发病机制

·骨吸收与骨形成不平衡

所有骨质疏松症的潜在机制是骨吸收与骨形成之间的不平衡。在正常骨骼中，骨骼的基质重塑是恒定的。在任何时间点，多达10％的骨质可能正在进行重塑。如Frost＆Thomas在1963年首次描述的，该过程发生在骨多细胞单位（BMU）中。破骨细胞受转录因子PU.1的降解而降解骨基质，而成骨细胞则重建骨基质。当破骨细胞降解骨基质的速度比成骨细胞重建骨骼的速度快时，就会发生低骨密度。

·三个主要发病机制

骨质疏松症发展的三个主要机制是

①峰值骨量不足（骨骼在生长过程中产生不足的质量和强度），

②过度的骨吸收

③在重塑过程中新骨形成不足，这可能是由于MSC偏向成骨细胞而导致的。

在骨髓脂肪细胞谱系。这三种机制的相互作用是脆弱的骨组织发展的基础。激素因素强烈决定了骨吸收率。缺乏雌激素（例如，由于更年期）会增加骨骼的吸收，并减少通常在负重骨骼中发生的新骨骼的沉积。抑制该过程所需的雌激素含量低于刺激子宫和乳腺的正常水平。雌激素受体的α-形式似乎在调节骨转换中最重要。除雌激素外，钙代谢在骨骼更新中也起着重要作用，而钙和维生素D的缺乏会导致骨骼沉积受损；另外，甲状旁腺通过分泌甲状旁腺激素（parathormone，PTH）对低钙反应，增加甲骨吸收以确保血液中有足够的钙。降钙素是甲状腺产生的一种增加骨沉积的激素，其作用不清楚，可能不如PTH明显。

·信号通路

破骨细胞的激活受各种分子信号调节，其中RANKL（核因子κB配体的受体激活剂）是研究最深入的信号之一。该分子由成骨细胞和其他细胞（例如淋巴细胞）产生，并刺激RANK（核因子κB的受体激活剂）。骨保护素（OPG）在有机会与RANK结合之前就与RANKL结合，因此抑制了其增加骨吸收的能力。RANKL，RANK和OPG与肿瘤坏死因子及其受体密切相关。Wnt信号通路的作用是公认的，但鲜为人知。类花生酸的本地生产和白细胞介素被认为参与骨代谢，并过量或降低生产这些介质的调节可依据骨质疏松症的发展。

·松质骨破坏更加严重

骨小梁（或松质骨）是长骨和椎骨末端的海绵状骨。皮质骨是骨骼的坚硬外壳，是长骨的中间部分。由于成骨细胞和破骨细胞存在于骨骼表面，因此小梁骨更活跃，并且更容易发生骨转换和重塑。不仅骨密度降低，而且骨的微结构也被破坏。小梁骨的针尖变弱（“微裂纹”），并被较弱的骨所替代。常见的骨质疏松性骨折部位（手腕，臀部和脊柱）的骨小梁骨与皮质骨之比较高。这些区域依靠小梁骨来获得强度，因此，在重塑不平衡时，强烈的重塑会导致这些区域退化最多。在30-35岁左右，开始出现松质或小梁骨丢失。女性可能损失多达50％，而男性则损失约30％。

常见诱发因素

·骨质疏松症最重要的危险因素是高龄（男女）和女性。绝经或手术切除卵巢后雌激素缺乏与骨矿物质密度的快速降低有关，而在男性中，睾丸激素水平的降低具有可比的（但不太明显）的作用。

·种族：骨质疏松症发生在各个种族的人群中，而欧洲或亚洲血统则倾向于骨质疏松症。

·遗传：具有骨折或骨质疏松症家族史的人患病风险增加；骨折的遗传力以及较低的骨矿物质密度相对较高，范围为25％至80％。至少有30个基因与骨质疏松症的发展有关。

·与相同年龄和性别的人相比，已经骨折的人发生其他骨折的可能性至少是其两倍。

·身材：矮小的身材也是与骨质疏松症发展相关的不可改变的危险因素。

可能的诱发因素

·过量饮酒：尽管少量饮酒可能有益（骨骼密度随饮酒量增加而增加），但长期大量饮酒（饮酒量大于3个单位/天）可能增加骨折风险，尽管对骨密度有任何有益影响。

·维生素d不足：的低循环维生素d是老年人全世界普遍。维生素D缺乏症与甲状旁腺激素（PTH）产生增加有关。PTH增加骨吸收，导致骨质流失。血清1,25-二羟基胆钙化固醇水平与骨矿物质密度之间存在正相关，而PTH与骨矿物质密度负相关。

