绝经后骨质疏松症肠钙吸收障碍的研究进展

1、    绝经后骨质疏松症肠钙吸收障碍的研究进展        摘要：绝经后骨质疏松(post-menopausal osteoporosis,PMOP)的病因尚未完全明了，目前大多数学者认为与雌激素不足相关的骨吸收增加、绝经后妇女肾远曲小管对钙的重吸收功能下降以及绝经后肠钙吸收障碍有关。在综述了绝经后肠钙吸收的变化及机理的研究进展基础上，认为PMOP妇女其肠钙吸收功能随着绝经的年限逐年下降，其机理包括绝经后雌激素水平下降而引起的继发性甲状旁腺素(PTH)和维生素D(VD)合成

2、下降、雌激素不足导致肠道功能缺陷，小肠对VD处于不敏感或抵抗状态，和雌激素不足直接影响雌激素受体而导致PMOP肠钙吸收障碍。目前在PMOP肠钙吸收障碍研究中常用的动物模型是去卵巢大鼠和C57BL小鼠PMOP肠钙吸收障碍的模型。研究中药对PMOP肠钙吸收障碍的影响对阐明中医药治疗骨质疏松症的机理、开发治疗骨质疏松症的新药具有重要意义。主题词：骨质疏松，绝经后/病因学；骨质疏松，绝经后/病理生理学；骨质疏松，绝经后/中药疗法；综述，指导性中分类号：R681文献标识码：A文章编号：1007-3213(2000)04-0361-05绝经后骨质疏松症的病因尚未完全明了，目前大多数学者认为绝经后卵巢功能下

3、降而导致雌激素不足是绝经后骨质丢失及发生绝经后骨质疏松(post-menopausal osteoporosis,PMOP)的主要原因。与雌激素不足相关的骨吸收增加常被认为是由骨微环境中一些“溶骨性”的细胞因子如白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)以及肿瘤坏死因子(TNF)所介导的。绝经后妇女肾远曲小管对钙的重吸收功能下降也是导致PMOP的因素之一1，尽管其确切机理尚有争议。目前有许多研究表明绝经后肠钙吸收障碍在PMOP的发生与发展中也有很重要的意义。研究绝经后肠钙吸收的变化，对进一步阐明PMOP的发病原理，探讨中医药防治骨质疏松的机理，开发治疗骨质疏松的中药有着极其重大的意

4、义。现就近年这方面的研究进展综述如下。1肠钙吸收的生理正常成年人每日大约从肠道吸收200300mg钙，肠腔内的钙主要来源于膳食，约800mg/d；以及来自于胆汁、胰腺和小肠分泌的钙大约为200mg/d。因此肠钙总的吸收率大约为30%2。肠钙吸收主要包括两个平行的过程：主动跨细胞转运过程以及被动扩散过程3。在正常的膳食条件下，主动吸收主要发生于十二指肠，而被动扩散则发生于整个小肠。由于食糜在空肠和回肠停留时间要比十二指肠长，因此，在这两个部位吸收的钙也相对要多些。钙主动吸收过程包括钙进入细胞，在胞浆的转运以及穿过基底面的细胞膜出胞过程4。钙进入细胞主要是通过细胞膜上钙通道，顺电化学梯度而进行。进

5、入胞浆后，钙结合蛋白(calbindin)马上与进入的钙离子结合，以便使胞浆内的钙离子浓度保持在10-7mol/L。钙结合蛋白和钙离子的亲和力是钙与小肠上皮刷状缘亲和力的4倍。钙结合蛋白起一种运输钙离子与缓冲的作用，将进入胞浆的钙离子运送到基底面的细胞膜。在基底面的细胞膜上的ATP依赖性钙泵将钙转运到细胞外，其对钙离子的亲和力是胞浆钙结合蛋白的2.5倍。自刷状缘到基底面的细胞膜，这种对钙离子亲和力的依次递增为钙离子快速经细胞吸收提供了有利条件5。基底面的细胞膜上的钙泵(PMCP)将钙从细胞内较低的钙离子浓度环境(10-7mol/L)转运到细胞外较高的钙离子浓度的环境(10-3mol/L)。用免

