文章来源：中华内分泌代谢杂志,36(6):453-457
作者：曹思思 Weaver Connie M 贺晓燕 洪帆
摘要
在生命早期阶段达到较高的峰值骨量和强度对于降低未来发生骨质疏松症或降低骨量的风险至关重要。种族和性别等遗传因素在很大程度上影响了峰值骨量的差异性和达到峰值骨量的时机。一般而言，与白种人相比，亚洲人的面积骨矿物质密度较低，并且达到峰值骨量的时间更早。在不同生活方式的影响因素中，有强有力的证据表明饮食中钙摄入和体育锻炼对骨骼累积具有积极作用。研究表明，各个年龄段中国人的钙摄入量都远低于建议的摄入量。为了能够达到其遗传潜能的峰值骨量和骨强度，强烈建议中国人群通过促进饮食摄入和(或)服用补充剂来获得足够的钙和维生素D摄入，尤其是中国青少年群体。
峰值骨量的定义和重要性
峰值骨量定义为在生长和发育过程中获得的最大骨量，在成年早期达到一个稳定的骨骼状态。峰值骨量是一个广泛的概念，其特征包括骨质量、密度、强度、微结构和微修复机制[1]。儿童和青春期是骨骼成长的重要时期，大约50%的骨量是在青春期累积的。然而，儿童骨折的发生率高于青年和中年的成人，尤其是在由于骨量累积峰值滞后于身高生长速度峰值而出现的低骨密度时期，这表明正在生长的骨骼在达到骨量峰值前是易受伤害的[2]。而成年后，骨量低的更严重后果是容易骨折。骨质疏松症的特征是骨量低和骨组织的微结构损坏。骨质疏松症对全世界50岁以上的人群，特别是女性，造成了巨大的社会经济负担。据估计，美国的骨质疏松症患病人数约为1 000万人，其中80%是女性[3]。而在中国，最新研究估计共有1 090万男性和4 930万女性患有骨质疏松症[4]。一些meta分析曾作出估计，峰值骨量增加10%可使骨质疏松症的发生延迟，并且使绝经后女性发生骨质疏松性骨折的风险降低多达50%[5,6]。由于骨量、骨密度和骨结构强度影响儿童、成人和老年人的骨折风险，因此在生长过程中优化骨量累积以获得更高的峰值骨量对于预防当前或将来的骨折具有重要意义[1]。
峰值骨量的遗传差异——种族和性别
遗传因素，是一种不可改变的因素，造成了大约60%～80%的骨质量和骨质疏松症风险的差异性。在9～25岁的个体中，非裔美国人所有骨骼部位的面积骨密度都高于白人，其次是亚裔和西班牙裔[1]。在儿童和青少年中，男性的面积骨密度和骨矿物质含量高于女性。导致女性峰值骨量低的公认的影响因素包括遗传因素、内分泌/激素因素、营养因素、儿童慢性疾病和药物[7]。
达到峰值骨量的时间
虽然峰值骨量的高低是生命后期骨质疏松症发生的重要预测指标，但达到峰值骨量的时间也同样重要，因为其决定了可以优化峰值骨量的生命时期。事实上，骨骼的不同部位达到峰值骨量的时间也不一样，并且女性比男性更早达到峰值[8]。一项来自加拿大的多中心骨质疏松症研究发现，女性的腰椎和全髋部达到峰值骨量的年龄分别为33～40岁以及16～19岁[9]。一些在中国人群中进行的研究显示，女性腰椎达到峰值骨量的年龄大约在29岁，男性在21～25岁，而女性胫骨达到峰值骨量的年龄约为20岁，男性全髋部达到峰值骨量的年龄约为19～23岁[10,11]。使用纵向数据进行的比较显示，中国女孩达到全身骨矿物质含量峰值的年龄比白人女孩早1年以上[12,13,14]。一般而言，亚洲人的骨量达到峰值的年龄早于白种人。
充足钙摄入对峰值骨量的影响
