李星慧 張毓洪 杜建財 郭忠琴 張翻弟 孫亮 朱小泉 原惠萍 楊帆 秦嬌琴 賈春媛 何本進 韓晶 楊澤※

人類骨骼衰老及其相關疾病

李星慧1，2張毓洪1※杜建財1，2郭忠琴1張翻弟1，2孫亮2朱小泉2原惠萍2楊帆2秦嬌琴2賈春媛1，2何本進2韓晶2楊澤2※

與年齡相關性脆性骨折是影響當今社會的重大公共衛(wèi)生健康問題，在生長期骨量的獲得和老年相關性骨丟失都是影響其脆性的風險因素。高分辨率外周定量(HRpQCT)的發(fā)展增加了對松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的微結(jié)構(gòu)變化在整個生命體內(nèi)改變的認識與評估。研究表明，使用HRpQCT可以看到青少年成長期在前臂遠端骨折與骨皮質(zhì)改變的瞬時增加有關，也包括骨皮質(zhì)變薄和皮質(zhì)孔隙度的增加。兒童前臂遠端輕度骨折，在不嚴重的情況下，外傷也增加全身橈骨遠端骨皮質(zhì)和骨質(zhì)量的虧損。此外，從青少年到成年的過度期骨量峰值也會隨之下降。老年期男性在兒童期有前臂骨折史，老年后骨質(zhì)疏松癥骨折的風險就會增加，而老年期女性除外。從生物力學角度看隨著年齡的增長，男性松質(zhì)骨流失主要是由于骨小梁變薄，而在女性主要是骨小梁數(shù)量減少。然而，與年齡相關骨皮質(zhì)流失和皮質(zhì)孔隙度的增加似乎比以前認可的影響更大，皮質(zhì)孔隙度可能會增加患者在脆性骨折的風險增大。

年齡相關性脆性骨折 骨質(zhì)疏松癥 衰老

我國人口正以前所未有的速度老化，年齡≥60歲的老年人口，2014年已經(jīng)超過2億［1］。這些個體中的絕大多數(shù)人已經(jīng)罹患有與年齡相關的退行性病癥，如骨質(zhì)疏松癥，骨質(zhì)疏松癥及其前期(類似于糖尿病和糖尿病前期)增加了骨折的易感性。正如外科醫(yī)生的報告中對骨骼健康與骨質(zhì)疏松癥的描述一樣，在美國大于50歲的1億人已經(jīng)患有骨質(zhì)疏松癥，另外還有3.4億人已有骨質(zhì)流失。事實上，到2020年美國低骨量的人口總數(shù)可以達到610萬，到2025年骨質(zhì)疏松癥相關性骨折由2005年報道的200萬增加至300萬。隨之每年的醫(yī)療成本也相應的由16.9億美元增加至25.3億美元。

鑒于骨折、年齡-相關性骨質(zhì)流失及骨質(zhì)疏松癥患病率的增加，為了更加了解骨架老化結(jié)構(gòu)的變化，發(fā)展靶向療法以預防骨質(zhì)的丟失和骨折是至關重要的。此外，相當多的證據(jù)表明［2］，在童年期和青春期骨量獲得達到峰值，并在老年期骨量和骨折的發(fā)生風險也受其影響。的確，以其壽命為基礎，計算機模擬骨量丟失，假如年輕人的骨礦物質(zhì)密度(Bone Mineral Density，BMD)比平均值高出10%，預測老年以后診斷為骨質(zhì)疏松癥的時間將推遲13年。然而，除了骨質(zhì)量和骨礦物質(zhì)密度，骨的結(jié)構(gòu)也可能對其強度作出重要貢獻，從而對骨折的抵抗力也有重要的貢獻。

