 得小肠VDR,Calbidin和钙泵增加,以及相应的小肠钙吸 收增加。1,25(()H)2D.,还可以引起快速的肠钙吸收增加 反应(transcaltachia),与它的基因转录调节作用无关,因 为它在给予l,25(OH)2D3后的数秒至数分钟内发生,而 基因转录反应要lh或史:多。激索与细胞腴作用,导致钙 通道开放。基础状态下,空肠的钙吸收是回肠的3倍。 Krejs等发现,给予l,25(OH)2D3 —周后导致空回肠的 钙吸收明&增加,而且回肠吸收率达到空肠水平,而且出 现大肠的钙吸收以及它可被l,25(OH)2D3加强。这有 利于短肠综合征病人的肠钙吸收。早期研究发现,给予 1,25(OH)2Dj引起刷状缘膜脂质结构和流动性的改变, 增加钙通透性。钙在肠道内的运输以及与微绒毛结合不 依赖维生素D,但从微绒毛到胞浆依赖维生索D。
l,25(OH)2D3主要通过细胞内VDRs发挥作用„ VDRs主要存在于细胞核。受体蛋白C端含有激素结合 区,N端含有一个DNA结合区。l,25(OH)2D3调节60 多个基因的转录,包括VDR自身,Calbindin,以及浆膜 钙泵。
在钙摄入低时,PTH分泌增加,l,25(OH)2D3合成 增加,钙吸收率增加,反之亦然。这种肠钙吸收的调节, 通过改变肠钙吸收分数,使得机体避免钙过多或缺乏的 极端情况。1^
(2>饮食因素
表7-4影晌场麫吸收的饮食因索
减少 |
增加 |
长链脂肪酸 |
輳氨酸 |
供酸盐 |
梢氨酸 |
草酸盐 |
辫霉索 |
栢酸盐 |
氣霉索 |
纤维 |
乳糖 |
纤维索磷酸钠盐<Ca丨dbind> |
葡萄糖 |
四环索 |
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小肠切除 |
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1) 食物钙60%至75%的成人摄人钙来自牛奶和 其他奶产品,肉类食品中,大部分钙与蛋白质结合,被蛋 白酶水解释放后才能吸收。许多深绿色叶蔬菜含有较高 钙成分。但菠菜中的钙很难被吸收,因为它同时有高浓 度草酸盐。相反甘蓝中的钙易被吸收,因为它的荜酸盐 含M很少。
2) 钙补充剂钙补充剂有很多种,包括:葡萄糖酸 钙,乳酸钙,柠橡酸钙,碳酸钙和磷酸钙等。它们的生物 利用度一可被肠道吸收的钙《不同。一些低水溶性盐 (碳酸钙和磷酸钙),在正常的W液酸性环境下,大部分钙 盐会溶解,可以利用,除非在高剂量时,但如果胃酸度下 降(老年,低胃酸分泌病人或使用抗酸剂或质子泵抑制剂 病人),碳酸钙和磷酸钙的生物利用度会降低,因为它们 不完全溶解。乳酸钙、柠椒酸钙和碳酸钙的阴离子会中 和部分胃酸,影响钙盐吸收。碳酸钙是最被广泛使用的 钙补充剂,因为它的水溶性差,因而特別依赖于pH。柠 橡酸钙的水溶性相对高,甚至分子本身可被吸收,因而生 物利用度较理想。
3) 肠腔内的一些分子长链脂肪酸,磷酸盐,草酸 盐,植酸盐和食物纤维,会与钙形成不溶复合物,减少钙 吸收。饮食中礴酸盐含贵大(丨.〇g或更多,而钙少于 l.Og),磷酸钙是小肠内主要的复合物。磷酸钙形成依赖 于pH,pKa大约为6.1,pH高于6. 1时可吸收的离子钙 减少〇
苹酸钙和植酸钙对pH敏感性不强。赖氨酸、稍氨 酸、靑霉素、氣霉素、乳糖,可以通过形成溶解性更好的复 合物防止形成磷酸钙加强钙吸收。短期食物补充L-赖氣酸加强绝经后骨质疏松妇女肠钙吸收,L-精氨酸似乎 也有类似作用。乳锖还可直接作用在小肠细胞增加钙吸 收,而不依赖于维生索D。这可以解释为什么牛奶中的 钙更易吸收。肠腔内葡萄塘浓度升高明显增加肠钙吸 收。首先,葡萄糖可直接剌激钙主动吸收,通过增加能撤 来源。其次,葡萄糖转运造成的跨上皮水流,携带钙通过 粘膜屏陣。第三,葡萄糖剌激的水吸收造成沿肠腔内钙 浓度梯度,使钙离子被动地从肠腔到细胞外液81。
