骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是一種以骨量低下,骨微結(jié)構(gòu)損壞,導(dǎo)致骨脆性增加,易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病。常見于絕經(jīng)后婦女和老年人,且女性患者較多,主要癥狀是疼痛,以腰背痛最常見,嚴(yán)重降低患者的生存質(zhì)量。 肌肉與骨骼共同組成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),二者在解剖上緊密相鄰;在軀體運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼的支撐與杠桿作用和肌肉收縮的牽拉作用是保證動(dòng)作順利完成的必要條件。近年認(rèn)識(shí)到骨骼與肌肉在代謝、分子調(diào)節(jié)等方面關(guān)系緊密,并且在人體衰老過程中,二者在代謝及機(jī)能方面的衰退具有一致性。肌肉與骨骼不僅解剖位置毗鄰,還擁有共同的旁分泌及內(nèi)分泌調(diào)節(jié),相似的分子信號(hào)調(diào)節(jié)通路。 骨骼肌是機(jī)體的蛋白質(zhì)庫(kù),機(jī)體60%的蛋白質(zhì)都以各種形式儲(chǔ)存在骨骼肌內(nèi)。肌肉減少癥(Sarcopenia)最早由EvansWJ和RosenbergIR于1991年提出,形容骨骼肌減少,同時(shí)泛指骨骼肌細(xì)胞去神經(jīng)支配、線粒體功能障礙、炎性、激素合成及分泌改變以及由以上過程引發(fā)的一系列后果,如肌力下降、易疲勞、代謝紊亂、骨折等。最常見的誘因?yàn)槔匣?、腫瘤、營(yíng)養(yǎng)不良,其中以老化最為重要。老化過程中及體力活動(dòng)減少導(dǎo)致肌肉塊丟失。 LangT,StreeperT,CawthonP,etal.Sarcopenia:etiology,clinicalconsequences,intervention,andassessment.OsteoporosInt,2010,21(4):543-559.2 MuscaritoliM,AnkerSD,ArgilésJ,etal.Consensusdefinitionofsarcopenia,cachexiaandpre-cachexia:jointdocumentelaboratedbySpecialInterestGroups(SIG)“cachexia-anorexiainchronicwastingdiseases”and“nutritioningeriatrics”.ClinNutr,2010,29(2):154-159 肌肉減少癥的臨床表現(xiàn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:骨骼肌肌力的減退,肌肉質(zhì)量的下降。肌肉減少癥患者在不同肢體部位、不同負(fù)荷狀態(tài)下,均存在肌力的減退。下肢骨骼肌對(duì)于機(jī)體運(yùn)動(dòng)意義重大,是肌肉功能測(cè)試中最重要的解剖位置,而下肢肌力的減退也是引起跌倒損傷、傷殘等的主要因素。橫斷面研究顯示,70~80歲的健康人群較20~40歲組膝伸肌扭矩及肌力下降了20%~40%。Hughes等的縱向隊(duì)列研究顯示,研究對(duì)象的膝伸肌扭矩及肌力在10年間下降了12%~18%;上肢的測(cè)試結(jié)果與下肢相似;在握力及肘伸肌扭矩的測(cè)量中,老年組較之青年組的降幅達(dá)20%~40%;縱向研究則顯示年平均降幅為1%~5%。 HughesVA,FronteraWR,WoodM,etal.Longitudinalmusclestrengthchangesinolderadults:influenceofmusclemass,physicalactivity,andhealth.JGerontolABiolSciMedSci,2001,56(5):B209-217. 其診斷包括肌量減少、肌力減少和肌肉功能減退三個(gè)要素,該病會(huì)導(dǎo)致機(jī)體功能和生活質(zhì)量下降甚至死亡。 Frost M, Nielsen T L, Brixen K, et al. Peak muscle mass in young men and sarcopenia in the ageing male[J]. Osteoporosis International, 2015, 26(2):749-756. 肌少癥易造成髖部骨折,在對(duì)313名髖骨骨折后的婦女的肌肉狀況和骨質(zhì)疏松狀況的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),肌少癥患者為58%,骨質(zhì)疏松者占74%,肌少癥患者與骨質(zhì)疏松的比值比為1.8,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明肌少癥與骨質(zhì)疏松呈明顯正相關(guān)關(guān)系。在椎體脆性骨折的骨質(zhì)疏松的患者中,肌少癥患者很常見,并且其概率隨著脆性骨折數(shù)目的增加而提高。 Di Monaco M, Vallero F, Di Monaco R, et al. Prevalence of sarcopenia and its association with osteoporosis in 313 older women following a hip fracture[J]. Archives of gerontology and geriatrics, 2011, 52(1): 71-74. Iolascon G, Giamattei M T, Moretti A, et al. Sarcopenia in women with vertebral fragility fractures.