在本綜述中，我們解決的關鍵問題是骨骼從出生、發(fā)育生長到衰老的整個過程中的結(jié)構(gòu)變化。我們重點研究的是人類與臨床相關的前臂骨折部位，重點強調(diào)了橈骨遠端骨骼的變化。隨著新成像技術的出現(xiàn)，如高分辨率外周定量CT(HR-pQCT)提供了解決這個問題的機會，不僅在宏觀結(jié)構(gòu)層面的骨量變化，而且著眼在微觀體系的骨結(jié)構(gòu)變化。因此，雖然骨折在其他部位發(fā)生(如脊柱和髖部)同樣是很明確的公共衛(wèi)生健康問題。常規(guī)成像沒有能力去處理這些中心部位骨微體系結(jié)構(gòu)(由于有關輻射暴露)限制我們直接解決這一問題的能力。盡管如此，我們討論關于隨著年齡變化骨的宏觀結(jié)構(gòu)在這些部位變化及骨活檢樣本的有限性和住院患者中有或者沒有髖關節(jié)骨折的骨微結(jié)構(gòu)和尸體數(shù)據(jù)的檢查。

關鍵點

①骨量峰值關鍵是在兒童期和青少年時期的生長過程中形成，而骨量和骨折風險后期的主要決定因素是骨量的流失與衰老。

②橈骨遠端骨折的發(fā)生率明顯在青春期和兒童期增加，他們維持這些骨折在緩和的狀態(tài)之中，但也不穩(wěn)定。創(chuàng)傷使全身骨骼缺損，這種缺損能維持到青年及成年期。

③隨著年齡的增長，在中年期骨皮質(zhì)在骨骼多個部位維持的相當穩(wěn)定，當女性的雌激素缺乏及男性性激素逐漸缺乏時骨皮質(zhì)開始流失和缺損。

④相比之下，在男女性激素充分的條件下大量的骨松質(zhì)流失發(fā)生在青年及成年期。

⑤隨著年齡的增加皮質(zhì)孔隙漸漸被認為是骨質(zhì)量重要組成部分，然而皮質(zhì)孔隙度的變化是不能由雙能X線骨密度儀捕獲。

⑥皮質(zhì)孔隙度的評估可以幫助人群對逐漸增加的骨質(zhì)流失患者的骨折風險識別，其中對骨折風險評估仍然很模糊。

1．骨骼生長發(fā)育過程中的變化

1.1 骨量的獲得 在兒童時期，骨質(zhì)量穩(wěn)步增長，但在青春期的增長更加顯著。事實上，95%以上的成人骨骼是在青春末期形成的。大多數(shù)研究用雙-能量X-射線骨密度儀(DXA)來評估骨骼生長，它可以測量骨礦含量(BMC)以及面積BMD(aBMD)(定義為BMC除以預測骨面積)。因此，aBMD是由骨大小的影響的，DXA對aBMD的評估和測量大骨頭和小骨頭超過了對vBMD的評估。另外，DXA不能區(qū)分骨小梁和骨密度之間的變化。盡管有這些限制，DXA已被證明不僅在成人骨質(zhì)量的評估而且在兒童和青少年生長期同樣非常有效。

使用DXA測量青春期骨礦物質(zhì)自然增長的研究時，試驗選擇了年齡均在8～14歲之間53例女性和60例男性為期6年的前瞻性研究。骨礦物質(zhì)值自然增長的平均年齡(BMC峰值速率)女孩(12.5±0.90年)比男孩(14.1±0.95年)早2年，這和女性的初潮平均年齡在(12.5±0.98歲)是相符的。在女性和男性之間，身高高峰速度比BMC峰值速度提前了0.7歲。此外，骨量峰值男性要比女性快，這可能也會考慮到骨質(zhì)疏松癥后期的發(fā)作。然而，由于大多數(shù)研究主要包括白種人，在一定程度上不同種族群體之間的骨量峰值是有差異的這也是一個重要的問題，但至今尚未解決。