6、疫组化的方法已证明这一蛋白位于基底面的细胞膜上5。生理状态下肠钙的吸收受许多因素的调节，包括维生素D(VD)，膳食中的钙和磷、甲状旁腺素、生长激素、雌激素等。其中受VD和甲状旁腺素(PTH)的影响最大。1，25(OH)2D3是VD的活性代谢物，主要通过与VD受体(VDR)结合而影响肠钙吸收，VDR主要存在于细胞核内。VDR蛋白在邻近其CO-基因末端有一个DNA结合位点。1，25(OH)2D3调节近60种基因(包括VDR基因本身)。外源性VD3可使小肠VDR、钙结合蛋白，以及钙泵增加，由此而增加钙的转运。也可通过非基因途径(nongenomic effect)而影响肠钙转运6。给予VD后数秒钟至

7、数分钟就出现肠钙吸收增加的情形，而通过基因途径通常要1h或更长时间。VD这种快速的效应仅见于补充VD的动物。甲状旁腺素通常通过刺激肾脏的VD合成而增加钙吸收。在正常生理情况下雌激素对肠钙的吸收影响不明显。但对绝经妇女1，25(OH)2D3的合成障碍、肠钙的吸收障碍，雌激素治疗可以改善此种状况7。怀孕妇女及哺乳妇女其肠钙吸收增加也可能与1，25(OH)2D3的合成增加有关。2绝经后肠钙吸收功能的变化及机理绝经后妇女雌激素水平逐渐下降。肠钙吸收功能随着绝经的年限逐年下降的现象在一系列临床研究中得到证实710。这一现象也同时在动物实验上得到证实1114。雌激素替代疗法可以纠正这种绝经后的肠钙吸收功能

8、下降11，15。由此提示，雌激素不足是引起绝经后肠钙吸收障碍的原因。对于雌激素水平下降导致肠钙吸收功能下降的机理，主要有以下几个方面。早期的一些临床研究7认为，绝经后雌激素水平下降而引起的VD合成不足是其肠钙吸收障碍的主要原因。由于雌激素不足，骨吸收增加从而引起血钙水平上升。升高的血钙抑制了PTH的合成从而导致了VD在肾脏合成的减少。因此，肠钙吸收障碍是继发于PTH和VD的合成下降。然而近年来的一些研究发现，去卵巢(OVX)大鼠模型其血VD和PTH并无明显下降，OVX大鼠经雌激素治疗后其自由VD3水平反而下降16，尽管去卵巢后大鼠十二指肠钙吸收功能显著下降。由此说明绝经后肠钙吸收功能障碍并不能

9、单纯从继发性PTH和VD合成下降来解释。有人推测绝经后肠钙吸收障碍可能是由于雌激素不足导致肠道功能缺陷，小肠对VD处于不敏感或抵抗状态9，15，16。雌激素治疗可以增加小肠对VD的敏感性。最近的一项研究从另一侧面证实了这一推论。Liel等17利用OVX大鼠模型研究表明，OVX大鼠给以雌激素后其十二指肠VDR蛋白表达增加与VDR功能相关的肠粘膜碱性磷酸酶活性以及钙结合蛋白9k(calbidin 9k)的mRNA水平升高。与此同时，发现雌激素补充治疗对实验动物血1，25(OH)2D3和PTH水平均无影响。由此推论，雌激素能直接调节VDR表达，而不是间接通过影响PTH和1，25(OH)2D3的水平而

10、调节VDR。由于在VDR基因上尚未发现有雌激素的反应位点(estrogen response element)18,19，因此，推测其对VDR基因的调节有可能是通过调节其他转录因子或通过稳定VDR mRNA的转录实现。近年来，关于雌激素和雌激素受体的研究进一步揭示了雌激素有可能直接通过作用于肠道的雌激素受体(ER)而影响肠钙的吸收。很长一段时间，雌激素被认为只作用于其经典的靶器官(子宫、乳腺、性器官等)。然而近10多年来的研究表明雌激素存在更广泛的生理功能。它可作用于一系列非生殖系统如中枢神经系统、心血管系统、骨骼肌肉系统及消化系统20，21。雌激素受体也从最初克隆的一种到发现有另外一种类型2

