廢用性骨質疏松癥臨床實驗研究進展

廢用性骨質疏松癥臨床實驗研究進展

骨質疏松癥分為兩類：核電站性和后續(xù)性骨干性。廢用性骨質疏松癥(immobilizationosteoporosis)屬于繼發(fā)性骨質疏松癥的一種。它可由于運動能力受限或功能障礙而引起,也可發(fā)生于肌肉骨骼系統(tǒng)創(chuàng)傷或術后,還可發(fā)生于太空飛行期間。廢用性骨質疏松可引起一系列并發(fā)癥,如腎結石發(fā)病率增高、關節(jié)周圍軟組織骨化(異位骨化)、肢體畸形以及病理性骨折發(fā)病率增高等,已引起人們的廣泛關注。目前,廢用性骨質疏松癥的研究包括流行病學調(diào)查、地面模擬失重的醫(yī)學效應、對志愿長期臥床者及癱瘓等患者的醫(yī)學研究以及動物實驗等。由于廢用性骨質疏松癥日益引起醫(yī)學界越來越多的關注,國內(nèi)外對此進行了大量的研究,以探討致病原因、發(fā)病機理和尋找有效的防治措施。本文就近年來該領域臨床方面的實驗研究進展作一概述。目前臨床實驗研究多集中在外傷性脊髓損傷所致的完全癱瘓、脊髓灰質炎引起的局部癱瘓或肌無力、中風及其它疾病引起的偏癱,由于外傷性脊髓損傷所致的完全癱瘓是臨床上最徹底的制動病例,所以目前研究較多。使用不同的檢測技術(包括測定骨轉化的生化指標,測量骨組織學和骨組織形態(tài)學資料及應用放射和密度技術測量骨量)能夠從細胞、組織以及器官水平上分別獲得制動狀態(tài)下不同時期所發(fā)生的骨反應。通常有三種途經(jīng)對骨反應進行定量分析:①骨代謝物的生化指標測量。②局部骨活性的組織形態(tài)學測量。③局部骨量或骨礦含量分析。用這些不同方法所得結果之間是相互聯(lián)系的,但卻分別表現(xiàn)了骨反應的不同階段和程度。1骨轉血癥和血清鈣的變化失骨的早期變化可通過生化指標檢測。但是,尿和血清生化測定代表的是系統(tǒng)水平的反應,而通常骨細胞活性變化卻十分局限。所以測得的代謝反應是全身性的,不能代表任何特定身體部分。血清鈣濃度增高反映了骨吸收增高,尿羥基脯氨酸和尿鈣增高分別反映膠原轉換以及脫礦質作用增強;由于總血清堿性磷酸脂酶是成骨細胞產(chǎn)生,與成骨細胞活動性有關,它的增高反映了骨形成活躍。檢測近期癱瘓患者血、尿生化指標,發(fā)現(xiàn)骨吸收和骨形成均增高。尿鈣在損傷后立即升高并在8—10周達高峰,約為正常水平的2倍,15周后尿鈣降至一穩(wěn)定水平,但仍比正常水平為高,7個月后尿鈣的排泄才恢復正常。尿羥基脯氨酸傷后也立即增高,3個月達高峰,維持高峰水平長達8個月,然后在1年內(nèi)下降并穩(wěn)定到一定水平。成年脊髓損傷患者血清鈣水平與正常人群無明顯不同。而制動所致的高鈣血癥通常發(fā)生在小孩及青年期,這可能是由于他們正處于快速生長期。脊髓損傷后患者尿氨基葡萄糖代酶(一種骨基質的非膠原性組成成份)也升高并在8—9個月后下降到一個低的穩(wěn)定水平,這與尿羥基脯氨酸相一致,由此表明骨組織的有機成份有吸收,而且無機成份也有吸收。股骨和椎骨骨折患者,從制動直到4個月后,均可發(fā)現(xiàn)血清離子鈣活性以及尿鈣排泄升高。VanderWeil報道:血清鈣和磷酸鹽濃度傷后立即升高,但血液中的1,25-(OH)2VitD濃度卻有降低。據(jù)Kr?lner研究發(fā)現(xiàn):受傷制動后血清鈣濃度升高(1.3%)和血清磷濃度升高(5.9%),以及尿肌酐排泄升高(17%),但尿鈣排泄并不升高。以上檢測骨代謝生化指標都提示骨吸收增強。而在傷后5—9周,總血清堿性磷酸脂酶開始逐步升高。