学术报告厅

运用目前骨质疏松的管理措施塑造骨骼:增强
骨骼完整性的营养素策略

Picking a bone with contemporary osteoporosis management: Nutrient strategies to enhance skeletal integrity

Stephen J. GenuisGerry K. Schwalfenberg

(艾伯塔大学医学系, 2935-66 Street, Edmonton, Alberta, Canada T6K4C1)

王劲译自Clinical Nutrition, 2007, 26(2)∶193-207.

摘要:西方国家骨质疏松患病率对研究制定战胜这种潜在的破坏性疾病的防治方法产生了强烈的作用,最近的研究揭示了全新的防治策略,这些策略对于预防骨骼受损和改善骨骼的亚健康状态有相当大的前途。按照许多规则和操作指南,骨质疏松的当代评估与管理重点集中在骨折风险确定和对处于高风险患者的药物预防。尽管大多数治疗方案中常规推荐补充钙和维生素D,但最近研究表明,临床上不成比例地很少注意通过接受特定营养素改善患者骨健康和降低骨折率。在主流的医疗实践中,营养或膳食方面的临床分析与管理有时被认为是非常规的、原始的或简单的保健措施。然而,最近循证研究支持用适量的特定营养素,包括维生素D、锶、维生素K和必需脂肪酸等营养素进行骨质疏松的预防和主要管理的干预。

关键词:骨吸收;必需脂肪酸;医学教育;营养;ω3脂肪酸;ω6脂肪酸;骨质疏松;预防医学;公共卫生;锶;维生素D;维生素K


引言
    过去10年中,有许多与骨质疏松评估和管理的消费者出版物、医学论文、杂志增刊、临床指南和专题论集。然而,大多数教育工作强调骨矿物密度(BMD)评估的临床指征和多种药剂的价值及适应证。本科教育和医学继续教育计划中,有限的时间和注意力已分配给证明营养评估和管理对多种疾病(包括骨质疏松)带来益处的最新证据。本文按照对使用特定营养素(包括维生素D、锶、维生素K和必需脂肪酸等)使骨健康最大化的全新方法的讨论,提出对骨质疏松的概述。

骨质疏松概述

    骨质疏松是一种以骨强度受损为特征的骨骼疾病,这种疾病主要因不确定的外伤或不足以导致正常骨骼断裂的微小创伤所引起的骨折。骨强度主要由2个因素决定,即骨矿物含量和骨质量。
    个体骨矿物含量由2个关键因素相互作用所决定:在青年期达到最大骨量(即峰值骨量,PBM)和随后的骨丢失率。骨骼的大小和强度发生在儿童生长期,并延续至青春期,通常终止于20多岁。35岁以后,可缓慢发生骨丢失;妇女到了绝经期由于雌激素水平下降而骨吸收增加,从而加速了骨丢失。骨骼的质量是指骨骼组织的组成和结构,并考虑骨的微观结构和现存的损伤(如微裂痕)。密质骨是非必需的强壮骨,因为可能有较多的和较差的结构质量以及较少和较好结构完整性;骨结构的几何学和结构差异性会影响骨折发生的可能性。

骨健康的测定

    目前,没有简便和准确测定结合了骨量和骨质量全面反映骨强度的方法。此外,也缺乏评估骨骼抵抗外力断裂的技术。当前,在骨折发生前筛查骨健康受损最普遍的手段是BMD测量。尽管BMD分析没有测定完整性、质量或整个骨骼组织的强度,但meta分析研究已证实低BMD一般是以后发生骨折的一个危险因素。因此,当前骨质疏松定义反映了BMD测量值减少的一致观点;骨折风险分级是基于BMD资料和年龄及骨折史等个体风险因子的融和。
    然而,关于当代BMD评估的有效性目前存在许多争论。最近发表在《国际骨质疏松》期刊(Osteoporosis International)上,题为“BMD:The Problem”的社论,Heaney引起对BMD测量存在各种缺陷的注意,同时Seeman在《临床内分泌学和代谢杂志》(Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism)上讨论普遍的误解来自骨密度计量学。例如,测量体积密度需要结合骨深度、长度和宽度(在BMD测定的同一区域显现);骨密度测量对于较小和较稀疏的骨骼可能会比强壮且较大的骨骼显现得更致密。尽管一些作者建议应该用骨矿物含量测定取代BMD,但至今大多数研究工作和大多数治疗建议仍然使用BMD这个术语。

