英文名称 :senile osteoporosis
中文别名 :Ⅱ型骨质疏松;退变性骨质疏松
老年性骨质疏松(senile osteoporosis,SOP)是指老年时期(65岁以上)发生的原发性骨质疏松,又称为Ⅱ型骨质疏松或退变性骨质疏松(involutional osteoporosis),骨密度(BMD)≤同人群峰值骨量均值的-2.5个标准差。老年性低骨量(senile osteopenia)是指老年期发生的骨量降低,其BMD<同人群峰值骨量均值的-1.0个标准差,但>-2.5个标准差。老年性低骨量/骨质疏松是严重威胁老年人身心健康的常见疾病。
从骨重建的病理生理变化上看,老年性骨质疏松症(SOP)与绝经妇女骨质疏松症(POP)是不同的。在POP患者中,骨丢失主要与破骨细胞骨吸收增强有关。但是,在SOP中,骨丢失主要与成骨细胞功能与活性缺陷有关,致骨形成减少,骨小梁穿孔和断裂,脆性明显增加;破骨细胞功能不定,部分老年人的骨吸收常高于骨形成,导致骨丢失和脆性骨折,骨折部位以髋部最多见。多数患者的骨转换率正常或减弱(继发性改变),因此骨小梁在每经历一次重建后变得更薄更细,最后使纤细的骨小梁穿孔、断裂甚至完全消失。密质骨则表现为皮质厚度变薄和孔隙增大、增多。此外,PTH和维生素D的代谢也有特殊性,一般血清PTH升高,血清25-羟维生素D明显降低。
SOP的病因未明,一般认为与骨骼老龄化及多种环境因素有直接关系,可能主要与氧化应激引起的增龄性骨丢失、增龄性肌肉消耗、性腺类固醇激素缺乏、骨细胞和成骨细胞功能衰退、钙和维生素D缺乏、氧化应激-脂质过氧化和骨细胞自噬功能障碍、内源性高皮质醇血症及继发性甲旁亢等有关。多种病理生理改变作用于骨组织,引起骨量低下、骨结构退变和骨脆性增高。
1.增龄性骨丢失
增龄性骨丢失(age-related bone loss,ARBL)一般开始于40岁前后,一般女性的骨丢失速度快于男性,并一直持续至最后,骨松质和骨密质的丢失量相当。但到妇女绝经时,由于雌激素水平显著下降,在原来ARBL的基础上出现加速性骨松质骨丢失。开始丢失的量较多(约绝经后数年内),随着时间的推移,骨丢失的速度逐渐减缓,但累积的骨丢失量因为性腺甾体类激素缺乏和老年两个或更多因素的叠加而逐年增多,但年龄是引起骨丢失和骨折的关键因素。增龄性骨质疏松的病因机制大约是:①氧化应激;②性腺甾体类激素缺乏引起抗氧化应激功能下降;③脂质氧化增强与PPARγ激活(部分与氧化应激有关);④内源性高皮质醇血症(部分与氧化应激有关)。
2.增龄性肌肉消耗
随着增龄,由于GH和相关生长因子缺乏,引起肌肉减少(sarcopenia),这种现象称为增龄性肌肉消耗(age-related muscle wasting)。老年性骨质疏松患者因为年迈多病和营养不良等原因,肌肉容量减少更为明显,表现为虚弱综合征(frailly syndrome)伴或不伴代谢综合征,肌肉缺乏和骨质疏松症并存。研究发现,老年性骨质疏松症的发病与肌肉和运动功能障碍直接相关。肌肉-骨骼共同组成运动系统,因此骨骼健康与肌肉的关系密切。在临床上,任何原因引起的肌肉疾病将最终导致骨质疏松症(肌病相关性骨质疏松症,myopathy-related osteoporosis)。
3.骨细胞功能衰退