在女性和男性中已知BMC峰值期與前臂遠端骨折是具有關聯(lián)性的，在青春期這也是比較常見的。研究來自于Olmsted County，MN［3］以特定年齡，特定性別的小孩進行為期30年以人群分布為基礎研究調(diào)查前臂遠端骨折發(fā)生率，這與其他幾個研究結(jié)果是一致的。這些骨折的發(fā)病率峰值往往在青春期加劇，這在女性要比男性早。到青春后期，這些骨折的發(fā)生率下降到成年早期可觀察到的最低水平，隨后，與中老年男性相比中老年女性再一次增長。值得關注的是在美國Olmsted County，MN，1969～1971年和1999～2001年前臂遠端骨折的發(fā)病率似乎大幅增加;年齡-調(diào)整發(fā)病率每100000人中的發(fā)病率男孩32%和女生56%，在1999～2001年比1971～1969年，這些增加是否是由于體力活動的方式改變，由于營養(yǎng)不良降低骨采集(為例，減少鈣的攝入量)，這些都還不清楚，但值得進一步調(diào)查。

1.2 骨的微觀結(jié)構(gòu) HRpQCT成像，其分辨率82μm(最近61μm)，擁有在生長期就可以提供一個非侵入性，在體內(nèi)骨活檢的功能，其在生長期就可以測量骨微結(jié)構(gòu)的改變。這項新技術可以明確骨小梁和骨密度參數(shù)這與體外μCT(分辨率小于10μm)的“金標準”是有關的。此外，HRpQCT掃描也可以用來構(gòu)建微量元素(μFE)骨強度模型，這與生物力學測量骨強度有關。橈骨遠端使用最新一代的HRpQCT掃描儀掃描遠端和近端的具有代表性的圖像掃描分辨最顯著骨微結(jié)構(gòu)的技術。然而，這種技術是有限制的，由于所需的輻射劑量，以實現(xiàn)其分辨率，只能掃描外周骨骼部位(如半徑和脛骨)盡管如此，外周位點掃描時，全身有效輻射劑量極低(＜0.005mSv，而14.2mSv是例行腹部或盆腔CT掃描的輻射劑量)。

雖然HRpQCT在整個骨骼改變期，在脆性骨折的發(fā)病機制期等變化的影響提供了重要的見解和潛力，但這種方法也有局限性。例如，雖然新一代HRpQCT成像有比常規(guī)CT更高的分辨率，關注的也是骨微體系結(jié)構(gòu)(如皮質(zhì)孔隙度)，事實上，也只是其真實值的估計。盡管如此，這項技術是評估人類體內(nèi)骨微結(jié)構(gòu)并測量患者與非患者之間區(qū)別的可行性限制。此外，利用XtremeCTⅡ期研究(SCANCO醫(yī)療，瑞士)，其中有一個分辨率為61μM，是在視野內(nèi)的。

為了更好地了解骨微結(jié)構(gòu)的變化我們選擇了年齡在6～21歲之間的66例女生和61例男生進行橫斷面研究利用HR-pQCT進行橈骨遠端掃描。結(jié)果顯示骨小梁參數(shù)［骨體積:組織體積(BV:TV)］，骨小梁數(shù)量(TbN)或骨小梁厚度(TbTh)并沒有改變女生的青春期，卻推遲男生的青春期。從青春初期到青春中期的女生和青春初期男生其皮質(zhì)厚度(CtTh)和vBMD下降比后期明顯。總而言之，骨強度在兩性中都會隨著年齡的增加而增加，我們使用μFE模型計算;在青春后期男生骨強度明顯比女生高，這主要是由于男生骨尺寸較女生大。有趣的是，男女生都在青春中期皮質(zhì)孔隙度達到峰值，這正好與以往研究的青春期易發(fā)生前臂骨折結(jié)論相符合。這些研究結(jié)果表明，瞬時的部分骨皮質(zhì)，特別是皮質(zhì)變薄和皮質(zhì)孔隙度的增加以及快速縱向增長的時期，都是影響青春期的前臂骨折的易發(fā)生的影響因素。總的來說，在HRpQCT隨后的相似結(jié)果中報道在一個涉及69例男孩和60例女孩年齡在5～18歲的實驗研究。雖然皮質(zhì)孔隙度評估沒有涉及在這項研究中，但研究人員報告在CtTh和皮質(zhì)vBMD在青春中期顯著下降，尤其是男孩。另一項研究報告表明，在青春期的所有階段男孩比女孩皮質(zhì)孔隙度更高，這也許是解釋至少在部分人群中青春期遠側(cè)前臂骨折的男孩比在青春期女孩該病的發(fā)病率更高。