    鉴于BMD评估的缺点,已探索了另外一些不同的骨健康指标。例如,Eastell等在《骨和矿物研究杂志》(Journal of Bone and Mineral Research)中提到骨吸收的生化指标的变化通常与以后的椎骨和非椎骨骨折有关。然而,这些指标对不同骨代谢决定因子的影响的研究评价是有用的,但血清骨转换标志物实际上并不总是能预测到骨折风险且临床价值有限。最近,已经引入了诸如髋部结构分析(用于评价股骨颈最窄部位的结构和强度变化)等骨结构检测手段。然而,本质上目前还没有简单的检测方法足以量化整个骨的健康、骨的强度或抗骨折性。

骨质疏松的因果关系

    管理和评估骨质疏松首先需考虑和从事这种普遍疾病的病因学。骨质疏松通常是下面一种或二种情况的结果:(a)受损的PBM(峰值骨量);和/或 (b)快速的骨丢失率。当代西方文化环境下,骨质疏松日益成为青年骨发育不足的结果;骨质疏松不仅仅如许多人所想象的是与衰老和绝经有关的骨丢失的结果。
    早期获得的骨量对一生的骨健康起关键的决定作用,并且生活方式、营养、体力活动、环境影响、遗传学和药物等许多因素也可影响PBM。与西方文明有关的室内静坐的生活方式对骨发育不良起主要作用:缺乏直接阳光暴露导致必需的维生素D水平不足;缺乏体力活动则杜绝了负重和骨骼组织健康发育必要的应力冲击。不良的饮食习惯、使用类固醇激素、营养吸收不良综合征以及如神经性厌食等饮食紊乱通常都使PBM不能达到最佳状态。肥胖和超重儿童也出现骨发育受损。鉴于肥胖在全国流行逐步上升的情况,肥胖是具有特殊意义的决定因子。口服避孕药的使用,一个涉及大多数西方社会妇女的危险因子,可能也会“妨碍青年女性最大PBM的获得并因而增加了以后骨质疏松的危险性。”随着多种与环境毒物有关的健康问题证据的增多,暴露于某种不利于健康的化学物出现骨发育所必需营养素的生理学改变——例如,铅、镉和铝可阻扰维生素D的正常代谢。此外,妊娠习惯和母亲营养、毒物暴露、吸烟、汽水的消费和维生素D缺乏症等情况是胎儿以后易于发生骨质疏松的潜在决定因素的研究正日益增多。
     骨丢失加速或新骨形成不足导致的快速骨丢失是骨质疏松的第二主要原因。尽管与绝经有关的雌激素水平低下会促进骨丢失,但不同生活方式的选择和医学因素也是骨丢失加速的重要决定因素。类固醇、抗惊厥、长期使用肝素、醋酸甲羟孕酮混悬注射剂(DepotProvera)和醋酸亮丙瑞林储库型长效混悬注射剂(Lupron Depot)等几类药物治疗可导致骨健康下降。其它加速骨丢失的因素包括居家护理、不活动、低维生素D、性腺机能减退和营养不良等。
    不同的生命阶段,骨骼重建会受到多种全身和局部因素的影响,这些因素包括多种营养素、毒素、激素水平和患病情况等。例如,钙和锌等膳食矿物质和维生素B12等维生素是骨正常发育所必需的。尽管适量的蛋白质是骨沉积所必需的,但过量蛋白质是骨质疏松的危险因素。女性雌激素和男性睾丸激素等激素水平不足也易于发生骨质疏松。虽然吸烟和大量摄入酒精是骨脆弱的危险因素,但统计学显示适量的酒精可提供一定的保护效应。消费2杯以上咖啡出现骨密度下降,而饮茶表现出轻度益处。外周血管疾病和病毒性硬化等多种临床疾病也与骨质疏松相关。总之,许多因素可独立或协同影响骨组织的健康和退化(表1)。


