第二节 骨质疏松的病因

近年来，人们对骨质疏松不断深入研究，认为其主要病因包括种族、遗传、性别、衰老、内分泌因素、物理因素、营养因素、生活习惯及药物影响等。

一、种族、遗传和性别

（一）种族

峰值骨量是影响骨骼强度的重要因素之一，而骨骼的峰值骨量因种族不同而有差异。一般而言，峰值骨量最高的是黑色人种，其次是白色人种，黄色人种的峰值骨量最低。因此，黄色人种较黑色人种和白色人种更易患骨质疏松，且症状较为明显。同一人种之间峰值骨量有显著性差异。我国各少数民族之间的峰值骨量也不尽相同。

（二）遗传

许多研究证明，骨量变化的60%～90%是由遗传因素决定的。目前较公认的看法是，骨量的差异80%由遗传因素决定，另外的20%归因于环境因素。遗传因素对峰值骨量、骨量丢失的速度以及骨质疏松的形成有重要的影响。目前公认的与骨质疏松易感性相关的基因包括：维生素D受体（VDR）基因、雌激素受体（ER）基因、I型胶原（COLIA）基因、转化生长因子-基因（TGF-β）和降钙素受体（CTR）基因等。这些基因的变异或异常是骨质疏松发生的重要危险因素，对骨质疏松的预防和治疗具有重要意义。

（三）性别

众所周知，女性骨质疏松的患病率明显高于男性，且绝经后女性患病率明显升高。因为女性的峰值骨量明显低于男性，且随着年龄的增长，女性骨量丢失的速度明显高于男性。女性在达到峰值骨量后，每年骨量丢失量为男性的2～3倍，男性一生中丢失的骨量仅为女性的3/4。女性妊娠、哺乳和绝经后雌激素水平下降都是骨量丢失的重要因素。

二、衰老

人体的骨骼在不断地代谢与更新，青少年期骨的形成和骨质的吸收呈现正平衡，随着年龄的增长，骨质的吸收超过骨形成而呈负平衡，导致骨质疏松的发生。多项调查研究已证实，年龄增长是骨质疏松的重要因素之一。随着社会人口老龄化，骨质疏松患病率高峰即将来临。

三、内分泌因素

大家公认的与骨质疏松密切相关的激素主要包括雌激素、雄激素、甲状旁腺激素、降钙素和活性维生素D等。此外，生长激素、甲状腺素和糖皮质激素与骨质代谢也有一定的相关性。

（一）雌激素缺乏

骨质疏松在绝经后的女性中发病率很高，女性进入绝经期，体内的雌激素水平明显下降，雌激素的减少已被公认为是骨质疏松的重要病因。雌激素来源于卵巢和肾上腺，对维持骨形成和骨吸收的平衡有重要的生理作用。雌激素减少，使破骨细胞的活性增强，成骨细胞的活性减弱，导致骨量丢失而增加骨质疏松的发生概率。雌激素的缺乏可导致骨吸收的增加，引起肾排泄钙的增加，同时降低肠道对钙的重吸收，降低骨形成。此外，女性绝经后甲状旁腺功能亢进，使甲状旁腺素分泌增加，导致骨转换增加。雌激素水平的降低还可导致生长因子的旁分泌减少，生长激素（GH）和胰岛素样生长因子1（IGF-1）水平的降低可使骨形成水平降低。临床上，雌激素替代治疗可作为治疗女性骨质疏松的一种方法，能有效减少骨量的丢失，缓解骨质疏松患者的症状。

（二）雄激素缺乏

雄激素缺乏被认为是男性骨质疏松的重要因素。雄激素对骨的生长、代谢和骨量的维持有重要的调节作用。雄激素通过直接作用于骨骼中的雄激素受体而发挥骨调节作用。成骨细胞的诸多功能均有雄激素参与，其中包括骨细胞的增殖和分化，合成及分泌各种生长因子。雄激素还可以通过抑制甲状旁腺激素、肿瘤坏死因子来抑制骨质的吸收，促进成骨作用。此外，一定条件下，雄激素还可以转化为雌激素而发挥骨保护作用，维持机体骨量，防止骨质疏松的发生。若睾酮减少（男性40岁以后），可引起全身骨量减少、骨密度降低和骨强度下降，最终导致骨质疏松。

