骨吸收(Bone resorption)是指破骨细胞將硬骨组织分解為矿物质的過程,此機制會將骨骼中的钙釋放至血液中。
破骨细胞是含有大量线粒体和溶酶体的多核细胞,具有分解硬骨的能力。破骨细胞會先附着於骨元上,並將自己附著於硬骨部分的細胞膜折疊起來,製造一個空隙。之後在該空隙中釋放胶原酶和其他在吸收过程中重要的酶。随着破骨细胞隧道进入矿化骨,高水平的钙、镁、磷酸盐和胶原蛋白产物将被释放到细胞外液中。破骨细胞在干癣性关节炎和风湿病中发现的组织破坏中很突出。
人体处于不断的骨重塑状态。骨重塑是通过用新合成的蛋白质基质(Proteinaceous matrix)包替换旧骨的离散部分来维持骨强度和离子稳态的过程。骨被破骨细胞吸收,并由成骨细胞在称为成骨作用的过程中沉积。骨细胞活性在这一过程中起关键作用。导致骨的质量减少的情况可能是由吸收增加或成骨作用减少引起的。在儿童时期,骨形成超过吸收。随着老化过程的发生,吸收超过形成。常见的治疗方法包括增加骨矿物质密度的药物。双膦酸盐、RANKL抑制剂、SERM(选择性雌激素受体调节剂)、激素替代疗法和降钙素是一些常见的治疗方法。轻量负重运动倾向于消除骨吸收的负面影响。
调节
骨吸收受到来自身体其他部位的信号的高度刺激或抑制,这取决于对钙的需求。
甲状旁腺中的钙敏感膜受体监测细胞外液中的钙水平。低水平的钙会刺激甲状旁腺主细胞释放甲状旁腺激素(PTH)。它具有许多与血钙水平有关的功能。最近的研究表明,骨化三醇导致破骨细胞形成和骨吸收减少。因此,维生素D3摄入量的增加应该会导致骨吸收减少——已经表明,口服维生素D与血清骨化二醇(骨化三醇的前体)水平的增加没有线性关系。
降钙素是人体甲状腺分泌的一种激素。降钙素降低破骨细胞活性,减少新破骨细胞的形成,导致再吸收减少。
酗酒
酒精对骨密度的影响是众所周知的,并且在动物和人群中进行了充分研究。通过直接和间接途径,长期接触乙醇会降低骨矿物质密度和促进骨质疏松症,从而增加骨折风险。过度饮酒的间接影响通过生长激素、性类固醇和氧化应激发生。
生长激素是成人骨骼生长和重塑的重要调节剂,它通过胰岛素样生长因子1(IGF1)刺激成骨细胞分化。慢性酒精中毒会降低IGF1的水平,从而抑制生长激素增加骨密度的能力。当乙醇诱导NADPH氧化酶表达时会产生氧化应激,导致成骨细胞产生活性氧类,最终导致细胞衰老。慢性酒精中毒的直接影响在成骨细胞、破骨细胞和骨细胞中很明显。乙醇抑制成骨细胞的活性和分化。
同时,它对破骨细胞的活性有直接影响。由于骨中凹坑数量和凹坑面积的增加,导致骨吸收率增加和骨密度降低。研究表明,有活力的骨细胞(另一种类型的骨细胞)可以阻止破骨细胞的生成,而凋亡的骨细胞倾向于诱导破骨细胞刺激。酒精暴露刺激骨细胞凋亡可以解释长期饮酒者骨密度降低的原因。
参见
- 骨重塑
- 核因子-κB
参考文献
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