骨组织的基本多细胞单位是完成骨重塑的功能单元。破骨细胞的寿命为1~25天,成骨细胞为1~200天,衬里细胞1~10年,而骨细胞的寿命最长,可达50年之久。骨细胞-骨细胞小管网络系统是骨代谢的重要物质基础,具有生物力学和代谢转换信息传递功能。骨细胞是由成骨细胞转型形成的,老年人在成骨细胞转型和骨细胞生成过程中,细胞容量和细胞器明显减少,最终使骨的代谢转换变慢,骨形成减少。随着增龄,骨细胞的功能也呈进行性减退;骨细胞凋亡后遗留无细胞陷窝(non-osteocyte empty lacunae),同时出现微硬化(micropetrosis)和骨微坏死(micronecrosis),这是SOP区别于其他骨质疏松症的重要特点之一。
4.骨髓间充质干细胞分化异常
研究发现转录因子、非编码RNA在骨髓间充质干细胞(BMSC)的成骨/成脂分化过程中起重要作用。衰老时BMSC、FOXP1、TAZ、miR-188等转录因子与微RNA表达及调控异常,促使BMSC向脂肪细胞分化增加,导致骨髓脂肪堆积与增龄性骨丢失;长链非编码RNABmncr通过调节BMSC成骨微环境影响BMSC成骨/成脂分化进程。
5.性激素缺乏
研究发现,雌激素对女性和男性均有骨保护作用。老年男性的性激素变化逐年加重。男性的雌激素水平与骨密度(BMD)相关;低浓度E2时,密质骨体积BMD(vBMD)与血E2呈正相关,高浓度时二者无相关(拐点为E2作用阈值),低于该值时骨丢失加速。但在小梁骨中,体积骨密度(vBMD)与E2仍相关,说明小梁骨缺乏阈值现象。此外,老年人因性激素缺乏还可诱发或加重氧化应激和继发性骨丢失。
6.维生素D和钙缺乏
低骨量/骨质疏松症是维生素D轻度缺乏或不足的表现之一。血清25(OH)D降低引起肌肉虚弱乏力,并增加跌倒和骨折风险。血清25(OH)D降低,肠钙吸收减少,PTH分泌呈代偿性增多,骨骼矿化不良,骨丢失加速。
7.氧化应激
氧化应激与老年性骨丢失密切相关。衰老时骨髓微环境氧化应激产物明显增加,抑制成骨谱系细胞的增殖分化,促进破骨细胞形成和分化,导致骨丢失。
8.骨髓微环境因子异常
成骨细胞功能减退的原因与骨髓微环境的细胞因子/生长因子分泌异常有关,其中IGF-1是维持成骨细胞功能的关键因子,可激活mTOR信号通路招募BMSC移行至骨表面分化为成骨细胞。老年人骨髓微环境IGF-1减少,导致骨表面的BMSC分化为成骨细胞减少,骨形成降低。
9.骨结构退变与脆性增加
骨结构退变和骨小梁连续性丢失引起力学性能显著下降。肉眼下,密质骨仍致密,但可出现多孔性,小梁骨呈花边状,板状结构消失;光镜下,密质骨和小梁骨均可见BSU和类骨质。骨小梁的分支三维结构紊乱,骨小梁呈杆状,变细、断裂、缺失和溶解。密质骨变薄,多孔。以上骨骼结果改变引起骨生物力学性能显著下降,骨脆性增高,容易发生骨折。
10.成骨血管减少
衰老时成骨血管生成减少,导致骨形成下降,骨量丢失。
(一)饮食和体力锻炼与基础治疗
1.饮食
鼓励老年患者多喝牛奶,多晒太阳及多做户外运动,每天晒太阳的时间应在20~30分钟以上。低钠、高钾、高钙饮食不但适合于骨质疏松的防治,对高血压、冠心病等也有益处。高钠饮食增加尿钙和尿钠排出量,尿钠和尿钙呈正相关,高钠饮食还通过目前不明的机制降低BMD,故应适当限制钠的摄入量。饮食成分中要增加非饱和脂肪酸,降低饱和脂肪酸和胆固醇的含量。补充适量钙剂和VD的意义与PMOP相同,活性VD对增强肌力,提高平衡能力和防止摔倒有一定作用。提倡戒烟忌酒。在动物实验中,乙醇可诱导IL-6表达,进一步通过核因子κB受体活化因子配基(RANKL)和粒-单系造血祖细胞(CFU-GM)生成与破骨细胞生成而促进骨吸收,引起骨丢失。
2.体力活动和锻炼
体力活动和锻炼的重点应放在提高耐受力和平衡能力上,如果心肺功能很差,不要求进行太多的需氧运动,减少摔倒和骨折风险。体力活动以中度为宜,最好是在社区内组织集体锻炼,并避免任何形式的肢体制动。