·吸烟：许多研究发现吸烟与骨骼健康下降有关，但机制尚不清楚。已经提出吸烟抑制成骨细胞的活性，并且它是骨质疏松的独立危险因素。[30][34]吸烟还会导致外源性雌激素的分解增加，体重减轻和更年期提前，所有这些因素都有助于降低骨矿物质密度。

·营养不良：营养在维持骨骼健康方面具有重要而复杂的作用。确定的风险因素包括低钙和/或磷饮食，镁，锌，硼，铁，氟化物，铜，维生素A，K，E和C（以及D暴露在阳光下会使皮肤供应不足的D）。钠过多是一个危险因素。高血酸度可能与饮食有关，并且是骨骼的已知拮抗剂。一些人发现蛋白质摄入量低与青春期青春期峰值骨量降低和老年人群骨矿物质密度降低有关。相反，一些人认为蛋白质摄入量低是一个积极因素，蛋白质是饮食中酸性的原因之一。omega-6至omega-3多不饱和脂肪的不平衡是另一个确定的危险因素。

·从动物来源的高膳食蛋白质：研究发现饮食之间的关联在动物蛋白质高和增加尿钙，和已与增加骨折。然而，这种观察与骨密度的相关性尚不清楚，因为较高的蛋白质饮食会增加饮食中钙的吸收，并与较高的骨骼密度有关。确实，最近有人争论说低蛋白饮食会导致骨骼健康不良。在预防和治疗骨质疏松症方面，尚未对饮食蛋白进行干预试验。

·体重不足/不活动：骨骼重塑是对身体压力的反应，因此身体不活动会导致严重的骨质流失。负重运动可以增加青春期达到的峰值骨量，并且已经确定了骨骼强度和肌肉强度之间的高度显着相关性。超重人群的骨质疏松症发生率较低。

·耐力训练：在女耐力运动员中，大量的训练可导致骨密度降低和骨质疏松症的风险增加。这种作用可能是由于过度训练抑制月经，产生闭经而引起的，它是女运动员三合会的一部分。但是，对于男性运动员，情况还不太清楚，尽管一些研究报告说，在精英男性耐力运动员中骨密度低，相反，其他人的腿骨密度却增加了。

·重金属：镉和铅与骨骼疾病之间建立了牢固的联系。男女低水平地接触镉会增加骨矿物质密度的损失，导致疼痛和骨折风险的增加，尤其是在老年人和女性中。较高的镉暴露量导致骨软化症（骨骼软化）。

·软饮料：一些研究表明，软饮料（其中许多都含有磷酸）可能增加骨质疏松症的风险，至少在女性中如此。其他人建议软饮料可以代替饮食中的含钙饮料，而不是直接引起骨质疏松症。

·质子泵抑制剂（例如兰索拉唑，艾美拉唑，或奥美拉唑），其降低胃酸，是如果采取两年或两年以上，由于吸收降低用于骨折的危险钙在胃。

相关疾病因素-内科疾病

许多疾病和失调都与骨质疏松症有关。对某些人来说，影响骨骼代谢的潜在机制很简单，而对另一些人来说，原因是多种或未知的。

·通常，固定会导致骨质流失（遵循“使用它或失去它”的规则）。例如，将骨折的肢体长时间固定在石膏中后，可能会发生局部骨质疏松。这在骨骼翻转率较高的活跃人群（例如，运动员）中也更为常见。其他示例包括在太空飞行期间或因各种原因卧床或使用轮椅的人的骨质流失。

·性腺减退状态可引起继发性骨质疏松。这些包括特纳综合征，克氏综合征，卡尔曼综合征，神经性厌食，更年期，下丘脑闭经或高泌乳素血症。在女性中，性腺功能低下的作用是由雌激素缺乏介导的。它可以表现为更年期早期（<45岁）或绝经前长时间闭经（>1年）。双侧卵巢切除术（手术切除卵巢）和卵巢早衰导致雌激素生成不足。在男性中，睾丸激素缺乏是其原因（例如，更年期或手术切除睾丸后）。