(3)其他PTH直接刺潋肾脏l,25(OH>2D3的合 成。降钙素对净钙吸收的作用小。给予正常人和垂体侏 懦症病人生长激素可以增加净钙吸收,但是这一作用是 通过刺激l,25(OH)2D3合成或通过其他机制还存有争 议。人、牛、鼠的乳汁中分泌大量甲状旁腺激索相关蛋白 (parathyroid hormone - related protein,
PTHyPj.FI'HyP 参与钙从血到乳汁转运的调控。PTH7P及其小的活性 肽被吸收后,可与PTH/ PTHyP受体作用,调节婴儿的矿 盐代谢。催乳素加强肠钙吸收,它剌激肾la-羟化酶活 性,升高血淸〗,25(OH)2I^水平,但也存在其他机制。 绝经后妇女l,25(OH)2D5合成减少,肠钙吸收减少,雌 激索治疗可以恢复正常的l,25(OH)2D3合成,增加肠钙 吸收,使得负钙平衡转为正钙平衡。小肠细胞表达功能 性雌激索受体,17卩-雌二醇加强在体和离体小肠的钙摄 取。孕期,哺乳期妇女,l,25(OH)2D3合成和肠钙吸收增 加。胎盘可产生l,25(OH)2D;。Furosemide增加尿钙排 出,同时肠钙吸收增加以补偿钙丢失。肾上腺皮质增多 症和使用药理剂里的糖皮质激素长期治疗可以抑制肠钙 吸收,而维生索D水平不变。维生素依赖的基因的表达 可被糖皮质激素改变。例如地塞米松治疗使得小鼠肠 Calbindin-D^ mRNA喊少75%〇药理剂簠的维生累D 代谢产物能增加糖皮质激素治疗时的钙吸收。由此克服 糖皮质激素抑制钙吸收的作用。甲亢时,出现骨钙溶解, 这种钙和磷酸盐负荷会抑制l,25(OH)2L);生成,减少钙 吸收。过多进食甯含动物蛋白的饮食,因其含有含硫氨 基酸,会导致酸负荷,以及代谢性酸中毐时,刺激骨钙释 放,尿钙排出增加,并抑制PTH-丨,25(OH)2Dj轴使 1,25(OH)2Dj产生喊少。在高尿钙和肾结石病人,唓嗉 类利尿药减少肠钙吸收。它纠正肾钙漏出,逆转继发性 甲旁亢,继而恢复正常血淸l,25(OH>2D,浓度。噻嗪类 利尿药是否会减少正常人肠钙吸收还不淸楚。正常小肠有渊节钙吸收的功能。钙摄人多的时候减 少吸收分数,钙摄入少的时候增加吸收分数。PTH"•依 赖的l,25(OH)2D3合成起東要作用。低钙摄人时,PTH 分泌增加,剌激1,25(OH)2H>j合成。小肠调节功能的丧 失在老年性丹质疏松的发病中起审要作用。老年人小肠 钙吸收分数降低,低钙饮食的剌瀲作用受抑。大部分研 究显示随年龄的增加和背功能的降低,1,25(()H)2I^合 成受损。尚有研究显示小肠VDR随年龄增加降低,参与 l,25(OH)2D3作用的减弱◊高盐摄入也损伤小肠钙吸收 调节功能受损的病人的钙平衡。过多的钠摄人损伤背钙重吸收,导致高尿钙.引起代偿性的PTH分泌增加,年轻 人和绝经前妇女,丨,25(OH)2Dj产生正常。PTH引起 l,25(OH)2I>}合成增加,钠负荷引起肠钙吸收增加,因而 钙平衡维持。但在老年女性,贤肼老化以及雌激素缺乏 导致上述过程受损。因此有高钠摄入习惯的老年农村性 骨质疏松的危险性大。有研究显示绝经后妇女尿钠排泄 与骨密度负相关1钙吸收与胃排空负相关。胆盐可以增加脂溶性维生 索D的吸收,也可以通过其他机制直接加快肠钙的转运, 甚至在维生索D缺乏的状态下。乳糜微粒表面的负电荷 强烈的结合钙铒子和钠离子,同时吸收人血。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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