老年人的慢性病很多(如高血压、冠心病、骨质疏松、老年性痴呆等),同时胃肠功能、肝肾功能均有不同程度下降,体力活动减少,其治疗目的主要是保存残存的器官功能,增强抵抗力和避免发生重大意外与并发症(如心肌梗死、脑血管意外、髋部骨折)。
(二)特殊药物治疗
1.抗骨吸收药物 基本原则是:①用量较低;②严密观察不良反应;③老年性骨质疏松不宜长期使用抗骨吸收药物(如二膦酸盐类),因为目前尚缺乏高龄患者应用这些药物的循证依据,而且多数老年患者(尤其是在患有老年性骨质疏松后)的骨代谢转换水平是降低的,所以应用时应持慎重态度。据报道,给绝经后女性(60~80岁,208例治疗组/209例对照组)使用经皮E2 0.014mg/d,血E2从4.8pg/ml升至8.5 pg/ml(1年)至8.6pg/ml(2年),腰椎BMD升高2.6%;髋部BMD升高0.4%。说明极低剂量的E2仍有质量作用。
2.PTH和锶盐 老年性骨质疏松患者的成骨细胞功能减退,骨形成与骨吸收均减少,故最好使用具有促进成骨细胞活性的药物,间歇性小剂量PTH促进骨形成,增加骨量。锶盐可促进VD的合成和骨矿化,刺激骨形成,增加骨形成单位和BMD。必要时,PTH可与抗骨吸收药物或活性VD合用,但PTH联合二膦酸盐类可能与单独治疗的疗效相当或更差。
3.体外实验和动物实验发现,SERMs亦可用于乳腺癌和神经变性疾病的治疗,这对于老龄女性伴有神经变性疾病(如认知功能障碍、帕金森病脑卒中后)者可能更为适合,但相关的临床研究缺乏。
4.其他药物 如老年男性骨质疏松伴有明显的性腺功能减退,可加用雄激素;短期的雄激素治疗虽对前列腺影响不大,但疗效较差,而长期的雄激素治疗疗效好,但可引起前列腺增生,因此要采用经皮制剂(testim)。雄激素受体调节剂(selective androgen receptor modulator,SARM)具有较强的促合成代谢作用,主要的靶作用部位是骨和肌肉,而对前列腺的不良影响很小,有望成为治疗老年男性骨质疏松的新药。骨细胞合成和分泌的骨硬化素(osteosclerosis)缺乏引起硬化狭窄性骨硬化(dysplasias sclerosteosis)和van Buchem病,而骨硬化素的单克隆抗体亦是治疗骨质疏松的新途径。
老年性骨质疏松的非药物预防要点是:①长期的有氧负重运动(至少每周3次,每次30分钟);②常规补充钙剂,剂量1200~1500mg/d;③适当补充VD,剂量800U/d;④戒烟;⑤避免大量饮酒;⑥多晒太阳。
ED-71[1,25-dihydroxy-2β-(3-hydroxypropoxy) vitamin D]为一种新型VD衍生物,其增加OVX大鼠脊椎BMD的作用明显高于α-钙三醇 (alfacalcidol),而肠吸收钙的作用较弱,所以是一种选择性VD制剂,有良好的应用(原发性骨质疏松)前景。如患者合并血脂谱紊乱(尤其是高胆固醇血症),推荐首选他汀类调脂药物治疗。近年来的实验研究及临床流行病学调查提示,他汀类(statins)调血脂药物如洛伐他汀(lovastatin)可诱导BMP-2表达,促进骨合成,增加骨密度,降低骨折风险。他汀类的这一作用具有抗骨质疏松的潜在应用价值,值得通过严格的临床随机对照试验进一步加以证实。
意外摔倒的预防主要是加强个人护理,在专业护理人员的指导下,处理好害怕摔倒而不敢活动,而活动又增加摔倒风险之间的关系。如果已经发生骨折,必须尽早治疗。矫形可收到一定效果,尤其可降低严重并发症的发生率。