使用HRpQCT得到這些研究數(shù)據(jù)已經(jīng)在實質(zhì)上驗證了這種關于青少年前臂骨折位點的假設發(fā)病機制。根據(jù)臨床和流行病學資料可以看出橈骨遠端骨折在更年期婦女中的發(fā)病率明顯增加，帕菲特假定骨的高度更新可導致皮質(zhì)孔隙度增加是否與絕經(jīng)期和青春期快速增長有關。這種增長顯然是短暫的增長，但在老齡女性(和老齡男性)是永久性或漸進性的。根據(jù)帕菲特的觀點，青春期生長突增鈣的需求增加是可以得到滿足的，至少在身體部分區(qū)域可以得到滿足，鈣動員起始于皮質(zhì)骨，從而導致所觀察到的皮質(zhì)孔隙度增加。鈣動員增加可能會帶動分泌的甲狀腺激素分泌的短暫增加，這也是鈣穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)因子，同樣可以增加皮質(zhì)孔隙度。由于皮質(zhì)孔隙度的增加皮質(zhì)在這點是非常薄的，所以橈骨遠端是最易受到骨折的。因此，根據(jù)帕菲特假說，前臂遠端骨折在青春期迅速增長階段是不可避免的結(jié)果，需要維持縱向生長所需鈣的系統(tǒng)性需求。

2．橈骨遠端骨折

在生長過程中橈骨遠端骨折的發(fā)生率較高，并且觀察到這些骨折可能會隨著時間的推移而增加，已導致了三個重要問題。首先，青少年前臂遠端骨折是否能導致骨質(zhì)流失?其次，這些骨骼的流失從年輕持續(xù)到成年?第三，兒童前臂遠端骨折的風險增加會引起老年的脆性骨折嗎?大量meta分析研究顯示骨質(zhì)流失使用DXA處理青少年骨質(zhì)流失是否與前臂遠端骨折的相關性問題。所使用的數(shù)據(jù)包括mete分析在內(nèi)的8個研究顯示，標準化均數(shù)差(均數(shù)差除以參與SD的合并值)試驗組骨折兒童與對照組未骨折兒童骨量是-0.32 (95%CI-0.43～-0.21，P＜0.001)。之間的裂縫和控制兒童的兒童沒有骨折是0.43(95%CI-0.32～-0.21，P＜0.001)。這一結(jié)論與唯一一個前瞻性隊列研究的分析是一致的，該研究包括6213兒童(平均年齡9.9年)，隨訪24個月，發(fā)現(xiàn)在大小調(diào)整的BMC每減少一個SD骨折風險就會增加89%。

為了更好地了解青少年期橈骨遠端骨折骨微結(jié)構(gòu)的變化及處理創(chuàng)傷導致的骨折水平的研究在2014年有30個人使用了HRpQCT并定義了創(chuàng)傷級別(由輕微到中等)這種定義創(chuàng)傷的級別表基于(Box1)［4］。研究參與者包括115例男孩和女孩，他們在過去的一年中有前臂骨折史，和108例年齡在8～15歲未骨折的對照組。本研究的主要結(jié)果是，相比對照組男生和女生的輕微創(chuàng)傷前臂遠端骨折(例如，導致從站立的高度掉下)有13%和11%的骨強度減少(評估μ有限元模型，P＜0.05)，以及統(tǒng)計學顯著減少CTTH 14%和13%(P＜0.01)，和皮質(zhì)區(qū)的26%和23%(P＜0.01)。類似的變化在脛骨遠端顯而易見，這表明骨質(zhì)的流失具有普遍意義。相比之下，男生和女生前臂遠端骨折中度創(chuàng)傷(例如，從自行車上摔下來造成的)與評價骨參數(shù)的個體有相似值，控制個人所有的測量骨骼參數(shù)，包括骨強度、慢性緊張型頭痛和皮質(zhì)區(qū);男生和女生中度創(chuàng)傷前臂遠端骨折(例如，從自行車上摔下來造成的)有相似的價值觀，同樣包括骨強度、CtTh及骨皮質(zhì)區(qū)。在此外，即使在之前皮質(zhì)孔隙度被顯示在快速縱向生長，此參數(shù)在個體前臂遠端骨折間也是不同的，包括那些在個體輕度外傷所造成的骨折。然而，另一項研究通過使用一個稍微不同的方法評估皮質(zhì)孔隙度報道，與他們同齡沒有骨折的人相比，女生前臂遠端骨折有更大的皮質(zhì)孔隙度，男生前臂遠端骨折沒有做評估。

