加拿大的研究报告中指出阿兹海默症患者罹患骨质疏松症和骨折发生率是同年龄神经正常成人的两倍多 。一项为期两年的纵向研究也表明,与非失智症的患者相比,阿兹海默症患者的骨骼密度流失的更多 。目前已有少量的实证证据,证明了阿兹海默症的神经病理生理学特征可能导致骨质流失。药物方面,也有报告指出使用钙离子通道阻滞剂和用于治疗骨质疏松症的双磷酸盐类药物,可以有效地缓解阿兹海默症的症状。
为什么骨质疏松与阿兹海默症会有关系呢?这就要从阿兹海默症是什么开始说起。
阿兹海默症是五种失智症的一种
我们所说的阿兹海默症,只是失智症的其中一种。失智症主要可分为五大类型:路易氏体失智症、额颞叶失智症、血管型失智症、混合性痴呆,以及阿兹海默症。其中阿兹海默症为最常见的失智症,它是一种与年龄相关,认知能力下降的退化性疾病,包括记忆力改变和定向能力下降。
在阿兹海默症的病程中,有高达 70-80% 的患者会表现出非认知症状,这会导致患者烦躁不安,表现妄想、抑郁、幻觉、错误识别、睡眠障碍、冷漠、攻击性、进食障碍、不适当的性行为或徘徊。
70-80% 的患者会表现出非认知症状。图/envatoelements。
因此我们有必要先强调,这些研究都只说明了其中一种失智症类型——阿兹海默症,与骨质疏松有关,不是所有失智症都跟骨质疏松有关系。
为什么阿兹海默症会跟骨质疏松扯上关系?
在病理学上,阿兹海默症患者的典型症状是淀粉样蛋白-β (Aβ) 斑块和 tau 过度磷酸化。然而,最近的研究表明,这些症状并不是疾病的原因,而是发病后产生的。与其他类型的失智症相比,阿兹海默症具有明显的松果体钙化及体积缩小,和褪黑激素分泌减少的特征。
而这几个跟“松果体”有关的特征,跟阿兹海默与骨质疏松症有密不可分的关系。
松果体是什么?
松果体位于脑部中央的上视丘,介于两个脑半球之间,藏在丘脑两半连接处的凹槽中。是一个对光敏感的小型神经内分泌器官,透过眼球接受光的信息,调整褪黑激素的分泌量,进而控制动物的睡眠时间。它具有高度血管化的构造,不依赖血脑屏障(BBB)所提供的保护。由星状胶质细胞、小胶质细胞、内皮细胞和释放褪黑激素的松果体细胞所组成的器官。
松果体的分泌能力与其体积大小成正比。因此当羟基磷灰石逐渐沉积在松果体形成钙化时,为我们俗称的“脑沙”,势必将减少褪黑激素的产生。这就是上面提到的“阿兹海默症具有明显的松果体钙化及体积缩小,和褪黑激素分泌减少”。
松果体钙化是导致阿兹海梦症的特征之一。图/envatoelements。
退黑激素与骨细胞增殖有关
有趣的是,褪黑激素除了与脑的关联外,其他研究还发现使用褪黑激素可增加正常人的骨细胞和成骨细胞的增殖。这即是一开始研究所说的“阿兹海默症与骨质疏松症有关系”的原因之一。
为什么是之一呢?因为不只在褪黑激素上,找到阿兹海默症和骨质疏松症二种疾病的关联性,也在其他骨钙代谢激素,像是:脑雌激素、甲状旁腺素、维生素 D3、降钙素、骨钙素…等,也都有研究找出该激素与两种疾病之间的关联性。
骨质疏松症。图/envatoelements。
骨钙代谢激素对阿兹海默症的影响
脑雌激素由星状胶质细胞合成,具有神经保护的功能,维生素 D3 除了可以保护骨骼,同时也是一种神经类固醇激素,在大脑中扮演保护和调节作用。Hana 等人研究则是发现“降钙素基因相关肽拮抗剂(CGRP)”,具有成骨和维持骨稳态的作用,可能成为延缓人类认知衰退的治疗靶点。
还有,成骨细胞衍生的骨钙素,发现可以改善与年龄相关的认知衰退、预防抑郁和焦虑,以及减少星形胶质细胞和小胶质细胞的增殖。综合上述,我们可以得知阿兹海默症和骨质疏松症之间,确实存在着某种相关性。
阿兹海默症与骨质疏松有关的可能原因
虽然有不少研究支持阿兹海默症与骨质疏松有关联性,但两者的因果关系,尚未有统一答案,不过,我们可以藉由以下几点推测可能原因:
一、松果体中的星状胶质细胞对钙离子平衡作用
星形胶质细胞为组成松果体的重要细胞之一,它的功能有维持钙离子浓度平衡,提供神经细胞营养,并可在体内迁移。钙离子是人类重要的神经传递物质之一,一旦被触发,星形胶质细胞之间就会形成钙波,激活其他星形胶质细胞传递信息。
二、调节骨头生长的骨细胞为星状型态细胞
人体大多数的钙质储存在骨骼中,以维持一生的钙稳态。骨组织主要由骨细胞、成骨细胞和蚀骨细胞组成。在骨重塑当中,成骨细胞是生成骨头的细胞,蚀骨细胞则是分解骨头的细胞,而骨细胞是调节蚀骨细胞和成骨细胞活性的星状型态细胞。在成熟的骨骼中,骨细胞是数量最多的细胞类型,有着与生命体本身一样长的寿命。
虽然骨细胞的并非星形胶质细胞,但无论在形态或功能上,都有相似之处,同样为星形,也都与钙离子浓度的调节有关,只是松果体内的星状细胞是直接调整钙离子,骨细胞是藉由控制成骨与蚀骨细胞,来影响周围钙离子浓度。为了方便起见,我们假设骨细胞是星形胶质细胞的一种,而松果体主要也是由星形胶质细胞组成。
骨质疏松导致钙离子被释放到血液中,从而促进松果体钙化。图/envatoelements。
在钙波的影响下,那么当蚀骨细胞有较高的细胞活性,加上星形胶质细胞逐渐失去功能时,钙将从骨骼中逐渐流失,从而引发骨质疏松症。随后被释放到血液中的钙离子可能在松果体中蓄积并导致异位钙化,从而促进阿兹海默症的发生。
最后值得我们进一步思考的是,长期的慢性发炎时常伴随着钙化现象的发生。如果我们常常半夜不睡觉,或在睡前接收大量的光线刺激。长期不正常的光周期是否会导致松果体慢性发炎,诱发松果体钙化增加罹患阿兹海默症的风险呢?
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