本帖最后由 红梅HM 于 2024-4-26 23:34 编辑
胶原与骨质疏松的关系 红梅医生 2024-4-27 什么是胶原呢?胶原不是大家过去熟悉的胶原蛋白,胶原是三股胶原蛋白肽链以螺旋结构紧密缠绕在一起的,具有生物活性而且不溶于水的这么一种蛋白质。而胶原蛋白是胶原在酸、碱、酶或高温作用下三股螺旋结构彻底松开,高级结构破坏,生物学活性丧失,完全溶于水。虽然是2个字之差,但是,从结构到功能,完全不同,是2种完全不一样的蛋白质。这就是我们医学上常说的“蛋白质的结构决定功能”,有什么样的结构才具有什么样的功能。所以,可以这样理解:胶原蛋白是胶原的“尸体”,不具有任何胶原的生物学作用。我们在后面谈到的都是胶原而非胶原蛋白。 胶原是人体最难合成的蛋白质,原因是胶原的肽链是由甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸三种氨基酸组成,羟脯氨酸不属于常规氨基酸,在细胞内以DNA为模版进行组装的时候,搬运工RNA不认识羟脯氨酸,所以,不能直接组装成胶原,那就需要把RNA认识的脯氨酸羟化成胶原所需的羟脯氨酸,这个过程叫做“羟化”,是胶原合成过程中最重要的技术难点之一。 胶原合成还有另外一个技术难点,就是只有在成纤维细胞里面合成的胶原才具有信号肽和前肽,信号肽是让合成的新胶原从细胞里面出来,前肽是出来后的新胶原与既往的胶原砌墙整合,形成灵动的整体。所以,这两点就是吃胶原蛋白不能补胶原,注射胶原和外敷胶原也不能达到身体自己合成的胶原的那些特性,是否吸收还不一定,就算是吸收来,由于没有前肽引导砌墙整合,只是一堆不灵动的“死胶原”,僵尸脸就是这么来的。 我们知道:胶原是人体内含量最多的一类蛋白质,占蛋白质总量的1/3左右。已经发现有27种不同类型的胶原,它们在结构上略有不同,按照发现顺序分为I型胶原、II型胶原等等。其中骨骼以I型胶原为主。 胶原在人体中的功能或者说作用,可就多啦,主要是支撑和保护,还参与细胞增殖、分化、迁移,还维持组织器官的正常结构和功能,当然还被广泛的应用在医学和医美领域当中。 那胶原与骨骼健康的关系是什么呢?首先是骨骼中的有机成分主要由胶原纤维和基质组成,胶原纤维为骨骼提供弹性和韧性,基质则参与骨骼代谢和修复。其次是随着年龄的增长,骨骼中胶原逐渐减少,导致骨骼脆性增加,容易发生骨折等损伤。再者,补充适量的胶原有助于维持骨骼健康,预防骨质疏松等疾病的发生,同时,胶原还能促进钙、磷等矿物质的沉积,提高骨密度和强度。 以上我们了解了胶原的基本概念和功能,以及胶原与骨骼健康的关系后,我们现在来了解一下骨质疏松。 骨质疏松是一种全身性疾病,其特征是骨量减少、骨组织微结构破坏,导致骨脆性增加,容易发生骨折。这里的骨量是指全身骨骼中单位体积骨基质(包括胶原纤维和其他蛋白质等)的质量和骨盐(包括钙、磷等无机盐)的量。用大白话就是骨头里面的胶原含量和钙盐等等的含量减少。 骨质疏松诊断的金标准:是基于双能X线吸收测定法(DXA)测量的骨密度的结果,通常使用T值来判断,T值≤-2.5可诊断为骨质疏松。 骨质疏松症是一种常见疾病,随着年龄的增长,发病率逐渐上升。在中国50岁以上人群的骨质疏松患病率近20%,60岁以上的人群患病率超过32%,骨质疏松总的患者已经超过1个亿,用在治疗骨质疏松上的费用保守估计每年大约至少150亿人民币。 骨质疏松发病原因和危险因素有哪些呢?发病原因有4个:遗传、激素、营养、生活方式,比如体内雌激素、雄激素和降钙素失调可导致骨质疏松发病率增加、还比如钙、磷、和维生素D缺乏可导致骨质疏松的发生、生活方式中长期卧床、缺乏运动、吸烟、酗酒等都可增加骨质疏松的风险。 危险因素呢包括了6个方面,有年龄:随着年龄的增长而增加;有性别:女性多于男性,尤其是绝经后的女性;有种族;有体型:一般来说瘦小体型的人更容易患骨质疏松;有疾病:比如糖尿病、甲亢、类风湿性关节炎这类患者更容易骨质疏松;有药物:比如长期使用糖皮质激素和抗癫痫药物的人更容易患骨质疏松。 那骨质疏松有哪些临床表现和并发症呢?早期可没有明显症状,随着病情的发展可出现疼痛、脊柱变形和骨折等表现,伴或者不伴有疲劳、盗汗,疼痛以腰背部多见,也可以是全身性的骨头疼痛。骨质疏松最严重的并发症是骨折,常见部位髋部、脊柱、手腕,骨折后可导致疼痛、残疾甚至死亡,还可以导致心肺功能下降、消化功能减退等并发症。 下面我们就来讲讲重点,胶原在骨质疏松中的作用机制。机制一:胶原对骨骼生长和发育的影响,我们通过前面的学习,知道了胶原是骨骼的重要组成部分,为骨骼提供结构和弹性。胶原在骨形成过程中起着支架作用,引导钙盐沉积。