甲状腺激素与骨质疏松症
发布时间:2026-05-19 | 来源:国际骨科学杂志
关键词:
骨质疏松
甲状腺激素
骨代谢
治疗
作者:内蒙古医科大学附属医院骨科 刘瑞
骨质疏松症(OP)是一种代谢性骨骼系统疾病,指骨组织微结构被破坏导致的骨脆性增加以及骨骼骨量减少,严重情况下将导致骨折。随着人们年龄的不断增大,肌肉骨骼系统逐渐退化与萎缩,OP的发生率也逐渐上升。流行病学调查显示,OP的发病多集中于中老年群体,尤其在绝经后女性中最为常见。随着人口老龄化的加剧,OP在我国的患病人群也逐渐增加,对生活和经济质量造成严重影响,需引起重视。OP具有发病率与致残率高、医疗费用高、疗效与病程长以及生存质量低的特点。根据OP的发病原因,临床将OP分为原发性与继发性2种类型,根据流行病学调查结果又可将OP分为特发性、绝经后以及老年性3种类型。随着OP情况的不断加重,患者做翻身、咳嗽等动作或受到轻微外伤都有可能导致骨折,尤其以髋部骨折与脊柱骨折最为常见。当患者发生骨折后,卧床休息时间较长,易增加肺部感染、下肢深静脉血栓等并发症发生风险,而手术治疗又将增加患者及家庭经济负担,手术及麻醉操作也会对患者造成一定程度的影响。因此,对OP进行预防与筛查对保障人类生存质量以及节约医疗资源具有至关重要的影响。
内分泌系统疾病的发生会对骨骼环境以及骨转换平衡造成影响,导致OP的发生。甲状腺激素是内分泌系统中关键的调控因子之一,甲状腺激素水平异常将影响破骨细胞和骨细胞活性,机体出现骨骼重塑、骨代谢紊乱等情况。但近期有研究发现,在甲状腺功能正常的人群中,甲状腺激素敏感性发生改变同样可对骨代谢造成影响。为明确甲状腺激素与OP的关系,本文将对甲状腺激素与OP的研究进展进行综述,以期为OP的防治提供有效参考。
OP概述
OP流行病学调查 OP患者早期并无特异性症状,随着人们健康意识的提高,经体格检查查出的OP发生率不断增加。据粗略统计,全球OP患者超2亿,而在中国成年群体中OP发生率为13%,且随着年龄的增长而呈现上升趋势。一项2010年的调查显示,中国OP患者人数为233万人,预计至2050年OP患者数将增加至599万人。OP的发生与性别存在一定关联,女性OP发生率较男性高出6~8倍,因此目前较多研究对绝经后女性的OP发生情况进行分析。OP以骨强度降低为主要特征,当骨强度丧失后,骨量及骨密度下降,进而增加骨折发生风险。
OP病因 目前研究认为OP的病因包括年龄、遗传、疾病、激素、营养等,其中激素在OP的发生发展中起到至关重要的作用。人体激素包括生长激素、性激素(雌激素、雄激素、孕激素)、甲状腺激素、甲状旁腺激素等,性激素减少则为导致中老年群体以及绝经后女性发生OP的主要原因。雌激素通过多种途径如细胞凋亡、细胞因子及细胞受体途径等作用于破骨细胞与成骨细胞,起到抗骨质疏松的作用。另有研究显示,雌激素受体存在于骨细胞,雌激素受体与雌激素结合可促进破骨细胞凋亡并抑制破骨细胞的产生,进而有效阻止骨吸收的发生。当雄激素水平下降后,成骨细胞的增殖与分化受抑制,破骨细胞活性增加,进而导致骨流失。除性激素外,一些细胞因子如由成骨细胞产生的核因子-кB受体活化因子配体(RANKL)等也会对骨重塑造成影响,当RANKL与破骨细胞受体结合后,破骨细胞成熟与活化,最终导致骨吸收。骨骼在人生长过程中不断重建,吸收破骨细胞并生成新的成骨细胞,维持破骨细胞与成骨细胞之间的关系对于维持机体矿物与骨量平衡具有至关重要的意义。
甲状腺激素与骨代谢的关系及其作用机制
基因组效应 三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)是甲状腺主要产生的激素。T3在人体中的分泌量少,其生物活性较T4高;T4为甲状腺主要分泌的激素,占总体的90%。T4主要通过相关代谢途径转化为T3,促使T3与甲状腺激素受体(TR)结合,实现细胞功能以及基因表达的调控。TR为一种激素依赖性转录因子,在骨骼细胞中广泛表达,作为TR亚型之一的TRβ主要表达于垂体与下丘脑,对甲状腺激素以及促甲状腺激素水平进行调节,而TRα在骨骼中的表达浓度显著高于TRβ。TRα1则可与T3结合,对软骨内骨化过程进行调节,控制骨矿化、骨骼线性生长以及骨成熟的速率。Lindsey等进行的动物实验结果显示,T3水平下降会刺激TRα并与TRβ结合,上调Shh蛋白表达,通过Ihh信号转导促进软骨细胞增殖与分化,证明了TRβmRNA也存在于骨骼细胞中。