骨折的因果关系

    尽管骨质疏松的病因学理解对于骨健康全面管理是重要的,但骨质疏松注意的主要终点是减少骨折,一个影响全身健康的主要因素。从临床观点,2个导致脆性骨折的最重要因素是骨质疏松的严重程度和跌倒的风险。尽管对于骨质疏松问题给予大量关注,但进一步强调预防意外跌倒事件必须结合针对老年人的公共卫生策略。许多跌倒事件是由于认知受损和继发多种药物治疗的感觉受损,这些药物包括镇静剂、抗抑郁药和一些血压治疗。肌肉骨骼病痛和残疾畸形、姆囊炎和胼胝等足病,以及小块地毯、台阶和冰块等环境危险物也是时常发生绊倒的罪魁祸首。此外,视觉和听力受损可导致跌倒的风险。临床上,对高危骨折患者的注意应包括对易跌倒因素的预评估和管理。骨质疏松和过早骨折很大程度上是可通过生活方式干预来预防的。然而,目前西方国家内,室内生活的静坐生活方式、可疑的营养摄入和日益增多的多种药物消费预示此后数年可能会导致骨质疏松和脆性骨折的发生率逐渐上升。

骨质疏松对个人和社会的意义

    骨健康受损和骨质疏松性骨折对个人、家庭和社会造成的累积负担是巨大的。脆性骨折一般的后遗症包括整容性畸形、疼痛、活动受限以及增加来自并发症的发病率和死亡率。尽管骨折可发生于骨盆、股骨近端和肱骨近端等不同部位,但尤其常见的骨质疏松性骨折类型有3种:前臂远端、椎骨和髋骨骨折。当绊倒和刹车跌倒并伸出手着地时,前臂远端和腕部骨折常常发生,这样可能会导致功能受损和残疾。然而,最常见和最不可预测的骨折分别是椎骨和髋骨骨折。
    骨质疏松性椎骨如此脆弱以至最小的应力也常常会发生自发性压缩性骨折。流行病学上,椎骨骨折通常是髋骨骨折的前奏,并且一般发生在髋骨骨折前15年。大多数压缩性骨折发生在椎骨前端,产生形如贵妇人似的驼背。椎骨骨折常常导致显著的发病率和生活质量下降,以及整容性畸形,反复的压缩性骨折时常与严重不适、变矮、腹部膨出和拖曳步态。
    髋骨骨折是3类常见骨折中最严重的,并且常常使活动自主的妇女转变成长期伤残的妇女。有髋骨骨折风险的50岁北美妇女总的骨折率很高,平均是1/6。70%髋骨骨折与骨质疏松有关,并且髋骨骨折患者管理费用占骨质疏松医疗费的80%。骨质疏松性髋骨骨折患者的预后事实上是令人担忧的:仅一半的患者重新获得骨折前的功能水平,约1/3患者在1年内死在养老院,并且许多存活者限制在轮椅中或卧床不起。此外,20%髋骨骨折女性在1年内死于血栓栓塞疾病、肺炎和褥疮性溃疡引起的败血症等相关并发症。
    骨质疏松性骨折常常对个体健康和公共卫生有深刻的影响。脆性骨折患者个体常常经受焦虑、抑郁和失去自主性,生活质量受损。从社会角度,骨质疏松的直接成本美国大约是170亿美元/年,欧洲约130亿欧元/年,这还不包括生产力丧失有关的代价。此外,由于髋骨骨折长期占用病床减少了急性患者护理所需的病床数量,这对公共卫生资源造成了严重负担。因为骨骼受损很大程度上是可预防的且是能够治疗的,因而评估管理策略和采取各种可能的方式防治这种令人担忧的疾病就十分重要。

