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1、2型糖尿病性骨質(zhì)疏松發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展【關(guān)鍵詞】2型糖尿病骨質(zhì)疏松發(fā)病機(jī)制綜述糖尿病性骨質(zhì)疏松(diabeticosteoporosis,DO)是一種繼發(fā)性骨質(zhì)疏松,它是否為糖尿病的又一慢性并發(fā)癥,目前尚無定論。近年研究表明,在1型糖尿病中骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生較普遍而嚴(yán)重,骨量的降低較肯定。但2型糖尿病由于發(fā)病機(jī)制的異質(zhì)性,其骨代謝和骨轉(zhuǎn)換類型存在明顯的不一致性,其骨量可表現(xiàn)為減少、正常甚至增加。本文就近年來2型糖尿病性骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下。 1高血糖毒性 1.1鈣、磷、鎂代謝紊亂高血糖可引
2、起滲透性利尿,使鈣、磷、鎂排泄增加,所以血糖控制不良時(shí),糖尿病患者的鈣、磷、鎂代謝呈負(fù)平衡;高尿糖阻滯腎小管對(duì)鈣、磷、鎂的重吸收,加重骨鹽丟失。糖尿病狀態(tài)下的鈣負(fù)平衡導(dǎo)致骨礦密度減少。低血鎂刺激甲狀旁腺,使甲狀旁腺激素分泌增加,促進(jìn)骨質(zhì)吸收,降低骨密度?! ?.2糖基化終末產(chǎn)物增多糖基化終末產(chǎn)物(advancedglycationendproducts,AGEs)是在高糖環(huán)境下,葡萄糖及果糖、戊糖、氧化過程中產(chǎn)生的抗壞血酸、高度活性羰基化合物、脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物等與體內(nèi)多種蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生非酶促糖基化反應(yīng),
3、生成復(fù)雜的交叉狀大分子物質(zhì)。這些獨(dú)特化合物是由AGEs受體識(shí)別。近來有研究指出骨蛋白也受糖基化修飾的影響。骨蛋白的糖化作用,是活體內(nèi)不可避免的過程。而在骨質(zhì)疏松骨,骨蛋白的糖化修飾更為強(qiáng)烈,它影響骨重建的兩個(gè)過程,即破骨細(xì)胞的骨吸收和成骨細(xì)胞的骨形成。高濃度的AGEs促成骨細(xì)胞增殖作用減弱,且抑制成骨細(xì)胞分化,導(dǎo)致成骨細(xì)胞的數(shù)量減少,活性降低,成骨作用減弱,骨吸收大于骨形成,從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松[1]。有研究認(rèn)為,AGEs是通過加速骨吸收而參與骨質(zhì)疏松的發(fā)病。AGEs通過促進(jìn)單核/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素(I
4、L)1、腫瘤壞死因子β、IL6等細(xì)胞因子,提高破骨細(xì)胞活性,加速骨吸收[2~4]?! ?.3胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)高血糖抑制胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)合成和釋放,IGF減少。Kemink等[5]研究發(fā)現(xiàn),DM患者的IGF1及骨密度較非DM患者低,DO的發(fā)病率明顯增高。IGF1是影響骨吸收與骨形成偶聯(lián)的因素之一,其分子結(jié)構(gòu)與胰島素原相似。骨組織中IGF主要來自成骨細(xì)胞、骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌和骨外組織。IGF1對(duì)骨組織的主要作用是刺激骨形成,刺激骨DNA、骨膠原和非膠原蛋白的合成。翁建平等[6]研
5、究發(fā)現(xiàn),2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松的骨密度值與IGF1關(guān)系最為密切。秦健[7]觀察2型糖尿病患者血糖控制前后對(duì)部分骨代謝指標(biāo)、胰島素樣生長(zhǎng)因子1(IGF1)及骨密度的影響,亦發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者在血糖控制前IGF1水平明顯低于血糖控制后,且骨密度與之呈正相關(guān)(P<0.05),故推測(cè)IGF1的分泌減少與2型糖尿病的骨形成降低有著一定的關(guān)聯(lián)?! ?胰島素抵抗(IR) Elizabeth等[8]認(rèn)為,血胰島素水平不足或胰島素敏感性降低是DO發(fā)生的主要原因。黃昶荃等[9]實(shí)驗(yàn)研究中IR組大鼠BMD明
6、顯低于正常組,高于DM組,在DM組和IR組中葡萄糖輸注速率(CIR)與BMD均呈正相關(guān),提示IR可以單獨(dú)導(dǎo)致骨量降低,同時(shí)也參與了DM骨質(zhì)疏松的發(fā)病。IR導(dǎo)致骨密度下降的可能機(jī)制是,IR影響腎1a羥化酶的活性,腎臟受損,腎對(duì)鈣磷的調(diào)節(jié)失常及繼發(fā)的甲狀旁腺激素(PTH)等激素分泌異常可影響骨代謝;另外1,25(OH)2D3在骨代謝中有重要作用,其合成的關(guān)鍵酶主要在腎臟表達(dá),腎臟受損使1,25(OH)2D3合成減少,影響鈣的轉(zhuǎn)運(yùn)和維生素D的代謝,使尿鈣排出增加,鈣、磷吸收減少,骨鈣動(dòng)員,破骨細(xì)胞活性增
7、加,骨更新率和鈣化率下降;同時(shí)還引起骨質(zhì)分解,骨鹽沉著障礙,骨形成減低從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。另有學(xué)者認(rèn)為,胰島素敏感性降低,一方面引起組織細(xì)胞攝取葡萄糖能力下降,葡萄糖調(diào)節(jié)受損,引起血糖升高;另一方面引起蛋白質(zhì)代謝障礙,合成蛋白質(zhì)能力下降,蛋白質(zhì)分解增加,合成受抑制,造成負(fù)氮平衡。蛋白質(zhì)是構(gòu)成骨架的基本物質(zhì),其減少可導(dǎo)致骨質(zhì)減少,使鈣、磷不能在骨骼中沉積,造成骨質(zhì)疏松。胡艷文[10]等研究發(fā)現(xiàn)2型糖尿病中的肥胖和空腹高胰島素血癥可能在某種程度上對(duì)避免骨丟失起保護(hù)作用,但胰島素抵抗所致的胰島素敏感性降低及糖代
8、謝異常導(dǎo)致了骨形成減少,在2型糖尿病早期就已存在明顯影響。胰島素抵抗雖未直接導(dǎo)致骨鈣丟失,但其通過對(duì)糖、脂代謝而影響骨代謝。 3慢性并發(fā)癥 當(dāng)DM控制不良時(shí),常伴有肝性營(yíng)養(yǎng)不良和腎臟病變,1α羥化酶活性降低,致使活性VitD減少,鈣吸收不良,骨質(zhì)缺鈣。長(zhǎng)期DM引起腎功能下降,腎臟1α羥化酶缺乏或功能受限,使1,25(OH)2D3生成減少,腸鈣吸收下降,繼發(fā)PTH升高,增加破骨細(xì)胞活性,導(dǎo)致骨吸收增加,使BMD下降。毛旭東[11]等