11、2。因此，最早克隆到的ER被命名为ER，新克隆的ER类型为ER。这两种类型的ER广泛存在于多种组织内。以大鼠为例，ER和ER广泛存在于骨、膀胱、子宫、卵巢、前列腺、睾丸、附睾、胃肠道、胃脏、肝脏、乳腺、心脏、血管壁、免疫系统、肺、垂体、下丘脑、海马组织中23。因此，有人推测雌激素能直接作用于小肠的ER而调节钙吸收。绝经后或卵巢切除后雌激素不足直接影响雌激素受体而导致肠钙吸收障碍。目前这一类研究结果主要来源于对大鼠模型11，12，20，21的研究。上述所列各种研究结果有一点是共同的，即女性的低雌激素状态是PMOP肠钙吸收障碍的主要原因，PMOP肠钙吸收障碍可被雌激素纠正。3PMOP肠钙吸收障碍动

12、物模型研究要建立一个良好的PMOP肠钙吸收障碍动物模型，一个必备条件是通过切除卵巢后要能造成肠钙吸收明显的下降，并且这种下降能够被雌激素纠正。同时作为一个骨质疏松的动物模型，还要求造模动物骨量丢失达到一定的水平。目前在PMOP肠钙吸收障碍研究中运用最多的是去卵巢大鼠模型(OVX大鼠模型)。OVX大鼠是研究PMOP最常用的动物模型，它能较好地反映妇女绝经以后骨质丢失的现象24。更主要的是目前最常用于检测人的骨密度的双能X线扫描技术同样可以很好地应用于大鼠的骨密度检查25。然而当把这一动物模型用于研究PMOP肠钙吸收障碍动物模型时，情况则要复杂得多。去卵巢对大鼠肠钙吸收功能的影响表现为促进26、降

13、低27或不变28。造成这些差异的原因不是很清楚，可能与使用的大鼠的年龄、种属、雌激素不足的周期，以及用以测定肠钙吸收的技术不同有关。即使在那些成功应用OVX引起大鼠肠钙吸收功能下降的实验中，其下降的幅度也不是很大12，13。以上研究表明，OVX对大鼠肠钙吸收的影响比较微妙。最近一项研究表明用OVX大鼠作PMOP肠钙吸收障碍的模型时，饲料中钙的含量相当重要29。该项研究提示OVX大鼠饲以含钙0.5%的饲料，其肠钙吸收率明显下降，在OVX后8周和12周下降更显著，与对照组相比有显著性差异。而在饲以低钙饲料(0.1%)的OVX大鼠身上则未观察到上述结果。以小鼠作为研究骨质疏松的动物模型也有报道，切除

14、小鼠卵巢后骨丢失情况与OVX大鼠所见相似，即以松质骨丢失为主。最近Kalu等成功地建立OVX C57BL小鼠PMOP肠钙吸收障碍的模型。这一动物模型在肠钙吸收障碍、对雌激素治疗的反应以及肾脏钙转运等许多方面与绝经后妇女的情况相似。因此，可以认为OVXC57BL小鼠是研究PMOP肠钙吸收障碍的一个较好动物模型14。其在实验研究中的应用有待进一步明确。4研究绝经后骨质疏松症肠钙吸收障碍对运用中医药防治骨质疏松症的意义目前中医药治疗骨质疏松症多从“补肾”和“补脾”入手，通过多种途径起作用。现代研究表明中药可以直接作用于骨细胞，调节骨吸收和骨形成30。同时，中药也可能通过调节钙代谢而对骨质疏松的治疗起

15、积极的影响。有研究表明31，中药可能刺激肾远曲小管上皮的ATP依赖性钙泵(PMCA)的功能从而促进远曲小管上皮细胞对钙的重吸收。说明中药有可能通过调节肾脏钙转运而有利于骨质疏松症的治疗。中药对PMOP状态下肠钙吸收的影响至今尚未见报道。研究中药对PMOP肠钙障碍的影响对阐明中医药治疗骨质疏松症的机理、开发治疗骨质疏松症的新药具有重要意义，值得进一步深入研究。作者简介：谢金华(1965-)，男，副教授谢金华（广州中医药大学，广州510405）冯新送（广州中医药大学，广州510405）参考文献：1Nordin C B E,Horowitz M,Need A.Morris HA Renal leak

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