骨质疏松目前的管理

    目前骨质疏松的管理主要侧重在饮食和生活方式上。正如强调锻炼的重要性,大多数干预方案鼓励包括常规补充钙和维生素D作为优化骨强度主要策略的一部分。然而,使用治疗性药剂仍然是大多数骨质疏松患者管理方案的主流。
    大多数常用于BMD受损患者的药物是抑制骨吸收的二膦酸盐类。按最近研究,这种药物在降低椎骨、非椎骨和髋骨骨折方面是有效的。这些药物短期表现出很好的耐受性,但是长期的安全性仍不确定。静脉内二膦酸盐类给药的口腔科患者下颌无血管坏死和口服二膦酸盐类治疗的一些患者骨折康复延迟或未见康复的近期报道引起了对二膦酸盐类治疗有关的骨坏死介绍,以及增加了对需要骨骼康复的患者长期使用这类药物的关注。不太常用的药物包括选择性雌激素受体调节剂(selective estrogen receptor modulators,SERMs)、激素替代疗法(HRT)和特立帕肽(teriparatide,一种骨质疏松症治疗药)。
    SERMs既是骨组织的雌激素激动剂,又是某些其它组织的雌激素拮抗剂。这些药物对骨组织的雌激素活性表现在对椎骨骨折起一定的保护作用,但对非椎骨骨折保护作用的一致性还未确定。鉴于SERMs的选择性雌激素拮抗作用,其潜在的非骨骼利弊效应也正在研究中。预防性使用HRT已经是最近不多的几年间大量争议的原因。临床研究显示预防性使用HRT存在一定的骨折保护作用,但其对全身健康潜在的不良后遗症已排除了推荐常规HRT作为预防骨质疏松主要疗法。近期引进的甲状旁腺激素类似物和特立帕肽可刺激骨形成并显示出降低重度骨质疏松妇女的椎骨和非椎骨骨折(除髋部外)的效应。抗髋骨骨折的功效和特立帕肽对严重程度较轻的骨损伤形态的有效性目前正在研究中。

    尽管应用药物管理骨质疏松在世界上许多地方已成为标准的治疗手段,但针对病因学及用微量营养素刺激骨健康来预防骨损伤的研究正引起人们的注意。在主流的内科学中,治疗性营养干预有时被认为是简单的、原始的或选择性的保健措施。然而,最近探索骨损伤的分子病因学的科学研究表明,预防性和治疗性生化作用的营养素在骨质疏松管理主流地位的潜在作用正变得更为明显。

骨质疏松预防和管理中的营养素策略

    骨质疏松管理的目的就是使骨强度最大化、降低骨折和使残疾与不适最小化。这些目的理论上可通过4种途径很好地达到:最大化PBM、获得良好的骨质量、降低骨丢失和构建新骨等。全面的预防计划应该结合所有这些途径,包括明智的胎儿管理、儿科健康促进和成年人及老年人的周到细致的照料。正如监护人有义务为公众健康尽责,医学群体也应该主动参与公众健康去引起人们对维持和恢复骨健康策略的理解。
    然而,当代医学教育对预防骨质疏松早期计划的重视程度还不够大;本科生、研究生和继续医学教育的焦点仍然停留在确立诊断和提供缓解疾病症候的药物和器械设备上。在《国际医学档案》(Archives of Internal Medicine)上,Goodwin等发表了题为“与庸医医术作战”的论文中,突出了对当前主流医学采用微量营养素治疗方法的蔑视,而不管这种方法有肯定益处的证据。作者主张通过医疗史,拒绝不在常规治疗方案中的崭新疗法,而“支持疗效不太显著或毒性更大的疗法”,这种疗法能更好地迎合流行的思想倾向。尽管恰当地使用药物处理疾病的明显症状是适宜的,但否定疾病的根本原因甚至有时对营养干预报以冷淡态度需要重新考虑。最近的研究清楚地表明应将营养素干预放在包括骨质疏松在内的多种病痛的评估与管理的中心位置。许多营养素以显示出其在骨健康中的作用,如镁、硒、维生素C及其它营养素等。这里将讨论4个具体的营养素,即维生素D、锶、维生素K和必需脂肪酸等。