[J]. Aging Clinical & Experimental Research, 2013, 25 Suppl 1(1):129-131. 有多種因素涉及肌少癥的病理生理學(xué),包括遺傳因素、線粒體缺陷、促生長(zhǎng)類激素減少(如睪酮、維生素 D、生長(zhǎng)激素和胰島素生長(zhǎng)激素-1)、炎性細(xì)胞因子過多、胰島素抵抗、蛋 白質(zhì)攝入量減少和活性降低、輸送到肌肉的血流量少以及生長(zhǎng)衍生因子 11 缺乏。 過去 10 年間,我們對(duì)于肌肉分子生物學(xué)的了解明顯增加,因此用于治療肌少癥的未來可能 的靶位在數(shù)量上也越來越多。 目前,將抗阻訓(xùn)練、蛋白質(zhì)補(bǔ)充和維生素 D 確定為肌少癥的基礎(chǔ)治療。已經(jīng)證實(shí)鍛煉是逆轉(zhuǎn)衰弱的一種重要治療方法。體育運(yùn)動(dòng)對(duì)人群的正常生理功能維持大有裨益,其中,阻力運(yùn)動(dòng)可有效對(duì)抗肌肉減少等問題。阻力運(yùn)動(dòng)對(duì)時(shí)間及設(shè)備的要求并不高,每周兩次,每次30分鐘,徒手(如伏地挺身)或借助健身器械(如彈力帶)等即可完成訓(xùn)練。 營(yíng)養(yǎng)支持已經(jīng)成為肌肉減少癥預(yù)防與治療的另一個(gè)有效方法,包括足量蛋白質(zhì)及能量的攝入、維生素D替代治療。研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)攝入只能減慢肌肉減少的速度,補(bǔ)充富含亮氨酸的平衡型氨基酸卻可以增強(qiáng)肌肉力量。 MorleyJE,ArgilesJM,EvansWJ,etal.Nutritionalrecommendationsforthemanagementofsarcopenia.JAmMedDirAssoc,2010,11(6):391-396. 1維生素 D: 補(bǔ)充維生素 D 可在不增加肌肉量的情況下增加肌肉強(qiáng)度。維生素 D 對(duì)于老年人和維生素D 水平偏低的人更加有效。將維生素 D 用于維生素 D 缺乏的人還可減少跌倒。維生素D對(duì)于骨和肌肉的生長(zhǎng)有著重要的作用。人骨骼肌細(xì)胞表面有活性維生素D受體,其受體的類型對(duì)骨骼肌的收縮力和骨鹽密度有重要影響。維生素 D缺乏患者常伴有非特異性肌力下降、肌肉疼痛等癥狀。維生素D可通過抑制細(xì)胞增殖,減少IGF-I表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)肌細(xì)胞分化,并且通過增加IGF-II——卵泡和過分生長(zhǎng)的表達(dá),減少肌肉生長(zhǎng)抑制素進(jìn)一步促進(jìn)肌細(xì)胞分化。 Plotnikoff G A, Quigley J M. Prevalence of Severe Hypovitaminosis D in Patients With Persistent, Nonspecific Musculoskeletal Pain[J]. Mayo Clinic Proceedings, 2003, 78(1):1463–1470. 2睪酮:對(duì)男性骨骼系統(tǒng)的健康十分重要,正常睪酮水平可以維持骨密度,減少骨質(zhì)疏松。睪酮可以增加瘦體重量,增加肌肉力量大劑量睪酮可增加肌肉力量和功能,但同時(shí)也存在有多種可能限制其應(yīng)用的副作用。從 30 歲開始,睪酮水平以每年 1%的速度降低。睪酮降低伴有肌肉量和強(qiáng)度降低。睪酮可提高女性和男性的肌肉強(qiáng)度。老年人經(jīng)過睪酮治療甚至可以明顯增加上肢和下肢的肌肉力量。 Bhasin S, Yarasheski K E, Roubenoff R, et al. Testosterone and growth hormone improve body composition and muscle performance in older men[M]. The Endocrine Society, 2009. 關(guān)于其是否增加心血管事件,尤其是用藥后 3 個(gè)月內(nèi),目前仍然存在爭(zhēng)議。已經(jīng)開發(fā)和正在開發(fā)的肌少癥治療藥物中,睪酮仍然是最有效和安全性最好的藥物。 尚未證明任何其他正在開發(fā)中的藥物比睪酮更加強(qiáng)效。 正在臨床開發(fā)中的其他藥物包括選擇性雄激素受體分子、胃促生長(zhǎng)素激動(dòng)劑、肌肉生長(zhǎng)抑素 抗體、激活素 IIR 拮抗劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、β 受體拮抗劑和快骨骼肌肌鈣蛋白激活劑。 用于治療肌少癥的藥物開發(fā)中未來可能的靶位 Morley JE. Pharmacologic Options for the Treatment of Sarcopenia. Calcif Tissue Int. 2016 Apr;98(4):319-33. doi: 10.1007/s00223-015-0022-5. Review 雌激素:可維持骨重建閾值.絕經(jīng)后婦女雌激素的撤除使骨重建閾值提高.