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骨质疏松症 (osteoporosis OP) 研究的若干进展. 中南大学湘雅二医院 代谢内分泌研究所. 廖二元. 定 义. 低骨量: <-1~-2.5 SD PBM 骨质疏松: < -2.5 SD PBM 严重骨质疏松: OP + 骨折 特征: BMD ↓ 、微结构紊乱、破坏、 骨质量↓ 、易骨折. 基本概念. 骨代谢概念(一). 骨构塑( bone modeling ). 骨重建( bone remodeling ). 骨生长和代谢过程. 本质. 骨代谢过程. 未成熟骨. 骨骼. 所有骨骼. 部位和时间.
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骨质疏松症 (osteoporosis OP)研究的若干进展 中南大学湘雅二医院 代谢内分泌研究所 廖二元
定 义 • 低骨量:<-1~-2.5 SD PBM • 骨质疏松: < -2.5 SD PBM • 严重骨质疏松:OP + 骨折 • 特征:BMD ↓ 、微结构紊乱、破坏、 骨质量↓ 、易骨折
骨构塑(bone modeling) 骨重建(bone remodeling) 骨生长和代谢过程 本质 骨代谢过程 未成熟骨 骨骼 所有骨骼 部位和时间 不同部位,不同时间 同一部位 主要发生于骨内膜和骨外膜 发生于所有骨膜表面 方向性 单方向 无 循环性 无 有 骨形成/骨吸收偶联 无 有 骨形态大小和长度 改变 不改变 主要特点 ①骨形成和骨吸收不在同一 部位进行 ②无先后顺序、无循环性 ③骨成熟后停止 ①骨形成和骨吸收在同一 部位进行 ②有先后顺序及循环时间 ③骨成熟后仍继续,终生 进行 骨代谢概念(二)
表面 骨细胞 矿化前沿 % 持续时间(天) - Ⅰ 平滑 / 80 480 - Ⅱ 浅凹陷 前破骨细胞 1 6 - Ⅲ 空穴 破骨细胞 6 36 Ⅵ 类骨质 / - 2 12 + Ⅳ 类骨质 活跃成骨细胞 5 30 + Ⅴ 类骨质 不活跃成骨细胞 6 36 骨代谢概念(三)(骨重建分型) 注:以上各期的时间有重叠,休止期未计入重建周期内。
成骨细胞 前体细胞 TGF-β 单核细胞 成内细胞 GM-CSF TNF-α IL-1 骨形成 前破骨细胞 骨原 细胞 M-CSF 成熟破骨细胞 骨吸收 胶原片断 (纤维连接素) TCG-β 骨代谢概念(四)(骨重建偶联)
因 素 对破骨细胞凋亡的作用 体外 体内 激素 PTH (-) ? 1,25-(OH)2D3 (-) ? CT / ? 糖皮质激素 (+) ? E2 (+) (+) 睾酮 (+) (+) 细胞因子 M-CSF (-) ? IL-1 (-) ? TNFα (-) ? IL-6 (-) ? TGF-β (+) (+) 药物 二膦酸盐 (++) (++) 他莫昔芬(Tamoxifen) (+) ? RGD肽 (+) ? 骨代谢概念(五)(破骨细胞凋亡的调节)
OP的环境因素 • 地域: 寒带 > 温带 > 热带 • 地理: 地面 > 地下 >太空 (0.5%/mo) • 光照时间: 夏 > 冬 • 工种: 体力 > 脑力 • 运动方式: 过重过久 > 中等长期 • 体型: 胖 > 瘦 矮 > 高
内分泌因素(循环激素) • GH/IGF-1: 线性生长↑ 抑制骨吸收 • PTH/PTHrP:成骨 > 破骨(小) 破骨 > 成骨(小) • CT/catacalcin:抑制OC
TH:骨成熟↑ (GH、INS允许) • E2/T:抑制OC • 1,25(OH)2D3:与小量PTH类似 激活骨重建 • 皮质醇:骨吸收↑,肠钙吸收↓, 骨形成↓,OPG/OPGL↓
内分泌因素(细胞因子)(一) • IL-1α IL-1β • INFα TNFβ • IL-6 IL-4 • GM-CSF • LIF PG • TGF EGF • IGF BMP • FGF PDFG
成骨细胞 成骨细胞中某些细 胞因子分泌 破骨细胞生成增多 破骨细胞数量↑ 破骨细胞寿命↑ IL-1、IL-6、TNFα↑ TGFβ、OPG↓ E 缺 乏 IL-1、IL-1ra↓ IL-1Ⅱ型受体(假受体)↓ IL-1信号传递↑ 破骨细胞对 IL-1敏感性↑ 骨吸收↑ 骨质疏松 破骨细胞活性↑ (E的直接作用) PMOP发病机制
骨密度与骨质量 • 骨密度(BMD):骨矿量的多少 与骨折阀值间接相关 • 骨质量:与骨折阀值直接相关 BMD 抗压、抗牵拉、抗扭能力 PBM时,质量最好
骨量减少高危人群 BMC(或BMD)测量 BMC(或BMD)正常 减 低 初筛试验 异 常 血PTH、VD 定期追踪观察 进入低钙血症或高钙血症诊断程序 正常 异常 原发性骨量减少 继发性骨量减少 诊断程序(一)(骨量减少或骨质疏松的诊断程序 )
Ⅰ型(绝经后) Ⅱ型(老年性) 年龄 50~65岁 70岁以上 女∶男 >6∶1 >2∶1 骨丢失 小梁骨为主 小梁骨和皮质骨 骨丢失速率 加速性 匀速性 主要病因 雌激素缺乏+衰老 衰老 骨折部位 脊椎骨为主 脊椎骨和髋部 甲状旁腺功能 受抑制 被刺激 肠钙吸收 降低 降低 1,25-(OH)2D3生成 继发性减少 原发性减少 疗效较差 雌激素治疗反应 早期用雌激素治疗有效 诊断程序(二)(原发性OP的分型)