维生素D

    最近有关文献阐述了低水平维生素D与大量慢性使人虚弱的疾病有关,这些疾病从癌症到糖尿病,及从心血管疾病到多囊卵巢综合征。正如必需营养素钙的适当吸收和在骨中沉积,维生素D在人类骨组织正常形成、PBM的完全获得和BMD维持等发育的所有阶段都是需要的。血清维生素D不足与继发性甲状旁腺功能亢进、骨转换增加、骨丢失加速以及骨折危险性增加等有关。成人与儿童维生素D缺乏均十分普遍,并且是骨质疏松性骨折高发生率的部分原因。
    由于阳光直接作用于皮肤中的7脱氢胆固醇最终形成维生素D,因此,阳光暴露是维生素D的主要来源。由于许多人阳光暴露有限且含这种维生素的天然食物很少,因此,补充剂已成为满足需要量的一般手段。由于认识到钙和维生素D是正常骨形成的基本需要,许多人相信乳制品消费能够满足这些营养素的需要,其他人则根据骨质疏松方案中提到的钙和维生素D的推荐摄入量。牛奶消费和低剂量维生素D补充对骨健康的益处在文献中并不一致。
    尽管钙和维生素D是骨发育必需的营养素,但一些观察性研究并没有显示日常消费乳制品能提供充足的营养维持骨健康。尽管一些干预研究已发现牛奶补充增加骨量或预防骨密度下降,但最近资料显示单独牛奶消费或高钙膳食都未能出现一致地降低髋骨骨折的危险性。此外,鉴于维生素对骨质疏松的作用,绝经后妇女每天服用600-800IU维生素D的标准建议必须修订,因为这个剂量可能在这方面对许多人是不足的。例如,RECORD试验单独使用800IU维生素D或结合钙,结果显示对预防老年人继发性骨折没有益处。这个维生素D的推荐量也不涉及对青年人广泛存在的维生素D缺乏有关的非最佳PBM的关注。
    监测和管理整个生命过程中维生素D营养状况的简单方法是检测血中25(OH)D水平,并补充维生素D使之达到健康水平。由于认识到当血清25(OH)D水平降至60nmol/L以下时能够检测绝经后妇女的骨吸收标志物升高,以及当25(OH)D值降至78nmol/L以下时PTH水平开始升高,一些人已建议健康阈值水平在80nmol/L左右。过量的维生素D可能是有害的,但血清25(OH)D水平低于250nmol/L时未见其毒性。最近研究已证明了适量维生素D水平预防骨质疏松性骨折的巨大潜能。哈佛公共卫生学院研究人员长期分析揭示绝经后妇女消费适量的维生素D降低了髋骨骨折37%的风险。另一篇最近发表在《英国医学杂志》(British Medical Journal)的研究论文推断,接受足量维生素D补充的患者髋部、前臂和椎骨骨折的发生率降低。
    总之,维生素D缺乏是一个重要的和估计不足的问题,这个问题与大量包括骨质疏松在内的医学问题相关。更多理解维生素D对骨骼健康的重要性、常规检测25(OH)D水平、理智的阳光暴露和更积极的补充维生素D是必须解决的公共卫生问题。



