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糖尿病合并骨质疏松症的发病机制及治疗

2012-04-13孙丽莎刘润萍

山东医药 2012年17期
关键词:骨细胞成骨细胞骨骼

孙丽莎,刘润萍,陈 秋

(成都中医药大学附属医院,成都610072)

骨质疏松症(OP)是一种以骨量低下、骨微结构破坏,导致骨脆性增加、易发生骨折为特征的全身性骨病。根据其病因分为原发性和继发性两类,糖尿病(DM)性骨质疏松属于继发性骨质疏松,是DM合并症中发病率较高的代谢性疾病。大量研究表明,各型DM均与OP存在密切关系。OP患者早期常无明显自觉症状,当出现背痛、变矮、驼背时,多认为是生理现象;尤其是DM合并OP时,上述症状易被其他并发症掩盖而引不起患者及医生的重视,往往发展到极严重的骨质疏松甚至发生骨折后才被发现。骨折不仅增加了患者、社会的经济负担及DM的治疗难度,而且可增加DM患者的病死率。因此,DM合并OP的预防和治疗刻不容缓。

1 DM合并OP的发病机制

目前,国内外研究发现,DM合并OP可能与胰岛素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、晚期糖基化终末产物(AGEs)、尿钙、肾功能衰竭、微血管病变及炎症等因素有关[1]。

1.1 胰岛素缺乏和胰岛素样生长因子(IGF)DM患者血糖升高的主要原因是胰岛素缺乏和胰岛素抵抗,二者可并存。研究表明,胰岛素在骨代谢过程中可能发挥重要作用[2],其通过与成骨细胞表面的胰岛素受体结合而完成骨转化过程。胰岛素不足时,骨胶原合成不足,钙流失增多,易发生骨质疏松。IGF是一种具有调节骨合成代谢作用的多肽,其结构与胰岛素相似。IGF通过作用于原骨细胞,促进成骨细胞分化合成,增加骨胶原形成及骨钙积累,刺激骨骼重构[3]。因此,其在增加骨量方面发挥重要的作用。生长激素主要通过IGF-1在骨骼生长方面发挥作用,功能性IGF-1缺乏可严重影响骨形成[4]。因DM患者IGF-1水平较低,故较易发生骨质疏松。

1.2 高血糖 目前,在公认的DM合并OP的发病机制中,高血糖是较为突出的原因之一[5]。高血糖可直接或间接影响成骨细胞功能和骨骼形成。DM患者血糖较高,易出现渗透性利尿,因钙、磷通过尿液排出量增加致钙、磷代谢紊乱,低钙可刺激甲状旁腺素分泌,故可引起骨代谢异常。高血糖可促进破骨细胞功能,抑制成骨细胞功能,从而加速骨流失,引起骨质疏松;还可诱导巨噬细胞产生集落刺激因子、肿瘤坏死因子等促进破骨细胞功能的产物,增加骨吸收;另外,高血糖可减少骨钙素和骨桥蛋白表达,抑制成骨细胞的增殖功能,使骨形成减少。长期高血糖可使体内产生过多的AGEs,AGEs可能与DM相关性骨质疏松有一定联系。许多研究表明,AGEs对骨骼形成有负面作用[6],其可影响成骨细胞多种基因表达,改变骨骼结构及其力学特性,最终降低骨强度,引起骨质疏松。

1.3 瘦素和脂联素 瘦素是肥胖基因的蛋白质产物,由成熟脂肪细胞分泌,它在骨骼发育方面有重要的调节功能。脂联素存在于血浆、内脏、皮下等部位,具有胰岛素增敏、抗动脉粥样硬化等作用。研究表明,脂联素可促进成骨细胞的增殖、分化和成骨,其与DM患者的骨密度(BMD)、骨流失和椎体骨折有一定联系[7]。DM患者瘦素升高、脂联素降低,可增加发生动脉粥样硬化的风险[8];而DM合并动脉粥样硬化的患者BMD较低,且发生OP的风险较高[9]。

1.4 DM并发症 随着DM病程发展,患者可逐渐发生DM慢性并发症,直接或间接影响其骨代谢和骨质疏松性骨折发生率。DM微血管并发症可直接影响骨骼微循环系统,使骨骼新生血管供血减少,影响骨代谢;DM合并肾脏微血管病变患者的肾小管重吸收功能下降,钙排泄增加;DM合并自主神经功能紊乱患者可导致胃肠吸收功能减退,造成钙、磷吸收减少。另外,DM视网膜病变、DM周围神经病变、DM足等可影响患者的日常生活,视物模糊、间歇性跛行等均可增加患者跌倒的风险,从而加大其发生骨折的风险。

