张诗汇 程潇乐 胡梓骐
华北理工大学,河北 唐山 063210
摘要:肺部疾病是我国最严重的职业病之一,骨质疏松症是一种全身性的疾病,以骨骼质量减少和结构改变而致其脆弱和增加骨折风险为其主要特征,呼吸系统疾病如矽肺、慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘、特发性肺间质纤维化等患者均可并发骨质疏松。本文仅从骨质疏松与矽肺、骨质疏松与慢性阻塞性肺疾病和骨质疏松与支气管哮喘关联的研究进展作一综述。
关键词:骨质疏松;矽肺;COPD ;支气管哮喘
骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是一种全身性的疾病,以骨骼质量减少和结构改变而致其脆弱和增加骨折风险为主要特征。其中导致OP的原因有:年龄、性别、女性绝经后状态、体重指数、种族、风湿免疫系统疾病、维生素D缺乏、低钙摄入量、吸烟、酗酒和使用某些药物。
呼吸系统疾病是我国的一种常见病、多发病,其主要病变部位位于气管、支气管、肺部及胸腔,患者多以咳嗽、胸痛、呼吸困难、缺氧,甚至呼吸衰竭等症状为主。呼吸系统疾病死亡率在城市占第3位,在农村则占首位。有研究显示呼吸系统疾病如矽肺、慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘、特发性肺间质纤维化等患者可并发骨质疏松[1-3],截止到目前为止其机制尚不明确,本文就最新研究进展作一综述。
1.骨质疏松与矽肺
国内研究显示,京西地区煤工尘肺组与对照组人群随受试者随年龄增加,骨密度(bone mineral density,BMD)测定值明显降低,BMD是骨骼矿物质密度,是反映骨质疏松程度的重要指标,推测导致其矽肺的主要原因为肝、肾及心血管等会影响骨骼成分如钙磷等的代谢,最终引起OP的发生。
采用定量 CT发现,煤工尘肺患者 OP 发生率增高,BMD下降与接尘年龄、临床分期等呈正相关[2]。两组对照数据说明,煤工尘肺患者的BMD比正常人群明显降低,OP发生率显著升高。
临床研究发现,由于吸入二氧化硅粉尘含量的增加,二氧化硅的抑制和毒性作用,导致矽肺病和继发性间质性肺疾病的患者继发骨质疏松,同时伴随着血清中骨钙素水平的升高[7]。
2.骨质疏松与慢性阻塞性肺疾病
慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是呼吸系统的常见病。比较COPD患者和对照组的横截面研究以及基于人群的队列研究估计罹患COPD者发生OP风险约为常人的1.5-2倍[6]。
2.1流行病学
国内尚缺乏相关报道,据美国国家健康与营养调查(NHANES)的数据显示:995名COPD患者OP患病率为16.9%,14828名非COPD患者OP患病率为8.9%(调查对象皆为45岁以上)[7]。有研究者系统回顾了13项研究775名COPD患者后发现,其OP的总体平均患病率为35.1%(具体有8.7%~69%不等),女性居多 [5]。此外,OP相关骨折可能进一步恶化COPD患者的肺功能,影响其日常活动,这两种疾病形成恶性循环,将会对这些患者造成重大影响和负担。
2.2发病机制
据估计,成人每年约有25%的骨小梁和3%的骨皮质被替换[8]。甲状旁腺激素、维生素D和性激素是骨形成和吸收的调节因子会引起骨丢失和骨质量下降,出现OP。
骨保护蛋白/核因子-κ β受体活化因子/核因子κ β受体活化因子配体轴(OPG/RANK/RANKL轴)在OP发病机制中起着关键作用。OPG是一种生长因子受体,属于肿瘤坏死因子(TNF)受体家族,是RANKL的诱导受体,通过与RANKL的结合减少破骨细胞的产生,抑制骨吸收、增加皮质骨和松质骨密度、面积和骨强度。[9] RANK是一种细胞因子可以引诱OC成熟,首要经由过程为OC与RANKL 结合来增进OC的分化、成熟并阻碍OC凋亡,骨细胞、软骨细胞等细胞中RANKL 蛋白可显现高度表达。OPG/RANK/RANKL轴是影响破骨细胞及其功能最重要的途径之一,不可否认其与OP乃至其他骨相关性疾病都有着密切的关联,但其与其他骨相关性疾病的关联发生发展机制仍有待进一步研究。
一项研究[10]中测定了80名男性COPD患者的炎性细胞因子和OPG/RANK/RANKL蛋白水平,发现与骨密度正常的COPD患者相比,低骨密度者RANKL水平和RANKL/OPG比值都显著升高。全身性炎症反应是COPD的特征之一,随之发生的血清炎症细胞因子水平升高,使得OPG/RANK/RANKL轴的平衡向RANKL倾斜,导致COPD患者发生OP[11]。
2.3危险因素
COPD患者发生OP的传统危险因素包括年龄、女性、更年期早期、吸烟、饮酒、日常钙摄入减少、曾经有骨折(成年后受过外伤)、运动缺乏、低体质指数(BMI)及应用糖皮质激素等[12]。吸烟既是COPD的重要病因,也是OP的独立危险因素,但对骨密度的影响不大。
吸烟诱发OP的机制可能包括:改变钙调节激素的代谢;雌二醇的产生、代谢和结合的失调;改变肾上腺皮质激素的代谢;对RANK/RANKL/OPG系统产生影响;以及对胶原代谢与骨血管生成的影响[13]。
另外还有一些间接影响,例如:糖皮质激素降低肠钙吸收,增强肾钙丢失;大剂量者可通过抑制睾酮和/或雌激素水平在男性和绝经前妇女中引起性腺功能减退,可能致进一步骨丢失[14]。
3. 骨质疏松与支气管哮喘
支气管哮喘是一种慢性呼吸道炎性疾病, 由多种细胞及细胞组分参与,可引起反复发作性喘息、呼吸困难、胸闷或咳嗽等症状,还伴有呼吸道对多种刺激因子的反应性增高,发病机制复杂。
糖皮质激素诱导的骨病特征是骨形成减少和孤立的骨段原位死亡,动物实验发现,给予7周龄小鼠泼尼松龙治疗27天,小鼠的骨密度和血清骨钙素降低,松质骨区域以及骨小梁狭窄。
国内调查显示,观察哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠综合征(asthma-chronic obstruct pulmonary disease overlap syndrome,ACOS)患者的骨密度发现,其BMD值较健康同龄人和单纯COPD患者均低[15]。
综上所述,骨质疏松与肺部疾病的发病机制复杂,查阅文献发现,虽然对骨质疏松与肺部疾病关联的机制研究很少,但是不可否认的是肺疾病与骨质疏松有着不可分割的联系,肺疾病伴发骨质疏松的机制有待进一步探讨和研究,而这将为开发新的药物提供理论和实践基础。
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