老化和老年病

血管与骨科的相互作用１、老化和老年病老化是指人到中年以后，随着年龄的增长各脏器的机能以及调配各脏器的功能随之下降，难以维持个体的正常状态，而逐渐导致死亡的过程。老化的特征有：１）普遍性、２）内在性、３）进行性、４）有害性等。也就是说，老化是谁也不能例外的、必然会出现的生理现象，进行性的老化将导致个体机能下降，危害个体的生存，老化的原因主要存在于个体自身方面。关于老化的原因，存在自由激进说、突然变异说、错误破绽说、蛋白质架桥说、线粒体异常说等学说，但是，其中的任何一种学说都没有从根本上说明老化的机理。从概念上来讲，老化的过程可以分为生理老化和疾病老化。生理老化是指随着年龄的增长，由于身体机能的降低，所有人都会发生的、不同程度的、不可逆转的老化。而疾病老化则是指，由于生理老化过程显著加快，而引起的疾病状态（老年病）。因此，疾病老化只在部分人中产生，并且通过治疗可以认为疾病老化是在一定程度上可以逆转的老化的过程。主要的老年病可包括动脉硬化症（心肌梗塞、脑梗塞）、骨质疏松症、认知症（痴呆）、恶性肿瘤、糖尿病等。我想通过此次讲座，（在这些老年病中，以骨质疏松症与动脉硬化症为例，）对骨骼与血管的相互作用进行说明，从而找出一种能够同时保护骨骼与血管的方法。２、骨质疏松症2-1.何谓骨质疏松症骨质疏松症是指骨质变粗变少（内部结构的变化）（骨量的减少），而骨骼的组成成分比例没有改变，此症区别于骨软化症及纤维性骨炎等其他代谢性骨病。其结果会导致骨骼的强度降低，容易造成骨折。骨质疏松症的直观图正常腰椎骨质疏松症骨质疏松症的组织图（A）（B）与(A)比较，(B)被染绿，骨梁较细、缺乏连续性。(B)显示的是骨质疏松症患者的骨组织图像。2-2.骨骼的代谢：重建骨骼一直在频繁地进行着代谢。（将旧骨骼换为新骨骼）处理、吸收旧骨骼的细胞叫破骨细胞，制造新骨骼的细胞叫成骨细胞。这两个细胞系统不是无序地吸收和制造骨基质的，而是通过一种叫做骨重建的一系列过程来进行骨骼的代谢的。首先，旧骨表面粘接着破骨细胞，开始进行骨吸收。骨吸收结束后，其表面部分出现成骨细胞，生成新骨。在正常重建过程中，生成的骨量与吸收的骨量相同。然而，在引起骨质疏松症的各种病状中，由于骨吸收的増加及骨形成的降低，从而无法维持正常的骨量。也就是说，骨量的降低是通过骨代谢机构---骨重建过程引起的。骨重建的异常导致骨量减少的机理旧骨组织新形成的骨组织正常的骨重建骨吸收亢进导致的骨量减少骨形成降低导致的骨量减少骨吸收骨形成2-3.骨质疏松症的分类与发病机理骨质疏松症分为原发性骨质疏松症和续发性骨质疏松症。原发性骨质疏松症分为退行性骨质疏松症与青年期骨质疏松症，随着年龄的增长以及根据绝经后发生的病情，其特征还找不到明确的病因。续发性骨质疏松症是由于服用类固醇剂以及由各种病因引起的（慢性风湿性关节炎、糖尿病、肝病、内分泌症等）骨质疏松症。青年期骨质疏松症比较少见，其原因尚不明确。退行性骨质疏松症包括老年性骨质疏松症与绝经后骨质疏松症。老年性骨质疏松症的原因估计是由于年龄增长而引起的钙吸收降低及维生素D吸收的降低。而绝经后骨质疏松症的病因是由于绝经导致的女性荷尔蒙（雌性激素）的缺乏。骨质疏松症的分类•原发性骨质疏松症青年期骨质疏松症退行性骨质疏松症绝经后骨质疏松症老年性骨质疏松症•续发性骨质疏松症2-4.