废用性骨质疏松症的防治研究进展

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　　摘  要：骨质疏松症是一种多因素导致的骨骼疾病，已引起全球的广泛关注。骨质疏松症分为原发性骨质疏松和继发性骨质疏松。废用性骨质疏松作为继发性骨质疏松的一种，是机械性应力刺激减少而导致骨量丢失的骨质疏松病症，对患者、家庭和社会造成巨大的麻烦和负担。目前对废用性骨质疏松症的发病及其防治机制仍不十分清楚，该文对其研究进展进行综述。
　　关键词：废用性骨质疏松症  防治  研究进展
　　中图分类号：R681   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（c）-0224-03
　　骨质疏松症（Osteoporosis，OP）是一种常见的全身性或局部性骨代谢疾病，其发病率已高居世界卫生组织公布的全球人类多发病和常见病的第七位[1]。骨质疏松症已严重威胁患者的身心健康以及生活质量，同时也给家庭和社会带来巨大的负担，因此其防治已成为国内外专家学者广泛关注的热点。
　　骨质疏松症按其病因可分为原发性骨质疏松和继发性骨质疏松。废用性骨质疏（Disuse Osteoporosis， DOP）作为继发性骨质疏松的一种，其病因是人体运动能力受限、功能障碍以及失重而引起全身或局部骨量丢失减少所致，目前对其发病和防治机制仍不十分清楚。
　　1  废用性骨質疏松症的发病机制
　　废用性骨质疏松症是由于运动能力受到限制或者功能障碍而引起机体骨量丢失减少所致的一种骨质疏松症。主要是长期卧床、制动、脊髓损伤、失重及肌肉减少等引起所致。应力刺激减少，破骨细胞重吸收的活性增强，成骨细胞介导的骨形成受到抑制，以致骨重建的动态调节失衡，最终导致骨量丢失以及骨的微结构破坏和力学强度降低，使得脆性骨折的发生率极大增加。研究显示人体在废用状态下骨质疏松发生率高达81%，骨折的发生率高达1%～39%[2]。
　　1.1 机械应力减少
　　在机械应力载荷作用下，骨的重建通过改变骨的含量以及结构来使骨强度发生适应性改变。机械应力在维持骨结构的机械性负重、肌肉张力等均有重要作用，并可刺激新骨的形成。正常骨的生理应力范围为100～1000微应变[3]，一般在这个范围下骨的重吸收和新形成量保持在一个相对平衡状态，而骨质疏松症则是这一平衡失衡的结果。当骨的正常负荷刺激减少或减弱时，与外在应力载荷相对应骨的重建随之发生，从而引起骨质萎缩导致骨的机械强度下降。当前研究认为，废用性骨质疏松症的发生和机械外力刺激的缺乏紧密相关。Sato等人[4]研究表明肢体制动、机械负荷的减少影响了骨的代谢，从而促进了废用性骨质疏松症的发生。
　　1.2 脊髓损伤
　　脊髓损伤引起骨骼负重应力载荷减少和瘫痪制动引起的肌肉萎缩容易导致骨量快速丢失而且丢失严重。研究表明，人体在脊髓损伤后股骨远端、胫骨近端是骨丢失最严重的部位和骨折容易发生部位，20%因脊髓损伤所致的植物人在5年之内极可能且容易发生脆性骨折[5]。近年来针对废用性骨质疏松症分子机制开展的研究发现一些神经递质及神经活动功能的异常与废用性骨质疏松症有关[6]。
　　1.3 失重状态
　　长期处于失重状态下人体会出现机体的生理学改变，其主要原因是身体骨骼长时间处于无负荷及无应力刺激状态下，极易发生负重或负荷部位骨的丢失，从而导致骨质疏松的发生，但微重力所导致废用性骨质疏松症的机制目前尚不十分清楚。研究表明，失重状态下机体肌萎缩及肌力下降使骨的应力刺激减少，进而促进了废用性骨质疏松发生[7]。Nabavi等[8]研究认为失重导致了破骨细胞的骨吸收作用以及成骨细胞的细胞完整性减少加速了骨丢失，引起了废用性骨质疏松症的发生。
　　1.4 肌肉减少
　　肌肉减少亦称肌少症，其与废用性骨质疏松症及脆性骨折密切相关，其发病机制较为复杂，多与运动、免疫、营养、神经、疾病等有关。当肌肉减少时，机体肌肉收缩力下降，使身体骨骼所承受机械应力刺激明显减弱，骨量丢失快速且严重，进而引起肌力下降及其功能减弱导致跌倒增多，从而极大地增加了患者骨折的风险。研究表明，患肌少症者发生的废用性骨质疏松症的风险增加3倍，其骨骼肌的肌量每增加一个标准差时则废用性骨质疏松症的发生率降低30%[9]。