信号转导 除基因组效应外,甲状腺激素还通过非基因组效应的各种信号通路作用于骨细胞,参与骨代谢与骨重塑。骨代谢的经典信号通路即Wnt信号通路,该通路被激活后具有促进成骨细胞生成的作用,还可通过增加骨保护素的分泌对破骨细胞生成起间接的抑制作用。然而,成骨细胞中的T3会对Wnt信号转导产生抑制作用,进而影响骨代谢。此外,甲状腺激素还能通过Wnt与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路调节与激活相关信号,促进骨纵向生长以及生长板细胞分化。动物实验显示,在甲状腺功能亢进的小鼠中,Dickkopf相关蛋白1(DKK1)表达水平下降,硬化蛋白(SOST)水平上升,而DKK1可对骨转换率造成影响,SOST则与低骨密度(BMD)存在一定关联,两者均可对Wnt信号转导进行调节,因此当两种指标水平发生异常变化时,Wnt靶基因表达受到抑制。由此可推测,甲状腺激素对于骨重塑的影响与DKK1、SOST的分化调节存在一定关联。由此可见,甲状腺激素作用于骨细胞表面的TR,通过不同途径对骨形成及骨吸收过程进行调节,起到控制骨矿化速率、骨细胞分化、骨生长发育与骨成熟的作用,是维持骨代谢不可缺少的因子。
甲状腺激素与OP的关系
甲状腺功能减退与OP 甲状腺功能减退症是受到多种因素影响导致甲状腺激素缺乏(或效应抑制、相对缺乏)的一种临床综合征。吴天强等采用孟德尔随机化法对甲状腺功能减退与OP之间的潜在关联进行分析,结果显示两者之间存在一定关联(OR=8.701,P=0.014,95%CI:1.546~48.961),且在考虑糖尿病、三酰甘油(TG)、吸烟饮酒情况以及体质量指数(BMI)等OP常见影响因素后,甲状腺功能减退与OP仍存在关联。有研究采用该方法对甲状腺功能减退与OP的因果关系进行分析,结果显示虽未观察到OP与甲状腺功能减退发生风险的相关性,但遗传基因决定的甲状腺功能减退症患者OP发生风险增加(OR=1.001,P<0.01,95%CI:1.0008~1.0025)。有研究也发现,甲状腺功能减退患者的BMD下降,OP及骨折风险增加。由此可见,临床应对患有甲状腺功能减退患者进行OP筛查,以便及时发现并采取针对性措施进行干预。一项针对绝经后2型糖尿病女性的研究显示,合并甲状腺功能减退症的患者BMD下降情况更显著,发生OP的风险更高。但由于该研究为单中心研究且为小样本回顾性分析,因此结果可能存在一定局限性,后续需开展大样本前瞻性研究明确甲状腺功能减退症与OP在绝经后女性中的关系。
甲状腺功能亢进与OP 甲状腺分泌过多的甲状腺激素导致的代谢亢进及交感神经兴奋即为甲状腺功能亢进症。目前甲状腺功能亢进的发生机制已得到明确阐释,主要与碘摄入过多、甲状腺结节、自身免疫性疾病密切相关。甲状腺功能亢进的发生不仅会导致患者失眠、月经不调、疲劳等症状,而且会对患者骨含量及BMD造成影响,增加骨脆性,进而导致OP(甲状腺功能亢进患者的骨质疏松发生率为20%~50%)。马腾等基于临床试验与生物信息学对甲状腺功能亢进与OP的关系进行分析,首先从数据库中筛选靶基因,整合并筛选靶点,通过Metascape数据库进行分析,结果显示甲状腺功能亢进与OP存在高度重合的基因表达,提示两种疾病的发病机制存在一定关联。因此,临床上可通过这两种疾病所涉及的信号通路如Janus激酶(JAK)/信号传导及转录激活蛋白(STAT)信号通路、PI3K/Akt信号通路等对疾病进行干预,为后续疾病的治疗提供了新思路。此外,马腾等进一步对甲状腺功能亢进与OP相互的发病机制进行分析,结果表明两种疾病之间的信号通路涉及脂肪细胞、炎症因子等多个方面,且与肿瘤坏死因子(TNF)、胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP3)等基因表达存在密切关联。
目前虽然有研究明确了甲状腺功能亢进导致的甲状腺激素水平升高为骨病发生危险因素,但其与OP发生的关系仍未得到权威阐释。一项关于53例甲状腺功能亢进患者的研究显示,甲状腺功能亢进患者血清镁、磷、钙等水平异常与甲状腺激素分泌过多相关,将导致患者发生不同程度的OP。但临床上仍需进一步对甲状腺功能亢进患者发生OP的机制进行分析,这对于疾病的防治具有重要的实践价值与理论意义。有研究对老年糖尿病合并OP患者甲状腺功能及骨代谢状态进行分析,结果显示OP发生与甲状腺功能状态、骨代谢存在密切关联,甲状腺功能亢进(95%CI:1.077~4.159,P<0.001)、甲状腺功能减退(95%CI:1.256~3.684,P<0.001)、β胶原降解产物(β-CTX)的发生均可能增加2型糖尿病患者发生OP的风险,且这两种指标产生协同效应进一步增加了OP发生风险(RERI=18.336,95%CI:10.576~41.191)。