骨质疏松症的危险因素骨质疏松症的发病与随着年龄的增长而产生的骨代谢异常，以及与遗传因素和环境因素相关。在各种危险因素中，有像遗传因素那样的不可避免的因素，也有像与生活习惯相关的可以避免的因素。改变这些生活习惯，对于预防骨质疏松症是至关重要的。骨质疏松症的危险因素可以避免的因素摄钙取不足维生素Ｄ摄取不足吸烟酒精摄取过多咖啡因的摄取过剩运动不足日照不足不可避免的因素年龄增长女性人种：白人＞黄色人种黒人母亲有骨质疏松症初潮迟发早期绝经３、动脉硬化症3-1.何谓动脉硬化症本来富有弹性的动脉，随着年龄的增长，其弹性将会消失并且逐渐变硬（构成动脉壁的成分发生变化），内部的脂肪等物质发生沉积，内腔变窄（动脉的内侧变厚，像瘤子一样从内面突出），此过程就叫做动脉硬化。结果导致不能向下游输送充足的氧气及营养，从而引起各种病变，此种症状则称为动脉硬化症。动脉硬化症包括心绞痛、心肌梗塞、脑梗塞等。动脉硬化病变的组织图显示冠状动脉的动脉硬化病变情况。内腔变窄、右图中基本堵塞。可以局部发现钙沉积状况（左图C)。3-2.动脉硬化的分类与成因动脉硬化按病理学原理可分为3种病变。动脉粥样硬化（脂肪沉滞性动脉硬化）是在内膜上发生的病变，会发现脂肪的沉积、纤维化、钙的沉积。由于伴随着内腔变得狭窄，其被认为是临床上最重要的病变。容易发生大动脉、冠状动脉、基底动脉等病症。一般来说，动脉硬化是指动脉粥样硬化。中膜钙化硬化是发生在中膜平滑肌层的病变，主要的变化是钙的沉积，没有内腔出现狭窄。易发生在下肢动脉中。常见于糖尿病患者及慢性肾功能衰竭透析患者身上。小动脉硬化是在肾脏、脑等脏器内的小动脉发生的病变，该病情将会随着年龄的增长而加重。这与高血压存在较大关联。现在，将对临床上重要的动脉粥样硬化病变的成因进行说明。首先，随着年龄的增长，动脉的内膜会变厚。然后，脂肪沉积在内膜上。为了处理沉积的脂肪，巨噬细胞从血液中渗透到血管壁上。同时，淋巴球细胞（白血球的一种）也渗透进来。巨噬细胞吸取脂肪的同时与淋巴球作用，引起炎症。结果，释放出各种液体因子（细胞激动素、増殖因子等），平滑肌细胞从中膜游移到内膜上。另外，血液中存在的骨髄中的干细胞将集中在内膜上，分工到平滑肌细胞上。内膜上聚集的平滑肌细胞，在増殖的同时会产生纤维。然后，在纤维化的同时，将发生钙沉积。吸收脂肪的细胞坏死，从而在中心部形成粥样肿瘤。

动脉硬化病变的成因•内膜肥大（变厚）。•动脉壁（主要为内膜）上沉积脂肪。•内膜上的纤维増加。•内膜上发生钙沉积。3-3.动脉钙化的成因与临床意义如上所述，在动脉粥样硬化病变进行的过程中发生钙化（钙的沉积）。以前认为，血管的钙化是动脉硬化的结果（变质、坏死组织上钙沉积后的物质），而最近的研究表明，其与骨骼有同样的主动过程（积极地吸收钙），可以通过钙调节荷尔蒙及其他的液体因子来进行调节。这也称为「血管骨化」。实际上，从动脉组织中取出平滑肌细胞进行培养，发现其结果显示出与成骨细胞非常相似的特性。众所周知，动脉硬化病变，经常会发现与骨骼及软骨相似的组织出现。这被称为骨骼及软骨的转化。因此，在动脉壁上存在可以转化为成骨细胞及软骨细胞的细胞。关于这些细胞的起源（由来），有各种说法，多数认为是来自于血管平滑肌细胞、毛细血管表皮细胞、干细胞（骨髄或血管）等。下面，将对动脉钙化的临床意义进行说明。在临床上，证明了动脉钙化，特别是冠状动脉的钙化，会随着年龄的增长而加重（钙化量増加），因而成为了冠状动脉硬化程度的指标和有助于心肌梗塞等心血管病例的预测。也就是说，钙化量增多，不仅动脉硬化的程度加重，也意味着将来发生心肌梗塞的危险性增加。并且，动脉钙化会妨碍扩大血管内腔的治疗及搭桥手术的进行。

