骨质疏松与骨关节炎的相关性研究进展[优秀]_骨质疏松相关性研究

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骨质疏松与骨关节炎的相关性研究进展 中国矫形外科杂志 2014-09-27 发表评论 分享

作者：安徽医科大学北京武警总医院临床学院刘军

骨质疏松(OP)和骨关节炎(OA)均为发生于老年人的常见病、多发病，严重影响了老年人的生活质量。OP是一种全身骨骼疾病，特点是低骨量和骨组织微结构的破坏，增加了骨质脆性和易骨折的风险。1997年国际骨质疏松协会(IOF)公布了OP的诊断和治疗标准，并于2008年更新，临床上患者低于正常峰值骨量的2.5SD就可诊断为OP。

OA是一种常见的慢性疾病，会影响到关节内的所有组织，造成不可逆转的损伤，最终使关节失去作用。在OA中的特征性病理改变中，不仅包括关节软骨的变性，而且包括软骨下骨增厚、骨赘形成和滑膜的炎症，所有这些都伴有关节囊的病变和肌力下降。OA病理的改变是关节代谢平衡的破坏以及生物力学和细胞内分泌、自分泌、旁分泌等失常的结果。

从1972年Fo等对OP和OA关系进行研究，发现髋关节OA病人的软骨下骨骨量增加后，至今为止两者的关系仍在被争论和研究中。有研究者认为OP是OA的病因之一或者两者互为因果;也有研究者认为OA减少OP的发病率;还有少数研究者认为两者是不相关的疾病，虽然都多发于老年人，但发病机理不同。OA与OP关系目前是学术界的热点和争论点，本文将从两病共同相关因素和学术观点就OP与OA的关系进行讨论。

OP与OA共同相关因素

OP与OA病理过程不仅仅体现在骨密度、软骨下骨以及对关节软骨的作用上，已证实的多种因素均对两者有共同作用，这也是OP与OA关系复杂的原因之一。Im等认为有分子生物学以及基因遗传、生物力学三方面因素。随着研究的不断深入，多种因素都有了新进展。

雌激素

在绝经后OP的研究中已证实雌激素缺乏是引起OP的主要原因。近些年雌激素也被证实通过复杂的分子机制影响着OA。在绝经后OP妇女的OA研究中，雌激素替代疗法和选择性雌激素受体调节剂的治疗效果较明显，同时由于绝经后妇女或者去卵巢的动物模型中缺乏雌激素，因此发生在绝经后妇女或者去卵巢的动物模型中的OA更为显著，或许这些理论能帮助临床绝经后妇女OA的治疗。

YvonneH等证实雌激素通过影响软骨下骨来改变OA的病理过程，雌激素缺失增加了OA的软骨损伤和软骨下骨的骨量流失并推测雌激素缺失可能是OA的病因之一，这与绝经后OP

病因有一定的联系。李海东等认为雌激素缺乏既是OA的关键因素，又是OP重要的致病因素，由此推测雌激素在OP及OA的发病过程中起关联作用。

一氧化氮(NO)

NO具有双重调节骨吸收的作用，高浓度NO明显抑制破骨细胞的形成从而抑制骨吸收，而中等量的NO能显著刺激骨吸收的增加。同时NO被证实参于调节OA软骨损伤，介导多种生理、病理反应。SasakiK等认为NO增加组织金属蛋白酶的活性，诱导软骨细胞凋亡，使软骨组织修复能力下降，从而引起退变，诱发OA样病变。众多研究虽然证明了NO在OP和OA中的重要作用，但NO介导该两种疾病的机制没有完全明确，不过随着研究的深入，未来或许能够阐明这个机制。

基因遗传

近些年OP与OA两种疾病在基因层面的研究也发现了两者有一定的联系。HopwoodB等发现调节OA表达的一系列基因，包括TGF－β转化生长因子调控基因和Wnt/β连环蛋白等基因。Wnt5b涉及调节破骨功能，TGF－β是调控成骨关键的因子，两者已被证实是调控OP信号通路的关键因子，该研究发现在男性OA和女性OA的骨组织中分别有不同程度的表达。

VelascoJ等发现Wnt信号通路在OA患者中表达上调，不但涉及到关节软骨的损伤也关联到软骨下骨的改变。GinerM等研究了OP导致的髋部骨折患者和髋OA患者的84个调控成骨以及细胞凋亡的基因上，26个基因在两组中均表达下调。HochbergMC等在调查437例OA伴有不同程度的骨量流失的患者后认为，维生素D受体基因是OP与OA两者的共同遗传基因。

其他

甲状旁腺素(PTH)已通过FDA认证在临床上治疗OP，同时有研究发现PTH在软骨的发育过程中发挥着重要作用，通过抑制碱性磷酸酶来抑制OA软骨的病理过程。细胞间黏附因子(ICAM－1)经过近些年的研究也被证实参与OP和OA的调控过程。OP与OA患者的成骨细胞表面均表达ICAM－1，而ICAM－1能介导IL－

6、PGE3等多种细胞因子的表达，而这些细胞因子都能促进破骨细胞分化成熟，加速骨吸收而导致OP的发生。Lavigne等发现在OA的病理过程中成骨细胞表面高表达ICAM－1，并且ICAM－1介导的IL－6和PGE2等多种因子与OA和OP相关。

