慢性阻塞性肺疾病继发骨质疏松症的因素

2013-04-08那雪峰喻昌利综述崔存晓梁立杰审校

河北医科大学学报 2013年8期

关键词：吸烟者骨量成骨细胞

那雪峰，喻昌利（综述），崔存晓，梁立杰（审校）

（河北联合大学附属医院呼吸内科，河北唐山063000）

·综述·

慢性阻塞性肺疾病继发骨质疏松症的因素

那雪峰，喻昌利*（综述），崔存晓，梁立杰（审校）

（河北联合大学附属医院呼吸内科，河北唐山063000）

肺疾病，慢性阻塞性；骨质疏松；骨密度

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是呼吸系统常见病，多发生于老年人，而骨质疏松症亦为老年常见病，目前较多的研究表明，COPD与骨质疏松症的产生关系密切［1］，且发病率明显高于同龄健康人［2］，其发病机制尚未明确。随着患者病情进展，骨质疏松症发病率可达30％～60％［3］。约75％Ⅳ期COPD患者出现骨量减少［4］。COPD患者存在诸多导致骨代谢紊乱的因素，其中包括吸烟、应用糖皮质激素、慢性缺氧、营养不良、户外活动减少、代谢紊乱等。现综述如下。

1 吸烟

吸烟是影响人类健康的重要危险因子，是COPD的重要发病因素。吸烟者慢性支气管炎患病率比不吸烟者高2～8倍。有15％～20％的吸烟者最终发展为COPD，吸烟能够导致骨丢失，是骨质疏松骨折的一个重要的危险因素。关于吸烟与骨密度的关系已有许多相关报告，长期大量吸烟者比不吸烟者更容易继发骨质疏松症［5］。吸烟可增加骨吸收，抑制骨形成，烟碱可刺激破骨细胞活性，导致血、尿钙浓度增加，碱性磷酸酶活性增强，导致骨吸收和骨形成平衡失调。烟碱还可诱导细胞因子如白细胞介素6与肿瘤坏死因子α等的分泌。郭增平［6］指出烟碱可以促进雌激素分解代谢，降低血雌激素含量，从而导致肠钙吸收减少，加重骨质量的丢失。此外，烟草中含有尼古丁、氰化物等毒性物质，也可以干扰成骨细胞的功能，减少肠钙吸收。吸烟者肺功能逐渐下降，很多发展到COPD和肺心病的程度，不能通畅呼吸和自由活动，这导致患者出现不同程度的抑郁状态，抑郁状态也可导致低骨量［7］。由于吸烟者肺功能逐渐下降，易反复发生肺部感染，外出活动减少，光照减少，导致内源性维生素D不足，同时进食不足，蛋白质和热量缺乏，低体质量指数，低钾，低碳水化合物，高饱和脂肪酸及多种维生素的缺乏等亦均可导致骨密度减低，发生骨质疏松。

2 长期应用糖皮质激素（glucocorticoid，GC）

GC具有强大的抗炎和免疫调节作用，被广泛用于治疗多种疾病，如哮喘、器官移植、COPD、类风湿性关节炎、结缔组织病等。虽然GC对治疗这些疾病有效，但最常见的不良反应是导致骨质疏松，其发病率居第3位，仅次于绝经后骨质疏松及老年性骨质疏松。不少急性期COPD的患者均接受GC治疗，有研究显示GC治疗组的腰椎和股骨骨密度明显低于安慰剂组［8］。该过程是通过抑制Wnt信号通路，促进成骨细胞凋亡、抑制其生成从而降低骨形成，通过降低骨保护素/核因子-κB受体活化因子配体比值，抑制破骨细胞凋亡，促进其生成，最终导致骨吸收增加、骨形成下降，发生骨质疏松［9］。此外，GC还能作用于神经内分泌系统，导致性激素分泌紊乱，使患者肠道钙的吸收障碍，促进肾脏的钙丢失，继发甲状旁腺功能亢进，血清甲状旁腺激素升高，促进骨吸收导致骨质疏松［10］。其作用甚至大于雌激素缺失造成的结果。有研究［11］显示，GC可以阻止间充质细胞向成骨细胞分化，促进其转化为脂肪细胞，这导致了成骨细胞数量的减少。GC还通过抑制胰岛素样生长因子1生成和成熟骨细胞功能间接发挥对骨的负面影响。有报道［12］GC可引起肌肉萎缩和肌无力，骨骼的应力负荷降低，也可导致骨量丢失。目前人们对GC的不良反应已有了充分认识，对气道的炎性病变提倡局部吸入用药，能改善COPD患者肺功能。Diane等［13］研究显示COPD患者使用GC组较未使用GC组股骨颈骨密度显著降低。