總的來說，DXA和HRpQCT數(shù)據(jù)表明前臂遠端骨折的青少年有全身骨質(zhì)流失的現(xiàn)象，但只有達到輕度創(chuàng)傷性骨折時才不發(fā)生骨質(zhì)流失的現(xiàn)象。此外，前臂遠端骨折青少年比沒有骨折的青少年在橈骨遠端和脛骨有更嚴重的生長突增期變的皮質(zhì)更薄(導致骨強度降低)。無論是全身骨骼的缺損或皮質(zhì)變薄都可導致遺傳易感性或營養(yǎng)和/或環(huán)境因素在這一點上仍不清楚并且進一步研究是合理的。

3．從青年到成年持續(xù)的骨骼缺損

一些研究已經(jīng)試圖去解決骨骼缺損是否從年輕持續(xù)到成年的問題。某研究使用單光子吸收這樣一個相當老的技術［5］，在47例男生和26例女生(平均年齡10歲，范圍為3～16歲)前臂遠端測量aBMD與骨折指數(shù)(定義除了手、手指、顱骨、牙齒和肋骨骨折除外的任何骨折)相似數(shù)量的進行年齡-匹配和性別-匹配測量從基線到27年后再次測量進行對比。在男生中脆性指標與缺損指標相似，從年輕到成年的追蹤認為骨缺損aBMD在基線時(Z評分-0.4，95%CI-0.7～-0.1)27年后的值(Z評分-0.4，95%CI-0.7～0.1)。相似的研究結(jié)果在女生中也顯示出來。在男生中骨量缺損指標是微弱的而不是中等的或創(chuàng)傷性的骨折。然而，我們所掌握的知識對于幾十年后骨峰值的降低與脆性危險度的研究是未知的。

在有兒童前臂骨折史的青少年中檢查骨微架構(gòu)改變，在第二項研究中使用HRpQCT來研究實驗組有兒童前臂骨折史的75例婦女和75例男性(年齡范圍20～40歲)在年齡和性格進行等量匹配，而對照組則無骨折史。在兒童中也有類似的發(fā)現(xiàn)，30例有輕度兒童期前臂遠端骨折史的年輕女性和男性，中度骨折除外，在橈骨的皮質(zhì)區(qū)域創(chuàng)傷與骨強度降低有顯著性統(tǒng)計學意義，同樣類似脛骨皮質(zhì)骨面積和骨強度也減少。這些骨骼缺損在有前臂遠端骨折史年輕成年人與目前在青少年中的骨折有一個相似的量值，建議從青春期到成年期長期追蹤。有輕度創(chuàng)傷前臂遠端骨折史的個人aBMD也有相當大的缺損，需用DXA在橈骨、髖關節(jié)和全身進行評價。因此，輕度創(chuàng)傷前臂遠端骨折可以預測在年輕的成年中可以得到的最適度的骨密度峰值，其結(jié)構(gòu)和強度也得一實現(xiàn)。