致使骨組織在外力作用不變的狀況促使骨重建激括頻率增加,進(jìn)而使骨吸收量大于成骨量,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,當(dāng)實(shí)行激素替代療法后,骨重建建閾恢復(fù),骨量減少停止;并且雌激素與肌肉發(fā)育相關(guān)。 Bell D R, Blackburn J T, Norcorss M F, et al. Estrogen and muscle stiffness have a negative relationship in females[J]. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy, 2012, 20(2): 361-367. 肌肉、骨與應(yīng)力系統(tǒng) 可以調(diào)節(jié)骨的骨量、形狀、內(nèi)部微結(jié)構(gòu)使之適應(yīng)不斷改變的機(jī)體力學(xué)環(huán)境。應(yīng)力的適當(dāng)提高,如短時(shí)間超荷運(yùn)動(dòng)可造成骨骼微結(jié)構(gòu)損傷激活骨重建。研究表明高應(yīng)力可以延緩骨量的丟失,而降低運(yùn)動(dòng)負(fù)荷可抑制長(zhǎng)骨的發(fā)育,在整個(gè)系統(tǒng)中使骨組織變形或微缺損的外力作用,則是主要由肌肉收縮產(chǎn)生的。 人體運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)力系統(tǒng)開始發(fā)揮作用。肌肉收縮產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)在保證骨骼的健康方面有著重要的作用。應(yīng)力系統(tǒng)在骨骼和肌肉中擔(dān)任著一種橋梁的作用。肌肉通過收縮產(chǎn)生力,而該力通過肌腱的牽拉傳導(dǎo)至骨骼,作用于骨小管系統(tǒng),使其內(nèi)液流動(dòng),刺激骨細(xì)胞突起表面的微絲,進(jìn)而產(chǎn)生電位變化或者是激活表面感受器,在經(jīng)過一系列復(fù)雜的反應(yīng)產(chǎn)生生物化學(xué)信號(hào),調(diào)節(jié)骨重建或者骨建造,是骨骼的結(jié)構(gòu)、功能更適合新的力學(xué)條件。當(dāng)肌肉收縮力減弱時(shí),骨骼受到的應(yīng)力也相應(yīng)降低,骨的破速率增高,高于骨的重建,會(huì)造成骨質(zhì)的減少,骨的硬度下降,增加發(fā)生骨質(zhì)疏松的概率。在人衰老過程中,椎旁肌肉的量逐漸下降,同時(shí)骨質(zhì)密度也隨之下降,二者具有一致性,但骨密度下降的速率明顯小于肌肉的減少。骨質(zhì)的密度與肌肉之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,或者與肌肉的收縮力相關(guān),或者與肌肉的量相關(guān)。并且肌肉的收縮力可以作為骨質(zhì)密度的預(yù)測(cè)指標(biāo),為骨密度的檢測(cè)提供更為方便的方法。 Mori S ,, Burr D B. Increased intracortical remodeling following fatigue damage.[J]. Bone, 1993, 14(2):103-109. 骨骼和肌肉細(xì)胞均來自間充質(zhì)干細(xì)胞,骨骼和肌肉被認(rèn)為是受到類似的基因分子的影響。調(diào)查顯示骨質(zhì)疏松癥和肌少癥的危險(xiǎn)因素是可遺傳的,大約為60 - 70%。肌肉生長(zhǎng)抑制素,既是Ⅱ型激活素受體的配體又是Wnt-β蛋白的誘導(dǎo)分子,可對(duì)肌肉質(zhì)量進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié)。骨質(zhì)疏松癥和可肌少癥可能受遺傳多態(tài)性的影響,如雄激素受體,胰島素樣生長(zhǎng)因子,維生素D受體和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白。 Karasik D, Kiel D P. Genetics of the Musculoskeletal System: A Pleiotropic Approach . Journal of Bone & Mineral Research the Official Journal of the American Society for Bone & Mineral Research, 2008, 23(6):788–802. Bogl L H, Latvala A, Kaprio J, et al. An investigation into the relationship between soft tissue body composition and bone mineral density in a young adult twin sample[J]. Journal of Bone & Mineral Research the Official Journal of the American Society for Bone & Mineral Research, 2011, 26(1):79-87. 肌肉和骨的生長(zhǎng)代謝緊密相連,肌肉可以通過應(yīng)力系統(tǒng)影響著骨密度、硬度,乃至骨質(zhì)的積累與減少,二者也受著共同的激素調(diào)節(jié),二者之間也存在著一些因子信號(hào)的傳遞,盡管機(jī)制并不明確,但是二者中一方的改變常伴有另一方的改變,有待進(jìn)一步的研究。 |
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