骨质疏松的现状与展望
一、骨代谢的偶联调节研究
成熟骨组织主要靠骨重建进行着持续的、循环性的破骨与成骨过程,这一过程的有序性偶联调节是维持正常骨量和骨的生理功能的基础。许多激素、细胞因子、生长因子互相联系,相互制约,控制着骨的代谢水平(骨代谢率) 和破骨/ 成骨活性的平衡,以维持正常骨量和骨的生物学质量。骨重建的特点是: (1) 发生于所有骨组织的所有骨表面和衬面; (2)与骨构塑不同,骨重建无方向性,但存在循环周期(骨重建周期) ; (3) 骨的形成和吸收由骨的细胞来完成,但作用的部位主要在骨基质; (4) 骨重建的成骨和破骨过程是相互依赖、相互影响和制约的,可以说没有破骨过程就没有成骨过程,反之亦然。
调节骨代谢偶联过程的因素很多,通常可分为下列若干种类型与层面。
1. 循环激素(整体层面) : 主要有甲状旁腺素(PTH) 、降钙素和1 ,25-(OH) 2D3 ;生长激素( GH) 则可能主要通过胰岛素样生长因子( IGF)-Ⅰ在局部起作用。
2. 骨量的遗传性决定因子(基因-分子层面) :自从认识到维生素D 受体基因变异与骨量的关系以来,目前认为骨量的75 %左右是由遗传因素决定的,这些因子可能还包括雌二醇受体、降钙素受体、β3 肾上腺素能受体、糖皮质激素受体的基因类型,以及转化生长因子( TGF)-β1 、白细胞介素( IL)-6 、IL-1 受体拮抗物、PTH、IGF- Ⅰ、Ⅰ型胶原α1 链、骨钙素等的基因多态性等。
3. 旁分泌调节(组织-细胞层面) :在某一个体,由于上述的循环激素水平和基因类型是基本固定的,所以决定个体骨代谢水平和调节骨代谢偶联的因素主要来源于细胞因子和旁分泌激素。重要的骨代谢偶联调节因子主要有IL-1α、IL-1β、肿瘤坏死因子( TNF)-α、TNF-β、IL-6 、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子( GM-CSF) 、前列腺素( PGs) 、内皮细胞生长因子( EGF) 、IGF、骨形成蛋白(BMP) 、TGF、血小板来源生长因子( PDGF) 等。护骨素(OPG) 及其配体(OPGL) 和NF-κB 受体活化素(RAN K) 是一组对骨代谢有明显调节作用的细胞因子。
二、骨质疏松的细胞模型和动物模型研究
目前,用于骨质疏松研究的模型主要有细胞模型和动物模型。目前的研究材料以成骨细胞为主,来源于动物或人体。分离、纯化的正常人成骨细胞在体外培养体系中不能传代,使研究的时效被限制。而且由于获取细胞的来源不同,无法构建培养细胞模型和评价的指标体系。另一方面,破骨细胞的建株十分困难。近年来已发展和建立了多种破骨细胞培养技术,并用诱导剂来诱导骨髓液中的破骨细胞前身细胞分化为破骨细胞。
但是,不论是成骨细胞还是破骨细胞培养技术均存在以下缺点: (1) 在单种细胞培养体系中,由于不存在来自另一种细胞的调节因子,只能表达该种细胞在体外条件下的某些细胞因子,而且培养细胞分泌的偶联因子又无靶细胞效应,故实验结果难以反映体内骨组织代谢的本质; (2) 培养体系中无骨组织,很难反映细胞对骨基质和骨矿物质(占骨组织的90 %以上) 的作用。
三、骨质疏松和抗骨质疏松药物的评价指标研究
目前,OP 的诊断主要包括BMD 测量和血、尿中的骨代谢生化标志物检测。但在应用中要注意克服BMD 测量的下列缺点: (1) 设备昂贵,难以普及;(2) 不能早期发现OP 患者:用*敏感的双能X 线吸收仪(DEXA) 测到的BMD *小变化要比骨生化指标晚6 个月以上,比骨形态计量指标晚3 个月以上,因而BMD 用于病情变化和药物疗效监测的敏感性
有待进一步提高; (3) OP 的诊断标准以正常人群中骨密度峰值( PBM) 为标准( PBM - 2. 5 个标准差) ,而人体的差异很大,对原PBM 较高者标准过严,而对原PBM 较低者标准过松; (4)BMD 只反映骨矿物质含量的多少,不能反映占骨胳90 %以上的骨基质的变化; (5) OP 防治的根本任务是减少骨折发生率,提高骨的抗骨折能力(即骨的生物学质量) ,BMD 作为目前OP 诊断的金指标,仍存在不能反映骨的生物学质量的缺点。
四、抗骨质疏松药物的开发与应用研究
目前,国内外开发抗OP 药物的程序分为两大步骤。第*步是用拟开发的药物进行动物实验,探讨药物的药效、药代动力学、药理、急性与慢性毒副作用等,其中应用*广的是OVX 动物模型,但在评价药效指标方面仍感其特异性和敏感性不高。第二步是临床试验,如经动物实验证明药物有效,并经过国家有关部门的审批,可进入临床试验。但这种传统的药物筛选与药物开发方法已落后于形势,有待改进。
责任编辑:季芸 WWW.1168.TV 2011-1-18 12:01:11