（三）甲状旁腺激素增多

甲状旁腺激素由甲状腺的主细胞合成和分泌，有动员骨钙入血的作用。甲状旁腺激素能提高骨细胞对钙离子的通透性，使骨盐中的钙转移至细胞外液。甲状旁腺激素也可以作用于破骨细胞，增强其活性的同时促进其增殖，从而导致骨质溶解增加，引起骨质疏松。甲状旁腺激素随年龄的增长而增加，因老年人肾功能降低，肠道对钙的吸收作用减弱，血钙降低，刺激甲状旁腺激素的分泌增多。绝经后女性由于雌激素缺乏，骨细胞对甲状旁腺激素的敏感性增加。

（四）降钙素降低

降钙素是由甲状腺素滤泡旁细胞合成和分泌的肽类激素，参与骨代谢过程。其主要的生理作用是抑制破骨细胞活性，增强成骨细胞活性，促进破骨细胞转化为成骨细胞，使骨形成和骨质吸收呈正平衡。降钙素还可以降低骨细胞膜对钙离子的通透性，削弱破骨过程，加强成骨作用，使骨钙盐沉积增加。此外，降钙素还可抑制甲状旁腺激素和骨化三醇的作用，从而降低体内血钙。

随着年龄增长，人体内的降钙素水平降低，尤其是绝经后女性降钙素的水平明显低于男性，这也是老年女性易患骨质疏松的重要原因之一。降钙素减少使老年人骨吸收增加，肠钙吸收减少，骨矿化不足，导致骨质疏松。降钙素还可以通过多种途径抑制骨质疏松性疼痛，因此，降钙素又是治疗骨质疏松的重要药物。

（五）活性维生素D缺乏

活性维生素D可以促进小肠黏膜对钙离子的吸收，提高骨代谢，有利于骨钙化。活性维生素D可增强破骨细胞活性，促进骨质吸收，动员骨盐中的钙、磷释放入血，同时增加肠道对钙和磷的吸收，血钙、血磷浓度升高，从而促进骨钙化。因此，活性维生素D既可以促进成骨，又能促进溶骨。正常生理剂量的活性维生素D，能有效维持骨量，防止骨质疏松的发生；低于生理剂量时，骨保护作用不足；剂量过高时，使骨吸收增加，导致骨量大量丢失。随着年龄的增长，血浆活性维生素D水平会逐渐下降，主要原因包括：①含维生素D的食物摄入不足；②小肠对维生素D吸收障碍；③老年人户外活动减少，日光照射接触少，使皮肤合成维生素D减少；④老年人肝、肾功能下降，活化维生素的能力降低；⑤维生素D受体水平降低。

（六）其他相关激素

除上述激素水平改变外，糖皮质激素、甲状腺素、生长激素水平升高均可导致骨量丢失增加，引起骨质疏松。

四、物理因素

物理因素主要包括重力负荷、运动等。适当的运动可以防止骨量和肌肉量的丢失。肌肉对骨骼产生一种机械力作用，肌肉发达则骨骼强壮，骨密度高。运动可以提高睾酮和雌激素水平，促进钙的吸收和利用，同时可以增加骨皮质的血流量。老年人活动减少或者长期卧床，会导致重力负荷减少，肌肉力量减弱，对骨骼的机械作用降低，机体协调功能障碍；由于老年人常伴有不同程度的骨量丢失，骨骼强度降低，所以容易发生骨折。宇航员在太空飞行时，处于失重状态，呈负钙平衡，骨量丢失较重力环境下明显升高，会导致骨密度显著下降。绝对卧床休息2个月，骨量减少比正常增加3倍。由此可见，运动是预防骨量丢失的一个重要措施，而制动是致病的重要因素，值得重视。此外，在户外运动过程中，可以延长皮肤接收日光照射的时间，使皮肤合成维生素D增加，提高肠道对钙、磷的吸收，促进骨形成和骨矿化。