学术观点

目前学者对两者的关系争论较多，因为两病涉及到的共同因素较多，在研究过程中无法完全排除诸多因素的干扰，不同类型的OA、OP有不同的病因、机理，并且两病病理机理目前也未完全阐明，由此导致争论激烈。

OP是OA的病因之一或者两者互为因果

以膝OA为例，膝OA患者膝关节活动受限，关节软骨下骨发生OP，关节面塌陷导致关节软骨受力不均，从而继发骨赘增生和软骨损害，使骨强度下降，膝关节的局部平衡被破坏，促进了由于关节力学不稳、应力失衡引起的骨性关节炎的进程，同时性激素分泌不足，钙的吸收能力降低等，这些因素共同导致OA伴OP的发生。

Haara等就发现OA患者日后患OP的风险大大增加。PervaizK等在肩关节炎患者的肩关节置换术风险因素研究中，认为骨量减少或者OP是一个相关联的危险因素，OP会促进OA的进程。ElizabethA等纳入了199例临床OA患者调查OP的发病率，通过前臂、腰椎的骨密度测定，根据世界卫生组织骨质疏松的标准纳入，发现有显著比例的病人患有OP，同时表明两者病理联系密切。

也有不少研究者通过基础实验来论证OP和OA两种疾病的关系。Pernille等用60只去势SD大鼠制备骨量减少模型，并在假手术组和去势组中制备OA模型，发现去势手术组有显著增高的II型胶原破坏和关节软骨的侵蚀。CalvoE等在兔实验中比较了去势合并膝OA和单独膝OA的相关性，术前膝关节MＲI显示两组无差异，16周后OP组膝关节软骨损伤明显增加，与膝OA显著相关(P＜0.05)，软骨损伤与腰椎骨密度呈负相关，软骨下骨和全身骨密度与OA呈负相关，他认为骨量流失增加了软骨损伤，OP与OA之间有直接的关系。

OA减少OP的发生

一些实验研究显示OA患者在关节炎进展的中晚期软骨下骨骨密度普遍较高，关节软骨的损伤程度似乎与骨密度呈现反比的趋势。Jordan等临床调查结果显示同一年龄阶段髋关节OA患者发生股骨颈骨折的概率减少，分析认为OA使TGF－β活跃，从而促进成骨细胞增长，防止了局部OP的发生。也有资料表明，OA与骨密度的负相关关系并不局限在局部。

ZhangZM等在研究绝经后妇女OA和OP发病机制中认为，虽然两者均涉及到软骨钙化层和软骨下骨微结构的改变，但两者呈现反比关系，即OA增加软骨破坏和改善了软骨下骨骨密度、骨体积分数等，而OP在骨组织形态计量学和软骨破坏上与OA组呈现相反的趋势。为了排除遗传因素和地区因素等混淆因素，AntoniadeL等选取40～70岁之间的160名同卵和414名异卵的双胞胎白人女性进行试验，通过骨盆X线测定髋关节OA的特征，骨赘和关节间隙狭窄度也被单独检查。使用双能X线骨密度仪测定左髋关节、腰椎和全身骨密度，OA与骨密度结果经Logistic回归分析评估，结论是双胞胎样本研究证实在髋部OA和骨密度之间存在负相关，OA减少OP的发病率。

OP与OA不相关

少数的研究者认为低骨量或OP与OA之间没有显著的统计学意义。Castano等研究了5006名不同类型的OA患者，结果是退行性OA患者骨折风险要比正常关节间隙或者有骨赘

生成的关节炎患者的骨折风险要高50%，但退行性髋关节炎与全身骨量降低统计分析无关联。

CarboneLD等研究了抗OP药物和膝关节OA症状的关系，通过三种药物(雌激素，雷洛昔芬，阿仑膦酸钠)干预膝关节，通过磁共振成像、膝关节X线和OA症状进行评估，发现抗OP药物的使用与膝关节OA之间没有整体的联系。Healey等研究了50例既有髋部OA又有脊柱压缩性骨折的患者，应用X线和骨形态计量学等方法，分析OA和OP的关系，他发现患有髋部OA的患者，极少有全身性OP存在，但在受影响的髋部，由于废用等原因可能导致局部骨量减少，他认为OA和OP共存并不影响OP。

小结

关于OP和OA的关系一直争论颇多，早期的研究大多认为OA降低OP的发生率;但近年开始认为OP诱发及加快OA的病理过程或者认为OP与OA互相恶性循环的研究逐渐增多。研究结果中越来越多的观点都倾向于认为OP是OA的病因之一，临床上也大都主张伴发OP的OA患者在治疗OA的同时治疗OP。

作者认为OP与OA的关系有不同的研究结果，与影响两者的因素诸多而且机制复杂有关，比如研究中OA部位和OP测量部位不同，病理检测时间不同以及分子生物学、基因遗传、生物力学等因素的影响，并且两种疾病都是一个长期缓慢的过程，短期的实验研究很难完全揭示两种疾病病理机理的关系，由此导致争议颇多。

ClaytonES等认为OP与不同类型的OA有不同的关联机制，OA能导致软骨下骨骨密度增高，减少了OP骨折的发病率，然而OA最终引起的关节功能丧失又可以导致肌肉萎缩和骨量减少，或者OA一旦治愈，OP将更加严重。人群横向研究和纵向研究有矛盾的一面，OP与OA关系复杂，涉及因素众多，未来需要继续研究。

来源：中国矫形外科杂志2014年第22卷第15期

关键词： 骨关节炎 骨质疏松 相关因素