1.5 降糖药物 目前,国内常用的口服降糖药物主要分为促胰岛素分泌剂、双胍类、噻唑烷二酮类及α-葡萄糖苷酶抑制剂等。研究发现,降糖药物在治疗DM的同时,也可影响患者的骨代谢。如促胰岛素分泌剂类药物可刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,增加胰岛素水平,促进骨形成;双胍类药物可改善外周组织对胰岛素的敏感性,改善血脂谱,降低DM血管并发症发生,影响骨代谢;噻唑烷二酮类药物是过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)γ激动剂,PPAR家族是一类与甲状腺激素和维甲酸受体密切相关的核受体家族,可激活PPARγ,引起骨生成减少、骨量减少,使骨髓脂肪含量增加[10]。

1.6 其他因素[3,11]①雌激素:DM患者血糖控制不佳、绝经后卵巢功能衰退、女性垂体—性腺轴紊乱等,均可影响骨代谢。②遗传因素:研究表明,父母有骨质疏松病史或脆性骨折史的患者,其患骨质疏松及发生脆性骨折的风险较大。③DM患者体内维生素D3、维生素B6及甲状旁腺素等变化,均对骨代谢有一定影响。

2 DM合并OP的防治

治疗DM合并OP,应在控制血糖的基础上预防骨质疏松及骨质疏松性骨折发生。在DM饮食基础上增加钙、磷及维生素D摄入,增加户外运动,选择对骨代谢影响较小的降糖药物,并定期进行BMD测定,监测血钙、尿钙、骨生化指标等。对DM合并OP的患者除上述生活方式干预外,还应加强自身和环境的保护措施,防止跌倒及骨折发生,必要时联合应用以下抗骨质疏松药物。

2.1 双磷酸盐类 双磷酸盐类与骨骼羟磷灰石有较高的亲和力,可特异性地结合到骨转换活跃的骨表面,抑制破骨细胞功能,从而抑制骨吸收。因该类药物进入血中约60%以原型从肾脏排泄,故用药前必须检查肾功能,肾功能异常患者应慎用或酌情减量。

2.2 降钙素类 降钙素类药物是一种钙调节激素,能抑制破骨细胞的生物活性,减少破骨细胞数量,阻止骨量丢失,增加骨量。

2.3 雌激素或选择性雌激素受体调节剂类 该类药物可抑制骨转换,阻止骨丢失,主要用于绝经后骨质疏松。

2.4 甲状旁腺激素(PTH)PTH是目前促进骨形成药物的代表,小剂量rhPTH(1-34)有促进骨形成的作用,能有效地治疗绝经后严重骨质疏松,增加BMD,降低椎体和非椎体骨折发生的危险。

2.5 锶盐 锶的化学结构与钙、镁相似,在正常人体的软组织、血液、骨骼和牙齿中存在少量锶。人工合成的锶盐(如雷奈酸锶)是新一代抗骨质疏松药物,体外实验和临床研究证实,其可同时作用于成骨和破骨细胞,具有促进骨形成、抑制骨吸收的双重作用。雷奈酸锶能显著提高BMD,改善骨微结构,降低骨折风险。但此药不宜与钙和食物同服,肾功能损害者慎用。

2.6 中药 中药可缓解OP症状、减轻骨痛、减少药物副作用。目前,关于中药改善BMD、降低骨折风险的大样本临床研究较少,还需进一步研究证实。

2.7 其他 运动疗法和物理疗法可作为OP的辅助治疗。运动治疗即早期进行健康、规律的锻炼并持之以恒,保持每周至少3次不少于半小时的活动;其不仅能抑制受力部位BMD下降,还能增加骨直径和骨矿物质含量,尤其是提高老年人的骨骼强度、降低摔倒风险。物理疗法(如激光、光疗、微波及电磁场疗法等)能改善局部血液循环,促进骨细胞代谢,预防小腿深静脉血栓形成,增强局部应力负荷;促进钙、磷沉积,抑制破骨细胞功能,促进成骨细胞功能,从而改善骨质疏松。目前,临床上常用低强度脉冲超声治疗,其可促进骨折修复及骨形成,增加BMD。

3 中医对DM合并OP的认识

DM属于祖国医学的“消渴”范畴,《素问·奇病论》曰:“夫五味入口,藏于胃,脾为之行其精气津液在脾,……,此人必数食甘美而多肥也。肥者,……,转为消渴。”《证治准绳·消瘅》曰:“渴而多饮为上消(经谓膈消),消谷善饥为中消(经谓中消),渴而便数有膏为下消(经谓肾消)”。古人将“消渴”分为上消、中消、下消,治疗“消渴”须进行辨证论治。我院亓鲁光教授根据多年的临床经验,将DM的病因病机总结为先天禀赋不足、五脏柔弱,饮食不节、蕴热伤阴,情志不调、郁而化热,六淫侵袭、化火伤阴,劳逸适度、房劳伤肾等;在辨证论治上分为阴虚燥热、气阴两虚、阴阳两虚、血瘀气滞、湿热中阻[12]。