    《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)报道的一项较大范围的研究阐述了口服活性锶治疗绝经后骨质疏松引起椎骨骨折风险早期和持续地下降之后,引起了全球相当大的关注。出于澄清的目的,认识到锶以2种形式存在的重要性,即(a)稳定性锶(简称锶)是天然存在于大多数食物、岩石和土壤中的矿物质,并且可能是骨骼系统正常发育和维持健康所需要的必需营养素;(b)放射性锶是仅在核反应堆中或核武器爆炸中形成的。稳定性锶可被用于改善或维持骨健康,而放射性锶被用于治疗转移性肿瘤且高剂量能损伤骨髓并且是潜在的致癌剂。

    不同的研究已证明成人可适当地耐受低剂量稳定性锶,增加骨形成和降低骨吸收,临床预防骨丢失有效,增加BMD和预防骨折。对5091名绝经后骨质疏松妇女进行锶随机、双盲、安慰剂对照试验,降低了髋部高危妇女36%的髋骨骨折,以及降低了脊椎X线评估患者39%的椎骨骨折。此外,BMD变化是明显的:接受3年锶的患者股骨颈BMD增加82%同时髋部总BMD增加98%。作者根据这个试验推断锶“提供了一种安全有效的降低与骨质疏松性骨折风险有关的方法。”另一项涉及绝经后妇女的临床试验中,与安慰剂组相比,接受2年锶者也证明显著地增加了腰椎、股骨颈和整个髋部BMD。此外,给予锶可有效地缓解骨疼痛和活动受损。
    至于为什么补充锶对骨健康有积极的作用还不清楚,但最近有报道使用合成肥料、杀虫剂和除草剂的田间生长的商业食品比相应的有机食品的锶含量略低一些。主要消费商业食品且PBM未发育至最佳水平的年轻人通常缺乏锶,并且他们更有可能出现骨健康紊乱,这种状况可能多少会对随后治疗剂量锶的补充有反应。
    最近使用锶的研究集中在锶的雷尼酸盐(雷尼酸锶),而以前的工作使用过许多不同形式的稳定性锶,包括葡萄糖酸锶、碳酸锶、乳酸锶和氯化锶等,这些形式的锶盐似乎都是有效的。雷尼酸盐是一种纯合成分子化合物,而乳酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸盐和碳酸盐等是天然化合物。发挥对骨大多数或全部阳性效应的这些化合物分子是其中所含的锶。例如,当消费雷尼酸锶,该化合物分解成2个锶离子和1分子雷尼酸,并分别被吸收。没有证据表明雷尼酸锶化合物中雷尼酸部分对锶的骨组织效应有贡献,并且一小部分吸收入体内的雷尼酸甚至没有被代谢转化几乎全部在1周内排出体外。各种形式锶的生物利用率在25%~30%,但胃对雷尼酸盐和柠檬酸盐的耐受性较好。有记载,使用雷尼酸锶会增加血栓形成的风险,而使用其它形式的稳定锶未见有该效应的报道。


    大量的研究工作肯定了补充锶耐受良好,并且是绝经后期预防骨丢失和构建骨与预防骨折的有效方式。表2比较了锶治疗与多种药物治疗的结果。然而,锶与多种药物制剂,如二膦酸盐结合对骨健康的效果还不完全知道。总之,医学文献的结果提示合理使用低剂量稳定性锶可能是一种有效和安全的帮助患者维持和恢复骨健康的方法。