为撰写美国国家骨质疏松基金会意见书，专家组评估了生活方式因素对峰值骨量发展的影响[1]。所收集的文献自1月上一版美国国家骨质疏松基金会意见书发表至12月，证据强度被定义为强至不足(A～D)[15]。在评估的18种生活方式的影响因素中，只有膳食钙摄入量和体育活动获得A等级。由于研究数量少并且结果不一致，维生素D和乳制品的摄入量被评为B等级。值得注意的是，针对儿童群体进行的研究太少，以至于不能很好地评估饮食模式、宏量营养素、其他微量元素以及体育活动的类型和持续时间对促进峰值骨量发展的重要性。膳食钙是被研究最多的饮食因素，有16项随机对照试验(randomized controlled trials, RCT)和4项观察性研究。将膳食钙评为A等级是基于90%使用钙补充剂的RCT得到了对于骨矿物质密度和骨矿物质含量的正向结果。
钙代谢的研究是为了深刻理解扰乱钙代谢的影响因素和作用机制。严格的代谢研究包括控制饮食以保证只有钙摄入量可以变化或所研究的单一干扰因子可以变化，以及使用钙核素示踪剂追踪钙在代谢中的去向。Weaver实验室在青少年中进行了11项饮食对照研究，目的是确定最大化骨累积的钙摄入量、种族和性别差异，以及影响钙吸收和骨量累积的因素。所发表的研究和数据可在网上获得(http：///resources/14713)。
确定骨累积最大化的钙摄入量可以通过测量在一定范围内不同钙摄入水平的钙平衡方法，每个钙摄入水平都需要控制饮食3周。在口服和静脉稳定钙核素给药前需要1周时间以达到稳定状态，后2周用于测量饮食复合物中的钙含量，再减去从粪便和尿液中排出的钙来计算钙平衡。这种类型的研究可以量化钙代谢途径的变化，包括肠道内的钙消化和钙吸收，通过肾脏进入尿液的钙过滤，以及骨形成和骨吸收共同作用得到的骨骼平衡。
研究结果显示，大多数试验组的最大骨累积钙摄入量为1 300 mg/d，更高的钙摄入量并不会增加骨累积。而1 300 mg/d也是自1997年以来北美青少年的钙推荐摄入量。但美国华裔女孩是个主要的例外，这个群体最大骨累积钙摄入量为970 mg/d(美国华裔男孩为1 100 mg/d)，比其他组的摄入量低，因为其钙吸收的效率更高[16]。增加钙摄入量至最大骨累积钙摄入量提高了钙的肠道吸收并抑制了骨吸收，使得钙平衡增加。男孩具有更高的钙吸收效率和更高的骨形成速率，从而比女孩更有效地利用钙[17,18]。此外，饮食中的盐会增加钙从尿液中流失从而减少钙的保留[19]。最大限度地保留钙，意味着能获得最大的峰值骨量，这是减少生命后期骨质疏松症发生的主要策略。
达到膳食钙的推荐摄入量
表1给出了中国和美国的钙推荐摄入量。中国人群在所有年龄段的钙摄入量均远低于推荐的摄入量，在峰值骨量的形成期间这是尤其值得关注的问题[20]。为数不多的几个以中国儿童为对象的短期RCT研究，探究补钙对峰值骨量的益处，得出了不一致的结果，这主要取决于基线骨量、干预时长、儿童青春期、维生素D状况等一些其他因素[21,22,23,24]。但停止补钙后，则显示对骨骼的益处会减少[1]。因此，长期(最好是一生)维持达到推荐的钙摄入量非常重要。
结论
中国青少年的峰值骨量有低于其遗传潜力所能达到峰值的风险，这使他们成年后也增加了患骨质疏松症的风险。平均而言，中国青少年钙和维生素D的摄入量大大低于建议的水平。因此，应当提倡促进中国青少年增加钙和维生素D的摄入以及体育活动。对于无法通过饮食满足需求者而言，服用补充剂是满足其钙和维生素D需求的一种便捷且经济的选择[25,26]。
参考文献 （略）
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