在中医历代文献中,众多医家将骨质疏松归属于“骨枯、骨痿、骨痹”等范畴,多从肾、脾、肝论治。《素问·上古天真论》曰:“女子七岁,肾气盛,齿更发长;二七而天癸至,……,四七筋骨坚,……,七七任脉虚,太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子。丈夫八岁,肾气实,……,二八肾气盛,天癸至,……,四八筋骨隆盛,……,七八肝气衰,筋不能动,……,肾脏衰,形体皆极,……,令五脏皆衰,筋骨懈堕,天癸尽矣。”《素问·五脏生成论》曰:“肾之合骨也,其荣发也,其主脾也。”《脾胃论·脾胃盛衰论》曰:“脾病则下流乘肾,土克水,则骨乏无力,足为骨蚀,令人骨髓空虚。”《素问·痿论》曰:“肾者水脏也,今水不胜火,则骨枯而髓虚,故足不任身,发为骨痿”;“肾气热,则腰脊不举,骨枯而髓减,发为骨痿。”以上分别从生理、病理方面论述了“肾与骨”、“脾与骨”及“肝与骨”的关系,为“骨痿病”的辨证论治奠定了理论基础。临床主要分为肾阳虚证、肾阴虚证、肝肾不足、脾阳虚证、脾气虚证、阴阳两虚、瘀血阻络等证[13,14]。

“消渴”患者多以阴虚为本,加之久病耗气伤阴,气血不足,筋骨失养,不荣则痛;气虚无力行血、行津,日久生瘀、酿痰,痰瘀互结,或复感寒湿之邪,闭阻经络,不通则痛,导致“骨痿、骨痹”发生。其基本病机是本虚,病位在骨,病性为本虚标实。肾虚、脾虚、肝肾不足,尤以肾阴虚为病之本,寒湿、瘀血为病之标。治疗时应标本兼顾、辨证施治,在注重补肾、健脾、养血、益精、生髓等扶正的同时,兼施散寒除湿、行气活血、祛瘀止痛等祛邪之法[15]。

研究表明,补肾中药(杜仲、淫羊藿、牛膝、补骨脂等)对骨质疏松有一定治疗作用;其治疗机理是抑制骨吸收,刺激成骨细胞增殖,产生骨基质,使骨代谢转为正态平衡,在有效维持骨量的同时,使已丢失的骨质在一定程度上得以恢复。在补肾健骨的同时,酌加益气健脾除湿(如黄芪、山药、党参、白术、茯苓)、行气活血(如枳壳、川芎、当归)、祛风湿强筋骨(如桑寄生、狗脊)及含矿质的药物(如龙骨、牡蛎)等,可起到标本兼治、扶正祛邪之作用。

4 问题和展望

目前,BMD仍是临床诊断骨质疏松和评估骨折风险的金指标。研究认为,体质量指数(BMI)低的患者BMD偏低,发生骨质疏松的风险较高[16]。Meta分析表明,尽管T2DM患者的BMD多正常或高于正常,但其骨折风险明显增加[17]。这表明不能单用BMD作为评价T2DM患者骨折风险的指标。在今后的研究中,应探索新的、更敏感的指标替代BMD用于T2DM患者的骨折风险评价。骨钙素(OC)由成骨细胞分泌,动物实验表明,OC不仅作用于骨代谢,对糖和脂肪代谢也起相关的作用。Toru等[7]研究证实,血清OC水平与空腹血糖、空腹胰岛素、高敏C反应蛋白、BMI及体内脂肪量呈负相关。因此,OC能否联合BMD作为评价DM患者骨质疏松的指标,还需进一步研究证实。

目前,虽然抗骨质疏松药物治疗DM合并OP的疗效确切,但多作用单一、远期疗效不确切、费用较高,且存在便秘、胃肠道等不良反应;尤其是DM合并胃肠神经病变的患者对药物的吸收率减低,且服药后可加重患者的胃肠功能紊乱。有研究发现,中医药防治DM合并OP具有疗效确切、副作用小、价格低廉的特点,其中中西结合治疗的疗效较好,且中医药在治疗中可起到增效减毒的作用[18]。但由于系统深入的研究较少,缺少适合我国国情的疗效确切、价格低廉、方法易操作、可大范围推广的综合防治方案;因此,我们有必要运用中医药理论结合现代医疗技术,探讨防治DM合并OP的有效方案。

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