高转换型 低转换型 骨形成指标(血清) → ↑→ ALP BGP ↑ → ↑ ↓,→ PICP 骨吸收指标 ↑ ↓,→ 血浆TRAP ↑ 尿Pyr/Cr → → HOP/Cr Ca/Cr ↑ → 诊断程序(四)(骨代谢转换率)
发展方向(一)(临床诊断) • 骨超声 • QMR • QCT • μCT
英文名称 简称 中文名称 单位 基本测量指标 trabecular bone volume TV/BV 小梁骨体积 mm3 骨形态计量参数 bone surface ES/BS 骨表面积 eroded surface OS/BS 侵蚀表面积 % osteoid surface OS/BS 类骨质表面积 mm2 mineralized surface MS/BS 矿化表面积 % wall thickness W.Th 壁厚 m osteoid thickness O.Th 类骨质厚度 m mineral apposition rate MAR 矿物质沉积率 m/d 表示骨总量的静态参数 calcellous bone volume Cn-Bv/TV 小梁骨体积 % total bone volume Bv/TtCV 全部骨体积 % cortical width Ct Wi 骨皮质宽度 m wall thickness W.Th 壁厚 m 代表小梁骨细微结构的静态参数 trabecular thickness Tb.Th 骨小梁厚度 m trabecular separation Tb.Sp 骨小梁分离度 m trabecular number Tb.N 骨小梁数目 mm nodes N.Nd 结节数目 termini N.Tm 终端数目 star volume SV 点状体积 发展方向(二)(实验研究)
英文名称 简称 中文名称 单位 骨形成参数 osteoid volume OV/BV 类骨质体积 % osteoid surface OS/BS 类骨质表面积 % mineralizing surface MS/BS 矿化表面积 % bone formation rate Cn-BFR/BS 骨形成率 m3/m2/d adjusted apposition rate Aj.AR 校正沉积率 m/d formation period FP 形成周期 d mineralization lag time Mlt 矿化延迟时间 d 骨吸收参数 eroded surface ES/BS 侵蚀表面积 % osteoclast number N.OC/BS 破骨细胞数目 erosion depth E.De 侵蚀厚度 m 在基本结构单位水平所测得参数 wall thickness W.Tb 壁厚度 m resorption depth Rs De 吸收深度 m Activation frequency AF 活化频率 d 续上
BMD测量的缺点 • 设备昂贵,难以普及 • BMD变化明显晚于骨形态计量和骨生化 标志物 • 观察抗OP药物疗效,要6月~1年以上 • 以PBM为诊断标准,个体差异大 • 不能反映骨基质变化和生物质量 • 解决途径:QCT、μCT、QMR 有限之分析
抗OP新药研制 • 寻找促进OB活性的药物 • ADFR疗法 A: activation; D: depress F: free R: repeat • 提高个体PBM 牛奶、运动、紫外线等
OP的CNT治疗 防治现状: E2:效果肯定,一致列为一线用线 副作用大 (内膜癌、乳腺癌、阴道流血等) 其他药物:为辅助性、昂贵、副作用多
17β-E2的疗效: 提高生活质量;消除绝经症状 增加BMD;预防骨折 抗心脑血管病(调脂、抗氧化) 有助于预防老年性痴呆
提高疗效、减少副作用方案: 加用孕激素(间断使用,十分不便) 减少用量(无最优处方) 联合持续用药(依从性好,副作用少, 无优化处方) 改用尼尔雌醇(有研究、无新药)
CNT处方由来: 30年临床经验 → E+P 合用→ 改用尼尔雌醇→动物实验(配方优化) →临床试用效果好,无明显副作用
选择尼尔雌醇理由: 比 E3 强 230~510 倍(强效) 每周服药一次(长效) 对子宫内膜和乳腺的副作用减弱 保持了良好的调脂作用
加用左炔诺酮理由: 对骨有直接作用 拮抗内膜和乳腺增生
创新点 • 国内外均无相同药物或应用报道 • 克服了单用 E2 或 E2+P 的副作用 • 填补国内空白 • 与国际上同类药物比较有价廉、方便、副作用少等优点 • 改变了替代疗法的传统观念 • 两药配伍,具有正性交互作用(实验资料)
疗效观察 • OVX / RA 大鼠OP效果明显 • 疗效与E2相同,副作用明显低于E2 • 细胞学观察 • 抑制OC活性,促进OB活性(?) • 上调ALP、OPG表达 • 临床观察 • BMD↑,骨折率↓(外单位) • 无明显副作用
用法与用量 • CNT(尼 0.5mg + 左0.15 mg/Tab) • 1 Tab/w,或1 Tab/10d) • 少数病人可加量 • 副作用:特别敏感者可有乳腺胀痛,个别可有子宫出血