3.1 老年脆性骨折的風險 前臂遠端骨折的孩子是否有脆性骨折風險的增加這一問題，在老年以后都一直難以解決。從歐洲前瞻性骨質(zhì)疏松癥參與者的研究中顯示［6］招募和詢問了有童年骨折史的6451男性(平均年齡63.8歲)和6936名女性(平均年齡63.1歲)的志愿者，有8.9%的男性和4.5%的婦女回憶第一次骨折的年齡在8～18歲之間。然而，兒童骨折的患病率估計男性占了42%，女性占了54%，這一研究結(jié)果存在確認偏倚。雖然這只是個推測，任何一個兒童的骨折史或前臂骨折史與性別無關，與將來骨折風險的增加也不相關。為了進一步研究老年期脆性骨折，在奧姆斯特德縣選擇了1776個18歲之前在1935～1992年有前臂骨折史的孩子進行了基于人群的隊列研究并研究其在50歲之后骨折的發(fā)病率。在這項研究中，持續(xù)前臂遠端骨折男生在成年后任何脆性骨折風險顯著增加(OR值2～3)，主要包括骨質(zhì)疏松癥骨折(髖關節(jié)、脊柱、前臂遠端或近端肱骨)或其他脆性骨折。相比之下，有持續(xù)前臂骨折史的婦女在老年期脆性骨折的風險沒有顯著增加。造成這種性別差異的原因主要有:例如，任何從童年到老年骨骼脆弱性“追蹤”可能被絕經(jīng)期所掩蓋，因為在這一時期婦女的骨損失會更加明顯。此外，如果兒童期有前臂遠端骨折和脆性斷裂史的婦女在老年期要比男性更加脆弱，這項研究由于無法區(qū)分一個發(fā)生在很多年以前的輕度骨折與中度創(chuàng)傷的差別而被誤導。

3.2 年齡相關性骨流失和骨折——男性和女性骨流失的模式 除了最佳的骨質(zhì)量獲得，之后隨著與年齡老化相關的骨質(zhì)流失在老年期骨折風險起了決定性作用。最近的研究已經(jīng)用定量CT(QCT)，評估骨皮質(zhì)和小梁vBMD的變化，同樣也可以評估不同骨骼部位的骨大小，包括脊椎、髖關節(jié)、橈骨遠端和脛骨遠端。在年齡20～97歲373名男性和323名女性的橫斷面研究中，35%～42%的男性有較大的骨面積(取決于特定的骨骼部位檢查)，比早期成年女性(年齡范圍20～29歲)大，這與男性具有較大的身軀是一致的。在男女性中，骨面積增加超過生命周期的15%，這表明在成年后骨膜骨生長也在持續(xù)發(fā)生。然而，從生物力學的觀點上分析這種骨大小的有益改變與vBMD的減少是相互抵消平衡的。特別是到50歲后，皮質(zhì)vBMD在多個站點不變，然后下降，骨小梁vBMD下降，甚至在年輕成年人，小梁骨丟失明顯在增加。為了進一步驗證這些橫斷面研究數(shù)據(jù)，對同一人群進行縱向分析，產(chǎn)生類似的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)表明，在中年以后男女性皮質(zhì)骨仍然相當穩(wěn)定，當女性雌激素缺乏、男性漸進性性激素缺乏時皮質(zhì)骨可能開始缺失。相比之下，早期發(fā)病(在早期成年期)男女性大量骨小梁在性激素量很充分的情況下也會流失，這在很大程度上仍然是無法解釋的。這些研究結(jié)果表明，在青春期進行優(yōu)化峰值骨量和防止骨小梁骨丟失等干預就可以在老年期預防骨質(zhì)疏松癥和骨折具有重要的意義。在以人群為基礎的橫斷面研究中納入了年齡21～97歲324名女性和278名男性，對骨微體系結(jié)構(gòu)變化使用HRpQCT進行評估，年輕男性(年齡在20～29年的時間)比年輕女性在橈骨遠端有更大的BV/TV和骨小梁厚度(分別為26%和28%)，但類似值在TBN和骨小梁上是分離的。隨著年齡的增加，男性和女性在BV/TV降低上是相似的，但男女性之間在基本結(jié)構(gòu)減少是有差異的:女性經(jīng)歷的骨丟失主要是由于骨小梁的損失(降低TBN)，而男性主要是由于骨小梁變薄，骨小梁厚度降低。由于骨小梁厚度降低，骨強度在很大程度上發(fā)生缺損，這在生物力學角度分析差異是很重要的。這些發(fā)現(xiàn)可能部分解釋了老年男性脆弱性骨折的危險性比老年女性低。