维生素K

    维生素K是脂溶性分子,天然存在形式有2种:(a)维生素K1(叶绿醌)由植物体合成,并且大量存在于绿叶蔬菜和一些植物油(大豆油、低芥酸的芥籽油和橄榄油)中;(b)维生素K2(甲基萘醌类)是指一类化合物,这类化合物一般由结肠中正常细菌合成以及来自维生素K1的肠内代谢。维生素K中的“K”源自德语“Koagulation”,因为这种分子是血液凝结所必需的辅酶,并且最近研究也认识到维生素K是许多与细胞生长、脑发育和骨健康等有关生化通路中的辅因子。
    日益增加的流行病学研究证明健康骨矿化及其足够的完整性取决于维生素K的适宜水平。多种维生素K依赖蛋白从骨中分离出来,这些蛋白的缺乏可能与BMD下降和其它不良结局有关。例如,护士健康研究肯定了低维生素K消费妇女有较明显高的髋骨骨折率,而Framingham心脏研究发现维生素K摄入量较高的男女与低维生素K摄入量者相比,其髋骨骨折的相对危险度约为35%。此外,最近一项3年双盲对照研究推断1mg维生素K1/天可充分地降低绝经后股骨颈部位的骨丢失。
    最近,增加了对维生素K2的重视。维生素K2涉及诱导人类成骨细胞骨的矿化,并且体外研究表明维生素K2还可抑制破骨细胞形成和通过抑制前列腺素E2减少骨吸收。四烯甲萘醌(MK4),一种维生素K2形式,口服耐受良好,且日本广泛研究其对骨质疏松的管理和骨折的预防。许多人体临床试验证实维生素K2是一种有效维持BMD和降低骨折风险的制剂。例如,一项随机对照试验中,接受维生素K2和钙的骨质疏松妇女比单独接受钙的对照组明显减少了临床骨折和BMD的丢失。此外,最近另一项阿尔茨海默疾病患者的试验肯定了补充维生素K2可保护这些高危患者的BMD,并明显降低其包括髋骨骨折等非椎骨骨折风险。不同作者报道没有副作用通常与这种干预有关,但也表示应小心维生素K2可抵消抗凝血治疗的作用,并显示对以前患血栓性疾病的个体是处理不当的。最近一篇有关维生素K对骨质疏松作用的综述中,作者认为缺乏维生素K可导致骨质疏松性骨折,并且使用维生素K2可刺激骨形成和抑制骨吸收,从而起到预防骨质疏松性骨折的作用。
    该营养素的缺乏一般是因为摄入不足或可能因使用抗生素使肠道菌丛消失有关。因此,应注意确保满足维生素K的膳食需要量,假如需要应结合实验室检测采用功能方法检测维生素K的营养状态,以及考虑给骨健康受损患者补充维生素K2。还不能确定使用益生源是否会增强促进维生素K2生产有关的肠道菌丛。

必需脂肪酸(EFAs)

    最近研究肯定了膳食中足量和平衡的EFAs水平对骨健康起积极的作用,而EFAs缺乏可能是骨质疏松的一个主要因素。尽管骨生理的复杂机制还不完全清楚,但许多与骨形成和骨吸收不可避免的因素被EFAs的存在和作用所控制或影响。动物缺乏EFAs引起严重骨质疏松的结果已促进了这些营养素对骨健康作用的进一步研究。
    有2类EFAs:ω3脂肪酸和ω6脂肪酸;源自膳食中摄入脂质的这2类脂肪酸在体内是不能合成的。ω6脂肪酸富含于谷类、加工食品、肉、牛奶、蛋和一些植物油等食物,而ω3脂肪酸发现仅在一些种籽、坚果和鱼油中含量特别多。2类脂肪酸作为提供类二十碳烷酸化合物(eicosanoids)生产的底物,类二十碳烷酸化合物包括前列腺素、白三烯类和凝血噁烷类(血栓素)等重要的生物活性化合物(图1略)。起源于ω6脂肪酸的类二十碳烷酸化合物起促进细胞增殖、炎症和血液凝结等生化作用,而起源于ω3脂肪酸的类二十碳烷酸化合物则对抗这些作用,如促进抗炎作用、抑制细胞生长作用和血液稀释作用。2类EFAs竞争性地使用同一套代谢酶产生类二十碳烷酸化合物,高ω6脂肪酸/ω3脂肪酸比例的膳食将降低ω3脂肪酸依赖的代谢过程的作用,并导致起源于ω6脂肪酸的类二十碳烷酸化合物产生过量。膳食中摄入这2类脂肪酸的相对浓度是对个体生化功能和临床机能极为重要的,这些机能包括骨组织功能。
    ω6/ω3膳食脂肪酸比例影响钙代谢,因为骨形成和骨吸收受局部前列腺素和细胞因子影响,而这些细胞因子进而又受EFAs调节。高ω6脂肪酸摄入导致前列腺素E2和其它细胞因子升高,这些细胞因子是前炎症因子且激活破骨细胞和骨吸收。结果,膳食中过量的ω6脂肪酸与牙周疾病和骨吸收增加以及男女性髋部骨密度下降等有关。
    另一方面,ω3脂肪酸可下调炎症细胞因子,且ω3脂肪酸水平升高时骨吸收下降。适量的膳食ω3脂肪酸可促进肠道钙吸收、降低尿中钙排出、增加骨钙沉积和增强骨胶原合成。补充富含ω3脂肪酸的食品,如鱼油、亚麻子及其油脂等能够明显降低细胞因子的产生,并可导致钙吸收、骨钙和BMD等增加。
    最近大量的文献确定了低ω6/ω3脂肪酸比例“对于最佳的健康状态、正常发育和慢性病预防等可能是必需的”(表3)。在典型的北美膳食中相对高的ω6/ω3脂肪酸比例对骨质疏松和其它退行性疾病可能起了重要的影响;200年前ω6/ω3脂肪酸比例约为1-2∶1,而现在估计达16∶1。经对比,日本骨质疏松性髋骨骨折患病率较低,该国ω6/ω3的膳食脂肪酸比例是4∶1。