甲状腺激素敏感性与OP 目前除普遍认为的甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退可增加OP及骨折风险外,逐渐有研究发现甲状腺激素水平在正常范围内波动同样可对骨代谢造成影响,这可能与甲状腺激素敏感性存在一定关联。甲状腺激素敏感性受损包括中枢及周围敏感性受损2个方面,前者受损会影响中枢系统下丘脑-垂体-甲状腺(HPT)轴反馈回路,后者受损则表现为激素代谢作用下降。有研究对甲状腺激素敏感性与OP发生的关系进行分析,结果显示在甲状腺功能正常的人群中,甲状腺激素敏感性(中枢)与OP的发生呈“U”型相关,具有一定的临床意义。张媛等对2型糖尿病人群进行研究,结果发现2型糖尿病(甲状腺功能正常)患者甲状腺反馈分位指数(TFQI)与OP发生率密切相关(AUC为0.831,95%CI:0.794~0.867),表明在此类人群中甲状腺激素敏感性(中枢)与OP发生相关。由此可见,维持甲状腺激素的稳态对于预防OP及降低骨折发生率具有重要意义。
OP治疗
目前临床上OP治疗以药物(包括中药与西药)治疗为主。西药治疗原则为增强骨钙化、抑制骨吸收(阻断破骨细胞活性)以及促进骨形成,临床上双膦酸盐的使用较为广泛。但该药物只能对骨吸收进行抑制而无法产生骨组织,且长期使用易引发多种并发症,临床应用受限。随后又有研究表明,通过补充维生素D或钙制剂同样可促进骨钙化,发挥治疗OP的效果。中医认为,阻碍骨代谢平衡而引发OP的主要因素为血瘀、脾虚与肾虚,因此中医以活血化瘀、补肾填精为OP治疗原则。除中药治疗外,中医物理治疗在OP治疗中同样发挥重要作用。既往有研究采用针灸(穴位埋线)对OP患者进行治疗,在特定穴位上插入羊肠线,通过连续针刺效应发挥作用。
目前单纯OP的治疗策略较多,但甲状腺相关OP的治疗方案较为有限。信号素3A为一种由成骨细胞分泌的分泌蛋白,可促进成骨细胞形成与抑制破骨细胞吸收。研究显示,信号素3A的表达在高糖环境下受到抑制,而甲状腺功能亢进患者往往存在糖代谢异常,影响骨细胞分化,最终导致OP的发生。基于此机制,有研究对信号素3A与甲状腺功能亢进患者OP发生的关系进行分析,结果显示信号素3A水平与甲状腺功能亢进患者OP的发生密切相关,且对于健康患者发生OP具有良好的预测效能[曲线下面积值(AUC)为0.813,95%CI:0.730~0.880,敏感度为78.00%、特异度为79.69%]。此研究结果为临床预防与治疗甲状腺功能亢进相关OP提供了新靶点,但后续仍需大样本研究证明其临床适用性。有研究以中医视角对甲状腺功能亢进患者发生OP的病理生理过程进行分析,总结了该疾病的病理机制特点,即痰瘀互结、肾虚精亏、瘿骨共病、郁热内炽、火热盛极而成毒。甲状腺功能亢进相关OP患者机体处于低度炎症状态,表现为腰背酸痛、消瘦乏力等热、虚、瘀之象,随着病情迁延不愈,瘀、毒、火等病理产物随之产生,与“肾气热”存在相似之处。因此,该研究表明将“肾气热”理论与免疫紊乱机制相结合有利于丰富甲状腺功能亢进相关OP患者的中西医理论,对于疾病的临床治疗具有重要意义。
不足与展望
当前关于甲状腺激素与OP的研究仍存在一定局限性:①部分研究限于动物模型分析,未能完全对应人类OP的慢性病程;②研究样本量较少、单中心研究、横断面设计或未对混杂因素进行控制,统计学方面仍需完善。未来研究或可以下列方面为重点:①开展多中心、大样本量的前瞻性研究,进一步明确甲状腺激素与OP的关系;②根据基因组学、相关信号通路等探究甲状腺激素相关OP的靶向治疗方案;③深入分析甲状腺激素与OP的复杂关系。
结语
甲状腺激素与OP之间存在复杂且密切的联系,不仅甲状腺功能异常会导致OP发生风险增加,而且甲状腺激素敏感性受损同样会对骨代谢造成影响,进而增加OP发生率。在临床实践中,对于患有甲状腺疾病的患者(特别是老年群体与绝经后女性)应对其BMD进行密切监测,评估OP发生风险。在治疗甲状腺疾病的同时对可能发生OP的高危患者采取针对性措施进行干预。未来希望有更多关于甲状腺激素与OP的深入研究,为甲状腺相关OP的预防与治疗提供新方向。
来源:国际骨科学杂志2026年3月第47卷第2期