·可能导致骨质流失的内分泌疾病包括库欣综合征，甲状旁腺功能亢进，甲状腺功能亢进，甲状腺功能减退，1型和2型糖尿病，[57]肢端肥大症和肾上腺功能不全。

·营养不良，肠胃外营养和吸收不良会导致骨质疏松。易患骨质疏松症的营养和胃肠道疾病包括未经诊断和未经治疗的腹腔疾病（有症状和无症状的人），克罗恩病，溃疡性结肠炎，囊性纤维化，手术（胃切除术，肠搭桥手术或肠切除术后）和严重的肝病（尤其是原发性胆汁性肝硬化）。与人的乳糖不耐受或牛奶过敏可能发展骨质疏松症，由于含有钙的食品的限制。与个人贪食也可以开发骨质疏松症。那些钙摄入量充足的人可能由于无法吸收钙和/或维生素D而发展为骨质疏松症。其他微量营养素，例如维生素K或维生素B12缺乏症也可能是造成这种情况的原因。

·类风湿病，类风湿性关节炎，强直性脊柱炎，系统性红斑狼疮和多关节性幼年特发性关节炎的人骨质疏松症的患病风险增加，或者是其疾病的一部分，或者是由于其他危险因素（尤其是糖皮质激素治疗）。淀粉样变性和结节病等全身性疾病也可导致骨质疏松。

·慢性肾脏疾病可导致肾脏骨营养不良。

·链接到骨质疏松血液疾病是多发性骨髓瘤等的单克隆丙种球蛋白病，淋巴瘤，白血病，肥大细胞增生病，血友病，镰状细胞病和地中海贫血。

·几种遗传性疾病与骨质疏松症有关。这些包括成骨不全症，马凡综合征，血色素沉着症，低磷酸酯酶（对于其常常被误诊），糖原贮积病，高胱氨酸尿症，埃-当综合征，卟啉症，孟克斯综合征，大疱性表皮松解症和高雪氏病。

·与人的脊柱侧弯的原因不明的也有骨质疏松症的风险较高。骨丢失可能是复杂的区域性疼痛综合征的特征。在帕金森氏病和慢性阻塞性肺病患者中也更常见。

·与人帕金森氏症有骨折的风险较高。这与平衡差和骨骼密度差有关。在帕金森氏病中，多巴胺能神经元的丧失与钙代谢改变（和铁代谢）之间可能存在联系，导致骨骼变硬和后凸畸形。

药物

某些药物与骨质疏松症的风险增加有关。传统上，只有糖皮质激素和抗惊厥药是相关的，但其他药物的证据正在出现。

·类固醇诱发的骨质疏松症（SIOP）是由于使用糖皮质激素引起的，这类似于库欣氏综合症，并且主要累及轴向骨骼。合成糖皮质激素处方药泼尼松是长时间摄入后的主要候选药物。一些专业准则建议对服用超过30毫克氢化可的松（7.5毫克泼尼松龙）的患者进行预防，尤其是当服用三个月以上时。建议使用钙或维生素D作为预防剂。隔日使用可能不会阻止这种并发症。

·巴比妥类药物，苯妥英钠和一些其他诱导酶的抗癫痫药–这些可能加速维生素D的代谢。

·与甲状腺毒症相似，L-甲状腺素过度置换可能导致骨质疏松。这可能与亚临床甲状腺功能减退有关。

·几种药物会诱发性腺功能低下，例如用于乳腺癌的芳香化酶抑制剂，甲氨蝶呤和其他抗代谢药物，长效孕激素和促性腺激素释放激素激动剂。

·抗凝药–长期使用肝素会降低骨密度，而华法林（及相关香豆素）已与长期使用导致骨质疏松性骨折的风险增加有关。

·质子泵抑制剂–这些药物抑制胃酸的产生；据认为这会干扰钙的吸收。慢性磷酸盐结合与也可能会出现铝的含抗酸剂。

·噻唑烷二酮类（用于糖尿病）–罗格列酮，可能还有吡格列酮，PPARγ抑制剂，与骨质疏松和骨折的风险增加有关。

·慢性锂疗法与骨质疏松症有关。

进化

与年龄相关的骨质流失在人类中是很常见的，因为它的骨骼密度比其他灵长类动物少。由于人类的骨骼较疏松，严重骨质疏松症和与骨质疏松症相关的骨折的发生率较高。人类对骨质疏松症的脆弱性是显而易见的代价，但是可以通过两足动物的优势证明这种脆弱性是这种疾病的副产品是合理的。有人提出，与具有四个表面分散力的灵长类动物相比，多孔骨头有助于吸收我们在两个表面上增加的应力。此外，孔隙率允许更大的灵活性和更轻的骨架，更易于支撑。另一个需要考虑的因素是，如今的饮食中钙的含量比其他灵长类动物或四足动物祖先的饮食中的钙含量低得多，这可能导致出现骨质疏松迹象的可能性更高。