    总之,低的ω6/ω3脂肪酸比例表现出增强钙吸收、降低钙排出以及增加骨钙沉积,这些效应进而可降低骨质疏松的风险及相应的脆性骨折。此外,通过改善骨质量和BMD,及降低炎症细胞因子,ω3脂肪酸补充已显示可减缓绝经后快速的骨丢失率。因此,要谨慎讨论临床医学中患者EFA的摄入量,以及将补充ω3脂肪酸作为骨健康受损个体的一个常规保健方式。

结论

    医学界正面临骨骼疾病逐步上升的大流行,估计现在55岁或以上的3个女性和10个男性中就有1人在其一生中注定会患骨质疏松。然而,与这种公共卫生挑战并存的令人困惑的现实是,现有的有关骨健康研究范围还没有转变成临床建议——营养素干预还没有被动员解决青年人受损的PBM及其日后的骨质疏松等日益扩大的问题。迫切需要适应整个生命过程中骨骼受损挑战的全新策略。
    骨形成和丢失的生理学涉及营养、生活方式、遗传、代谢和环境因素等的复杂互相影响。尽管现存的治疗方案通常提及膳食、生活方式和营养素补充等,但目前骨质疏松治疗的重点主要集中在BMD检测指标和药物干预。因此,骨质疏松管理中预防和治疗性营养教育的重要性是显而易见的;大量的科学工作肯定了常规使用某些营养素包括维生素D、稳定性锶、维生素K和必需脂肪酸等能够显著地改善骨健康,以及降低引起骨质疏松性骨折的严重受损率(图2)。尽管循证资料肯定每种营养素可单独提供骨健康的益处,但仍需要进一步的研究确定这些营养素混合的协同作用和“骨质疏松鸡尾酒”的治疗效应。

    诺贝尔奖获得者和营养医学先锋,鲍林博士(Dr Linus Pauling),曾经评论高于一般公认见解10年的科学知识创新会被授予诺贝尔奖的赞誉,而同样的信息在20年前被提出则会被作为异教徒被遗弃。就主流医学共识的优势来看,很难说骨质疏松的营养管理停留在从异端到医学假设再到临床应用这一连续过程中的哪一环节;然而,正如本文综述所提出的,结合补充营养素的科学研究表明目前对骨质疏松管理的重新评价是适宜的。