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骨吸收

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骨吸收
破骨细胞的光学显微图显示典型的区别特征：具有多个核的大细胞和“泡沫状”胞质溶胶。
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醫學專科风湿病学
ICD-10M80
eMedicine851968
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骨吸收（Bone resorption）是指破骨细胞將硬骨组织分解為矿物质的過程[1]，此機制會將骨骼中的钙釋放至血液中[2]。

破骨细胞是含有大量线粒体和溶酶体的多核细胞，具有分解硬骨的能力。破骨细胞會先附着於骨元上，並將自己附著於硬骨部分的細胞膜折疊起來，製造一個空隙。之後在該空隙中釋放胶原酶和其他在吸收过程中重要的酶。随着破骨细胞隧道进入矿化骨，高水平的钙、镁、磷酸盐和胶原蛋白产物将被释放到细胞外液中。破骨细胞在干癣性关节炎和风湿病中发现的组织破坏中很突出。[3]

人体处于不断的骨重塑状态。[4]骨重塑是通过用新合成的蛋白质基质（Proteinaceous matrix）包替换旧骨的离散部分来维持骨强度和离子稳态的过程。[5]骨被破骨细胞吸收，并由成骨细胞在称为成骨作用的过程中沉积。[6]骨细胞活性在这一过程中起关键作用。导致骨的质量减少的情况可能是由吸收增加或成骨作用减少引起的。在儿童时期，骨形成超过吸收。随着老化过程的发生，吸收超过形成。[5]

由于与更年期相关的雌激素缺乏，绝经后老年妇女的骨吸收率要高得多。[7]常见的治疗方法包括增加骨矿物质密度的药物。双膦酸盐、RANKL抑制剂、SERM（选择性雌激素受体调节剂）、激素替代疗法和降钙素是一些常见的治疗方法。[8]轻量负重运动倾向于消除骨吸收的负面影响。[9]

调节

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骨吸收受到来自身体其他部位的信号的高度刺激或抑制，这取决于对钙的需求。

甲状旁腺中的钙敏感膜受体监测细胞外液中的钙水平。低水平的钙会刺激甲状旁腺主细胞释放甲状旁腺激素（PTH）。[4]除了对肾脏和肠道的影响外，PTH还能增加破骨细胞的数量和活性。已经存在的破骨细胞活性的增加是PTH的初始作用，并在几分钟内开始，几个小时内增加。[翻译腔][4]PTH水平的持续升高会增加破骨细胞的丰度。这导致更大的钙和磷酸根离子再吸收。[4]

另一方面，血液中高水平的钙会导致甲状旁腺释放的PTH减少，从而降低破骨细胞的数量和活性，从而减少骨吸收。维生素D增加肠道对钙和磷酸盐的吸收，导致血浆钙水平升高，[4]从而降低骨吸收。

骨化三醇（1,25-二羟基胆钙化醇）是维生素D3的活性形式。[10]它具有许多与血钙水平有关的功能。最近的研究表明，骨化三醇导致破骨细胞形成和骨吸收减少。[11][12]因此，维生素D3摄入量的增加应该会导致骨吸收减少——已经表明，口服维生素D与血清骨化二醇水平的增加没有线性关系，[13]骨化三醇的前体。[請求校對翻譯]

降钙素是人体甲状腺分泌的一种激素。降钙素降低破骨细胞活性，减少新破骨细胞的形成，导致再吸收减少。[4]降钙素对幼儿的影响大于成人，在骨重塑中的作用比PTH小。[4]

在某些骨吸收超过成骨作用的情况下，骨的分解速度远快于它的更新速度。骨头变得更加多孔和脆弱，使人们面临骨折的风险。根据身体骨吸收发生的位置，可能会出现牙齿脱落等其他问题。这可能是由甲状旁腺功能亢进和维生素D缺乏症等疾病引起的，甚至是老年人激素分泌减少引起的。一些具有骨密度降低症状的疾病是骨质疏松症和佝偻病。

一些经历骨吸收增加和骨形成减少的人是宇航员。由于处于零重力环境中，宇航员不需要像在地球上那样使用他们的肌肉骨骼系统[翻译腔]。由于缺乏压力，成骨作用减少，而吸收增加，导致骨密度净减少。[14]

酗酒

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酒精对骨密度的影响是众所周知的，并且在动物和人群中进行了充分研究。通过直接和间接途径，长期接触乙醇会降低骨矿物质密度和促进骨质疏松症，从而增加骨折风险。过度饮酒的间接影响通过生长激素、性类固醇和氧化应激发生。

生长激素是成人骨骼生长和重塑的重要调节剂，它通过胰岛素样生长因子1（IGF1）刺激成骨细胞分化。[15]慢性酒精中毒会降低IGF1的水平，从而抑制生长激素增加骨密度的能力。[15]

饮酒量的增加与睾酮和血清雌二醇水平的降低有关，这反过来会导致促进破骨细胞形成的NF-κB受体激活剂（RANK，一种TNF受体）蛋白的激活。[16]当乙醇诱导NADPH氧化酶表达时会产生氧化应激，导致成骨细胞产生活性氧类，最终导致细胞衰老。[17]慢性酒精中毒的直接影响在成骨细胞、破骨细胞和骨细胞中很明显。乙醇抑制成骨细胞的活性和分化。

同时，它对破骨细胞的活性有直接影响。由于骨中凹坑数量和凹坑面积的增加，导致骨吸收率增加和骨密度降低。[18][19][20]研究表明，有活力的骨细胞（另一种类型的骨细胞）可以阻止破骨细胞的生成，而凋亡的骨细胞倾向于诱导破骨细胞刺激。酒精暴露刺激骨细胞凋亡可以解释长期饮酒者骨密度降低的原因。[20][21]

参见

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参考文献

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  1. ^ 醫學主題詞表（MeSH）：Bone+Resorption
  2. ^ Teitelbaum SL. Bone resorption by osteoclasts.. Science. 2000, 289 (5484): 1504–8. Bibcode:2000Sci...289.1504T. PMID 10968780. doi:10.1126/science.289.5484.1504. 
  3. ^ Mensah, Kofi A.; Schwarz, Edward M.; Ritchlin, Christopher T. Altered Bone Remodeling in Psoriatic Arthritis. Current Rheumatology Reports. 2008-08-01, 10 (4): 311–317. ISSN 1523-3774. PMC 2656567 可免费查阅. PMID 18662512. doi:10.1007/s11926-008-0050-5. 
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