五、营养因素

（一）钙

钙是人体重要的微量元素之一，参与机体组织细胞生长、血液凝固和骨骼发育。人体99%的钙存在于骨骼和牙齿中，是骨形成和重建的必需元素。若食物中钙摄入不足、内源性维生素D合成缺乏或高磷饮食等都可能导致骨质疏松。血钙水平下降，刺激甲状旁腺激素分泌增加，使骨吸收强于骨形成，也可能导致骨质疏松。

（二）磷

人体80%以上的磷存在于骨骼中，血磷的稳定对骨质的矿化非常重要。血磷过高或过低都会引起骨质疏松。高磷饮食（如过量摄食螃蟹、蛋黄、猪肝等食物）使血清磷浓度过高，钙磷比例下降，低血钙刺激甲状旁腺激素合成和分泌，破骨细胞活性增强，骨量丢失增加，导致骨质疏松。而低磷影响肾小管对钙的重吸收，从而影响骨生长和骨矿化，导致骨质疏松。饮食中的钙磷比例控制在1∶（1.2～1.5）较为适宜。

（三）蛋白质

蛋白质是合成骨骼的重要原材料，若蛋白质缺乏则会导致骨形成障碍，但是过度摄入蛋白质又会影响骨钙代谢，出现负钙平衡。所以，蛋白质摄入不足和过量都是导致骨质疏松的危险因素。然而，植物蛋白可以减少骨质吸收，提高骨量，一定程度上可以预防骨质疏松的发生。目前提倡高植物蛋白（如米、面、大豆等）和低动物蛋白（如鱼肉、牛奶等）饮食。

（四）其他

维生素C和多种微量元素，包括锌、铜、锰等，都是骨质形成和骨矿化的必需元素。机体摄入过少会导致骨量减少，引起骨质疏松。

六、生活习惯及药物影响

（一）生活习惯

阳光中的紫外线照射皮肤可以促进活性维生素D的转化，调节机体钙、磷平衡，促进小肠黏膜对钙的吸收，从而促进骨质钙化。因此适当晒太阳是预防骨质疏松简单而又易行的方法。

生活中的一些不良嗜好，如吸烟、酗酒、过度饮浓茶或咖啡等均会影响骨质的正常代谢，是骨质疏松的危险因素。吸烟会增加骨折风险，使成骨减少，骨吸收增多，从而导致骨量丢失增加。酗酒易并发肝功能损害，影响活性维生素D的合成，导致肠钙吸收不足。过度饮酒会抑制骨细胞增殖，影响成骨作用。此外，长期饮酒会导致睾酮水平降低，同时引起体内多种激素（如雌激素）分泌紊乱，维生素D代谢异常等。除以上所述外，酗酒者常伴有饮食不规律，各种营养素摄入不均和（或）不足，诸多因素共同作用从而导致骨质疏松的发生。过度饮浓茶和咖啡可引起钙、镁、钠等离子排出增加，导致患骨质疏松的风险增加。

（二）药物影响

若长期应用糖皮质激素（超过3个月）、肝素（超过4个月）和抗癫痫药物，均可引起骨质疏松。此外常见的引起骨质疏松的药物包括甲状腺激素、促性腺激素激动剂或拮抗剂和含铝的磷结合抗酸剂等。因此，有相关药物服用史的患者须定期随访，预防骨质疏松的发生。

综上所述，骨质疏松是在遗传和环境的双重作用下，多种诱因共同导致破骨作用增强，成骨作用减弱，骨量减少，骨强度减弱，最终致使骨质疏松的发生，伴或不伴有骨痛等临床症状和体征。