4．皮質(zhì)孔隙度增加的形成作用

在與年齡相關骨丟失和骨折骨時能夠采用HRpQCT進行無創(chuàng)評估，骨微結(jié)構(gòu)增加皮質(zhì)孔隙度產(chǎn)生了重要的作用。通過利用HRpQCT和新皮質(zhì)孔隙率的分析儀以及掃描電子顯微鏡顯示，老年人骨皮質(zhì)的損失比骨松質(zhì)更嚴重，明顯增加的還有皮質(zhì)孔隙度。本研究還強調(diào)了皮質(zhì)孔隙度隨著年齡的老化而增加，主要是由于其在骨膜表面骨吸收(稱為“小梁化”的皮質(zhì)骨)加大。

另一項研究方法以評估與年齡相關骨結(jié)構(gòu)的變化略有不同，關于皮質(zhì)孔隙度在骨齡老化的微結(jié)構(gòu)改變中起到了關鍵作用得到了相似的結(jié)論。雖然以前的研究已經(jīng)表明年齡是不依賴aBMD預測骨折風險系統(tǒng)的一個關鍵因素，但年齡對骨質(zhì)量的影響還不是很明確。為了解決這個問題，使用DXA測量遠端脛骨的aBMD，其中納入了年齡小于50歲的44名女性(平均年齡41歲)，對照組為年齡大于50歲的44名女性(平均年齡62.7歲);年齡小于50歲(平均年齡41.3歲)的57名男子，對照組也被同樣匹配57名年齡大于50年(平均年齡68.1歲)的男性，其中沒有一個個體骨小梁微結(jié)構(gòu)參數(shù)(如，BV/TV，TBN和骨小梁厚度)年輕人和老年人有差別。相比之下，年齡≥50歲的男性和女性皮質(zhì)孔隙度有明顯地增加(分別為91%和56%)，它不能被DXA捕捉。因此，從這些研究數(shù)據(jù)表明隨著年齡的增加皮質(zhì)孔隙度明顯增加，這種增長是不被DXA捕捉到。

使用HRpQCT測量已絕經(jīng)的68名女性和以年齡為匹配的70名骨質(zhì)疏松癥婦女對照測量皮質(zhì)孔隙度是前臂遠端骨折決定性風險的潛在性因素［7］。已診斷為骨質(zhì)疏松癥婦女通過DXA(末梢遠端的aBMD T評分≤-2.5)，皮質(zhì)孔隙度在沒有骨折個體就算有高的皮質(zhì)孔隙度(定義大于90百分位年輕成年女性)也是沒有用處的，在每個組分別92%和86%。相比之下，有骨質(zhì)疏松癥女性(aBMD T評分在-1.0到-2.5之間)，皮質(zhì)孔隙度增加與前臂遠端骨折發(fā)生其OR值為四倍(P＜0.05)。盡管先前的研究都在少量有髖關節(jié)骨折的病人或尸體上進行試驗，其對照樣本以年齡和性別相匹配，皮質(zhì)骨的骨單位使用變化的量化在圓周分段分析，在皮質(zhì)孔隙度表現(xiàn)出區(qū)域差異和調(diào)整合并，聚集在股骨頸的骨重塑。這些數(shù)據(jù)表明，皮質(zhì)孔隙度評估提高了大量患者骨質(zhì)疏松癥對骨折風險的識別，但骨折風險評估仍然是模糊不清的。

前面的討論都集中在老化或有骨折傾向相關的骨微體系結(jié)構(gòu)變化，但是不能忽視一點，骨物質(zhì)屬性是影響骨量的另一個重要組成部分。然而，如何評估骨成分的性質(zhì)使用老化或脆性骨折患者是有困難的，以往量化這些特性需要有創(chuàng)操作，目前一種新型顯微設備現(xiàn)在可以安全測量人類特性骨材料(骨材料強度指標)。一些小型研究發(fā)現(xiàn)，利用原型裝置(稱為參考硬度壓頭計)檢測骨材料性能指標有助于降低患者髖部骨折和非典型股骨骨折概率?；加?型糖尿病的更年期女性比那些沒有患2型糖尿病的婦女在統(tǒng)計學上骨材料強度指標在aBMD有顯著性降低。這一發(fā)現(xiàn)表明，人類骨材料的相關性能在這些脆性骨折的患者中改變，不僅包括骨微結(jié)構(gòu)而且也包括骨微結(jié)構(gòu)的結(jié)點。結(jié)合HRpQCT評估骨材料性能可以提高理解與年齡相關的骨質(zhì)量的變化，這些變化可能會進一步損害患者脆性骨折。