3 慢性缺氧

COPD患者由于长期反复发生肺感染，导致黏液高分泌、纤毛功能失调、气流受限、肺过度通气、气体交换异常，肺功能进行性恶化，进而出现不同程度的二氧化碳潴留及低氧血症，造成骨细胞活性降低，骨钙含量减少，引起骨密度下降。Vrieze等［4］发现COPD患者骨量丢失与氧分压降低程度呈明显相关性。提示低氧血症可能导致COPD患者发生骨质疏松。朱旭生等［14］研究认为，COPD患者的肺功能与骨密度之间具有相关性。Maggi等［15］认为COPD患者肺功能损害严重的更易发生骨质疏松。Shidara等［16］也有过相关报道。长期缺氧可造导致胃肠道功能紊乱，患者进食减少从而影响钙类、蛋白质、维生素等营养物质的吸收。缺氧还可导致细胞线粒体氧化障碍，无氧糖代谢增加，使ATP生成减少，进而影响胶原合成，致使骨重建障碍。肾组织缺氧导致肾小管功能降低，泌H+能力下降，减少Na+、Ca2+、Mg2+的重吸收，尿钙排出增多，血钙水平降低，引起继发性甲状旁腺功能亢进［17］。

4 营养不良

人体最大骨量75％是由遗传因素决定的，25％是由环境因素决定的，环境因素中营养方面占重要位置。COPD患者营养不良的主要原因是由于受疾病多方面的影响而导致摄入蛋白质、钙、钾、维生素（C、D、K）、微量元素（锌、铜、锰）不足。与骨关系最密切的营养因素主要是钙营养，膳食钙摄入不足的人群，骨质疏松症的发病率明显高于钙摄入高的人群［18］。通常用体质量指数来判断人的营养状况，Bolton等［19］通过研究认为体质量指数及理想体质量与骨质疏松发生有关。低体质量可能是COPD患者骨质疏松的另一个独立危险因素。杨永红等［20］的研究表明正常体质量可以维持骨量，体质量指数与骨密度具有正相关性。营养不良和低体质量是COPD继发骨质疏松的重要原因之一。

5 运动力下降

运动过程中产生的外力作用于骨骼，引起骨骼形状变化，促进骨间隙液体运动，骨内血液循环加快，加强了骨内营养和代谢运转。机械应力对成骨细胞有重要的刺激作用，骨量与运动有直接关系。力学变化决定骨的形态与构筑，一般认为机械应力可刺激骨形成。肌肉对骨组织的作用是一种机械力，肌肉发达则骨骼粗壮、骨密度高。骨质疏松的发生与骨骼的所受应力刺激逐渐减少有关，身体瘦弱与运动量小发生骨质疏松的危险性较大。老年COPD患者常于冬季病情加重，由于常有咳嗽、喘息等症状，户外活动较少，进而使得骨骼肌收缩功能下降，肌肉骨骼中血液循环减慢，骨质代谢率下降，骨退化性萎缩，脆度增加［21］。COPD患者长期缺乏户外体育运动，机体较少接受太阳紫外线的照射，维生素D合成不足，对于钙质吸收不利，使本来就摄入不足的钙更加缺乏。

6 其他

除上述COPD继发骨质疏松的因素以外，还有一些其他因素，如年龄、性别、种族、家族遗传史、职业等因素可影响骨峰值形成，或者影响骨丢失的速度，或者二者均受影响［22］。过度饮酒也能够抑制成骨细胞的增殖，对骨的形成产生影响。有学者［23］认为COPD患者免疫功能紊乱，可能导致骨质疏松，COPD炎症是涉及多种炎细胞相互作用的慢性气道炎症，长期炎症刺激可导致机体免疫功能改变，细胞因子异常，使细胞免疫功能低下。常常持续存在自身免疫应答，淋巴细胞和单核细胞释放的免疫活性物质具有强烈的促进骨吸收作用。另外，COPD患者因反复发生肺感染，除使用抗感染、激素等药物治疗外，还经常使用利尿剂、抗真菌等药物进行治疗，从而影响钙的代谢［24］。

综上所述，COPD与骨质疏松均是是一种常见病、多发病，严重威胁着人们的身体健康，二者均以老年人多发。随着经济的全球化速度加快，我国老年人口越来越多，骨质疏松症的发病趋势也相对增加。COPD患者存在上述许多导致骨质疏松发生的危险因素，临床上COPD合并骨质疏松的患者增多，影响了COPD患者的治疗和预后。老年COPD患者合并骨质疏松已经受到越来越多的关注，在治疗COPD的同时要及时发现患者是否存在骨质疏松。对于合并骨质疏松者，要及时给予补钙等对症治疗，尽量减少激素的应用，预防骨折等并发症的发生。同时加强对老年COPD患者的宣教，增强其对骨质疏松的认识，提高患者保健能力，控制或减少诱发骨质疏松症的各种因素，预防骨质疏松症以及骨折的发生。戒烟酒，坚持长期氧疗，提高COPD患者氧疗的依从性，从而提高其生存质量［25］。COPD继发骨质疏松是多种因素综合作用的结果，还有许多未知的因素等待我们去探索。

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（本文编辑：刘斯静）

R563

1007-3205（2013）08-0990-03

2013-01-07；

2013-02-01

那雪峰（1982-），男，满族，河北遵化人，河北联合大学附属医院医学硕士研究生，从事慢性阻塞性肺部疾病及支气管哮喘发病机制和治疗研究。