而應用放射性標記鈣,通過鈣的沉積可測量癱瘓患者局部骨重建活性。新骨中鈣的沉積在3—10個月之間達到高峰,并且在鈣沉積與羥基脯氨酸之間存在著中等相關。在發(fā)病的最初2個月內(nèi)可觀測到在脊髓損傷平面以上骨轉換活性比平面以下高,但在平面以上并無凈骨礦丟失。2個月后,平面以下骨重建更活躍并且呈負鈣平衡,反映了一種凈丟失。Chantraine等也發(fā)現(xiàn)了相似的結果,他們發(fā)現(xiàn)在癱瘓患者骨沉積正?；蛟龈?。Klein報道:在總血清堿性磷酸脂酶和尿鈣或尿羥基脯氨酸之間并無相關。而Bergman等發(fā)現(xiàn)在總血清堿性磷酸脂酶與尿羥基脯氨酸之間呈中等程度相關。Ohry等卻觀察到總血清堿性磷酸脂酶雖然高于對照組,但仍在正常范圍內(nèi)。Klein認為堿性磷酸脂酶的升高是由于過量的骨丟失而使基質不能夠再度活躍。據(jù)報道脊髓損傷患者尿鈣與尿羥基脯氨酸水平呈中等程度相關。但Claus-walker等卻報道癱瘓患者(從傷后到84周期間)尿鈣和尿羥基脯氨酸水平并不相關,在傷后羥基脯氨酸排泄立即升高,而直到幾周以后才出現(xiàn)高尿鈣,作者由此認為骨膠原吸收先于脫礦質作用,并進一步提示:尿鈣消失之后的持續(xù)高羥基脯氨酸尿癥可能是由于新形成膠原崩解的結果,因為這種新形成的膠原是易于溶解的。2小梁骨容量的變化中期骨反應可經(jīng)髂骨的活組織檢查得到,應用組織形態(tài)學測量提供了局部細胞活性資料,但其結果僅適用于髂骨活檢區(qū)域,但這無法了解身體其它骨骼區(qū)域變化。從脊髓損傷患者髂骨嵴活組織檢查收集的組織形態(tài)測量已用于對制動骨細胞改變的定量分析。小梁骨容量(小梁占骨的百分比)以每月6%的速度減少,并且與癱瘓時期長短相關,直到25周之后才與癱瘓時期沒有進一步聯(lián)系,達到一個穩(wěn)定狀態(tài)。小梁破骨細胞吸收表面數(shù)目在傷后升高,并一直維持16周,40周后逐步恢復正常。這些都與臨床高尿鈣及高羥基脯氨酸尿癥相一致。此外,在小梁破骨細胞吸收表面數(shù)目與尿羥基脯氨酸水平呈密切相關。而通過四環(huán)素雙標測定,發(fā)現(xiàn)成骨細胞同位率在傷后大大減小。所以,骨丟失發(fā)生是由于骨形成減少以及破骨細胞吸收作用暫時性升高,隨之以一個“惰”骨為特征的新的穩(wěn)定狀態(tài),它在“單位時間內(nèi)比以前產(chǎn)生更少的骨”。3骨量和骨吸收失骨所致骨反應的后期變化可通過對特定部位直接測量骨量或骨礦含量得到,它提供了最重要的臨床評估資料。能夠測量到的骨重建資料可能需要數(shù)周或數(shù)月,這取決于測量技術和骨反應的大小程度。40年前通過放射學技術已認識到脊髓損傷和脊髓灰質炎后癱瘓可引起局部骨減少癥。隨著骨密度技術的發(fā)展和應用,大量資料表明截癱和四肢癱患者下肢骨密度減低。研究表明脛骨骨量的減少是股骨的兩倍,髖部受傷后立即發(fā)生骨丟失,在最初4—6個月,以每月大于2%的平均速度丟失,在接下來第一年的其余時間約為1%。這么大的丟失比率在第3年或第4年間才消失,而在這以后幾乎沒有資料顯示可測量到的骨丟失。雖然在這些研究中存在著個體差異,但是通常認為小梁骨丟失比皮質骨丟失更明顯,而局部發(fā)生的骨丟失與癱瘓是否徹底有關。在脊柱側凸矯正術后3—6周治療性臥床期間,腰椎骨礦丟失以每周2%的速度發(fā)生(個體差異在1.3%—4.8%之間),而在椎間盤突出癥手術后臥床中,骨量丟失以每周0.9%的速度發(fā)生,脛骨骨折后,與對照側相比骨折遠端