5．總結(jié)

雖然DXA已成為一個非常重要的用于臨床評估骨折風險的工具，新的方法也可以用來評估人的骨微架構(gòu)，為人類成骨生長到衰老過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化提供了新的見解。這些研究已經(jīng)強調(diào)的重要性，在皮質(zhì)骨，尤其是皮質(zhì)的孔隙度，傾向于在青春期到老年期骨折風險的增加。然而，一些重要的問題仍然有待未來的研究來回答。首先，根據(jù)骨微結(jié)構(gòu)的變化預測在臨床相關的骨骼部位而不僅是前臂骨折(例如，髖關節(jié)和脊柱);其次，骨微結(jié)構(gòu)改變的范圍，如在橈骨遠端、脛骨骨微結(jié)構(gòu)的變化與在髖關節(jié)和脊柱的變化;再次，對骨微結(jié)構(gòu)測量可以快速提高患者骨丟失和或?qū)Υ嘈怨钦埏L險的識別。此外，新的工具的可用性來評估骨材料屬性，用組合與創(chuàng)新的方法來評估人體骨微體系結(jié)構(gòu)，可能會進一步增加我們了解骨發(fā)生老化的變化，也許會增加我們的能力以確定患者的骨折風險，從而進行針對這些病人的治療。

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Human skeleton aging and its related diseases

(LI Xinghui1，2，ZHANG Yuhong1，DU Jiancai1，GUO Zhongqin1，ZHANG Fandi1，SUN Liang2，ZHU Xiaoquan2，YUAN Huiping2，YANG Fan2，QIN Jiaoqin2，JIA Chunyuan1，2，HE Benjin2，HAN Jing2，YANG Ze2.1.Ningxia medical university，Yinchuan 750004，China.2.Institute of geriatrics，Beijing hospital，Ministry of health，Beijing 100730，China.)

Age-related fragility fractures are a major public health problem affecting today＇s society.Obtain and age-related bone loss of bone mass in the growing season are affecting their brittleness risks.High-resolution peripheral quantitative(HRpQCT)increase the development of micro-structures on the spongy bone and cortical bone in the body throughout life changing.Studies have shown that teenagers use HRpQCT can see growing in the distal forearm fracture and transient increase in cortical bone changes related，including cortical thinning and increased cortical porosity.Children with mild distal forearm fracture，without severe cases，loss of body trauma increases the distal radius bone cortex and bone quality.In addition，the transition period from adolescence to adult peak bone mass will fall.Old age men in the history of childhood forearm fracture will increase risk in elderly patients with osteoporotic fractures excluding senile women.From the biomechanical point of view with ageing，male cancellous bone loss was mainly due to trabecular thinning，women is mainly to reduce the number of trabecular bone.However，with the increase in age-related loss of cortical bone and cortical porosity seems bigger impact than previously recognized，cortical porosity may increase the risk of brittle fracture in patients.

Age-related brittle fracture，osteoporosis，aging

10.3969/j.issn.1672-4860.2015.05.008

2015-7-16

1.寧夏醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院 750004 2.北京醫(yī)院 衛(wèi)生部北京老年醫(yī)學研究所，衛(wèi)生部老年醫(yī)學重點實驗室 100730

國家自然科學基金(81061120527，81370445，81472408，81400790)，衛(wèi)生部公益性研究基金(201302008)，國家科技部十二五支撐計劃(2012BAI10B01)，北京市科技新星計劃(Z121107002512058)

※為通訊作者