　　2  废用性骨质疏松症的防治
　　发生废用性骨质疏松后，在防治上应尽快进行运动锻炼，运动锻炼不仅能促进骨形成而且能增加肌肉量，通过运动锻炼恢复骨所应承受的正常应力力学载荷刺激无疑是最佳的防治选择。除运动锻炼防治外，药物和物理治疗也展现了巨大的潜力和良好的治疗效果。
　　2.1 运动锻炼
　　运动锻炼对废用性骨质疏松症的防治效果已被医学界所认可。在废用性骨质疏松的防治上应首先强调运动锻炼，运动锻炼对成骨细胞及破骨细胞产生一定的应力刺激，应力刺激产生负电位易于结合阳性钙离子，进而促进骨的形成。另外，通过肌肉锻炼可使骨血流量增加，促进骨骼肌的微循环，从而提高肌肉组织的营养。
　　运动锻炼在发生废用性骨质疏松症后应尽早进行，按照循序渐进的治疗和锻炼原则，采用主动运动、被动运动、渐进抗阻运动等相结合。并根据个体的具体情况制订个性化的运动锻炼方案。另外应尽量缩小固定范围并缩短固定的时限，尽早有计划、有针对性地对非损伤部位尽可能进行运动锻炼。研究表明，运动可以有效地抑制废用性骨质疏松大鼠破骨细胞的分化以及骨密度的下降[10]。
　　2.2 药物治疗
　　目前骨质疏松症的治疗药物主要有3类：抗骨吸收、促骨形成以及促进骨化药物。主要作用是抑制骨吸收、防止骨量丢失、促进骨形成以及刺激成骨细胞活性。在防治上药物的选择应根据废用性骨质疏松症的具体情况具体选用。
　　双膦酸盐：被广泛应用于各类骨质疏松症的治疗，其主要作用是抑制破骨细胞功能骨吸收。研究认为[11]双膦酸盐能对制动期间显著减少骨吸收，预防固定肢体的长期的骨量减少。 　　降钙素：是一种多肽激素，它能使破骨细胞转入不活动状态进而抑制骨的溶解破坏。当前降钙素被广泛用于废用性骨质疏症的防治。平少华等[12]研究认为鲑鱼降钙素联合口服钙尔奇D治疗能有效防治废用性骨质疏松症。
　　钙和维生素：骨质疏松发生后应及时补充钙及维生素D，钙的摄入可减缓骨的丢失、改善骨的矿化。研究表明[13]补充钙剂可预防和延缓废用性骨质疏松大鼠子代的骨密度降低。近年来对维生素K对废用性骨质疏松防治效果进行了相关研究[14]。
　　锶盐：是人体必需的微量元素之一，用于治疗各种骨质疏松症，其具有促进骨形成和抑制骨吸收的双重药理作用，其代表药物雷奈酸锶[15]。
　　中医药：目前用于治疗骨质疏松症的有单味中药、复方制剂、针灸等[16]，其中一些中成药也被逐渐应用于废用性骨质疏松[17]。其主要作用机制是缓解疼痛并改善骨密度。
　　2.3 物理治疗
　　物理治疗采用刺激机体肌肉被动的进行收缩，从而增强成骨细胞活性，抑制骨吸收。主要包括脉冲电磁场、超声波、机械振动等。
　　脉冲电磁场：是治疗骨质疏松的无创生物物理手段之一，主要通过影响软骨内成骨和骨局部调节因子的表达等作用机制减缓骨质疏松的发生。研究证实[18]脉冲电磁场能够刺激成骨细胞的增殖及分化进而促进防治。
　　超声波：是一种能穿透机体皮肤并在人体中传送的高频率压力波，可对机体组织生产微机械应力和应变。其治疗作用表现在一方面可以刺激细胞转化并促进整个骨形成过程，另一方面可以促进骨折修复和软骨内成骨并加速该区域骨密度的恢复。近年来的研究表明超声波对骨质疏松症具有积极的治疗作用[19]。
　　机械振动：作为一种力学刺激信号，是以振动形式的机械刺激作用于人体骨骼骨细胞增长区，从而使骨细胞生长和骨量增加、减轻骨量丢失。研究表明机械振动可以减轻髋关节和胫骨远端的骨量丢失[20]。
　　3  结语
　　廢用性骨质疏松症在临床上愈来愈常见，目前仍没有理想的防治措施。虽然国内外学者对废用性骨质疏松症进行了大量的研究并取得了一定的成果，但其发病机制仍比较复杂且不明确。近年来专家学者们从分子水平进一步探讨其发病机制，如在信号通道蛋白、信号传导途径、特异性基因表达以及神经递质之间的关系等方面进行深入研究。
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