向血管壁细胞的成骨细胞、软骨细胞的分化3-4.动脉硬化症的危险因素动脉硬化症的危险因素，包括可以改善的高血脂症、高血压、糖尿病、吸烟、肥胖等因素及年龄增长、性別（男性）、家族遗传等不能改善的因素。能改善的因素，主要与生活习惯有关。通过改善这些因素，可以降低产生动脉硬化症的风险。动脉硬化症（主要是缺血性心脏病）的危险因素•可改善的因素高脂血症高血压糖尿病吸烟肥胖•不可改善的因素年龄增长（老化）高血压性別（男性）家族史４．骨骼与血管的相关性4-1.何谓骨骼、血管的相关性随着年龄的增长，骨质疏松症与动脉硬化症同时加重，其发展程度也存在关联。也就是说，骨量降低严重的人，意味着其动脉硬化症也在加重。特别是，从钙代谢的观点来看，骨钙量的降低与动脉硬化产生的在血管上的钙沉积量成反比。的确，随着年龄的增长，骨骼、血管的相关性与「血管骨化」的概念完全相符。这种骨骼与血管的关系称为骨骼、血管的相关性。并且，通过各种研究表明，年龄增长引起的骨骼与血管的变化（病变）与发病有共通的原因。此外，通过用动物实验（主要为白鼠）进行的研究发现，单一的基因异常，也会引起骨骼、血管的病变。因此，可以理解为骨骼与血管之间存在紧密的联系。骨质疏松症与动脉硬化症的关系4-2.骨骼与血管的相互作用伴随着年龄增长而产生的骨骼与血管的老化现象，会罹患骨质疏松症与动脉硬化症。各种病症的发病原因逐渐明晰。本来，对骨质疏松症的发病起重要作用的副甲状腺荷尔蒙、维生素Ｄ、雌性激素、细胞激动素等对动脉硬化、动脉钙化的发展也有关联。但是，人们慢慢发现，对动脉硬化的发病、发展起重要作用的（酸化ＬＤＬ、増殖因素、细胞激动素）对骨质疏松症也产生影响。也就是，说骨骼与血管的老化存在共通的发病原因。骨骼、血管相互作用：发病因子4-3.在骨骼、血管的相互关系中的从骨骼向血管转移的因素１）钙骨质疏松症与动脉硬化症发展时，骨骼的钙质减少，从血管中钙的増加可以发现，钙可以直接从骨骼移动到血管中（称为钙移动说）。实际上，还没有明确从骨中游离出的钙是否沉积在血管上。重要的是，伴随着动脉硬化，血管能获得吸收钙能力。也就是说，会形成骨一样的组织。然而，正常的骨骼不用顾及钙的丢失，而异常的骨骼，发生钙沉积是很难理解的。其真正的原因还不清楚。

２）骨髄干细胞骨髄是存在于骨内部的器官，产生血液细胞（红血球、白血球、血小板等）。这些血液细胞的源头---造血干细胞存在于骨髄内。具有转化为平滑肌细胞、成骨细胞、软骨细胞等间叶细胞能力的间叶干细胞也存在于骨髄内。现已证明，这种间叶干细胞通过血液到达动脉硬化的病灶，转化为平滑肌细胞，对形成病变起到重要的作用。因此同理，干细胞在动脉硬化病灶上转化为成骨细胞及软骨细胞，有引起血管钙化的可能。这些干细胞的调动在骨质疏松症中是否会増加还不清楚，但这是一个很令人感兴趣的假说。骨骼与血管的相互作用：从骨向血管转移的因子骨质疏松症动脉硬化症５．为了保护骨骼与血管综上所述，为了保护骨骼与血管，排除各种有关发病的危险因素，消除骨骼与血管的相互作用就显得至关重要了。可以认为，骨骼吸收的亢进是钙与骨髄干