没有骨胶原,钙盐就像种子泼在水泥地上,没有松软的土壤(这里就好像我们的胶原)留不住,钙盐就不能沉积下来,就像流星一样划过天空,不带走任何一片云彩。胶原的数量和质量还影响骨密度和骨强度,进而影响骨骼的生长发育。机制二:胶原在维持骨骼稳定性中的作用,胶原与羟基磷灰石结合形成稳定的骨基质;胶原通过与其他骨基质蛋白相互作用,维持骨骼的完整性和稳定性;胶原的代谢和更新对于维持骨骼健康至关重要。 正是因为胶原的数量和质量影响骨密度和骨强度,胶原的代谢和更新对于维持骨骼健康至关重要,所以在随着年龄的增长,胶原合成速度越来越慢,分解速度越来越快的情况下,而且胶原的合成过程还需要克服9大难点,可见合成质量还合格、数量还满意的胶原,是多么的不容易,是需要有很高的科技技术来支撑的。 比如在我们人体现有的身体条件下,不借助任何科技技术,合成的胶原的氨基酸的排列就可能出现不是正常的甘-脯-羟脯这样的肽链,而是甘-脯-脯这种肽链,就是羟化出现了问题,这时它的熔点就由58度降低至24度,在体内就很容易发生脆裂,支撑作用也就会大打折扣,表现在骨骼就容易发生骨折,表现在血管就很容易破损出血。机制三:胶原降解与骨质疏松关系,胶原降解加速(就是破骨细胞功能过强)是骨质疏松重要的病理过程之一,胶原降解导致骨基质减少,骨脆性增加,易于发生骨折,随着年龄的不断增长,胶原降解加速在所难免,如果说抑制胶原降解(就是抑制破骨细胞功能)是治疗骨质疏松的潜在策略之一,那么促进胶原合成更是治疗骨质疏松必然要考虑的策略。 讲完了胶原在骨质疏松中的作用机制,可以看出胶原对于骨质疏松的无比重要性。现在我们来了解一下临床上治疗骨质疏松的方法有哪些?有没有促进胶原合成的药物或者技术方法呢?参考2022年中华医学会关于骨质疏松治疗指南,主要有以下几种方式,1、药物;2、非药物;3、新型治疗技术。我们首先来看1、药物: 第一种:各种钙片、维生素D,可能大多数人都以为骨质疏松缺钙就是补钙片就好,其实哪有这样简单呢。 第二种:抑制骨吸收的药物:比如双磷酸盐类:代表药物有阿仑磷酸钠、利塞磷酸钠等,还有就是降钙素类:比如鲑鱼降钙素、鳗鱼降钙素,这类药物都是抑制骨吸收的。 第三种:促进骨形成的药物:比如甲状旁腺激素(PTH)、锶盐等等。 第四种:雌激素和雌激素受体调节剂,这里了解一下就好。 第五种:联合制剂:比如钙剂+维生素D+抑制骨吸收的药物;钙剂+维生素D+促进骨形成的药物;降钙素与雌激素和雌激素受体调节剂联合等等,为什么要联合呢?因为骨质疏松是多因素的,单一药物不能解决问题,需要联合用药,但是联合用药后骨质疏松的治疗率仅仅只有7%左右。 这里可以看出目前我们在治疗骨质疏松上还缺乏了胶原,没有骨胶原,补充再多的钙也留不住,而且前面还讲了胶原在骨质疏松的那么多的作用机制,所以,这个是很大的缺口,谁掌握了促进我们胶原的合成技术谁就弥补了骨质疏松治疗上的空白。 2、讲完了药物,我们来谈谈非药物: 首先是生活方式改善:戒烟限酒、避免过度饮用咖啡和碳酸饮料、保持充足睡眠。适当运动:散步、慢跑、跳舞等负重运动,瑜伽、太极等平衡和柔韧性训练,预防跌倒也非常重要,对已经出现骨质疏松的患者,康复锻炼可以帮助缓解疼痛,改善关节功能。 其次是营养膳食:增加钙的摄入比如牛奶、酸奶、豆腐,适当嗮太阳,多吃富含维生素D的蛋黄、鱼肝油等、保持适量蛋白质摄入,过量蛋白质对骨骼健康也会产生负面影响。 再次就是心理干预:提供心理支持、鼓励积极心态、做好心理健康教育。最后是一些辅助齐聚的使用。 3、最后我们来了解一下新型治疗技术(基因工程、细胞移植、生物材料等等),这里不重点讲。 最后我们来总结一下:胶原在骨骼结构中发挥着重要作用,胶原流失与骨质疏松有非常紧密的关系,胶原的合成是非常困难的,不干预的情况下是逐年下降的,骨质疏松典型的症状如骨痛、骨折等,诊断的金标准方法是骨密度测定,治疗上包括了生活方式、运动、膳食调整、多种药物联合使用等综合措施,在目前骨质疏松治疗率仅7%左右的情况下,是否需要积极找到促胶原合成的方法来改善骨质疏松治疗上的不足呢?这个就是留给大家一起来思考的话题。 提高大众对骨质疏松疾病的认知,骨质疏松的健康教育非常重要,这是一件有利于人类的好事儿,培养大众健康的生活习惯,做好骨质疏松的预防,鼓励患者积极配合治疗。 展望未来:深入研究胶原与骨质疏松的机制,未来已来,骨质疏松的治疗离不开胶原促合技术,推广早筛查和早干预,提高公众健康意识,探索和完善更新治疗方法和手段。
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