長期的な授乳中骨密度研究

妊娠と授乳はどちらも母体のカルシウム代謝が変化した状態です。 母親のカルシウム動員は、発育中の胎児と乳児に適切なカルシウムを供給するために不可欠です。 妊娠中、胎児の骨格の発育には約 30 グラムのカルシウムが必要です。 余分なカルシウムは主に、1,25 ジヒドロキシビタミン D によって媒介される母親の腸吸収の増加に由来します (1)。 授乳中は毎日 600 ～ 1000 ml の乳が生産され、母親の正味カルシウム損失は 1 日あたり 200 ～ 400 mg と推定されています (2,3)。 このカルシウムは母体の骨格に由来しており、連続的な骨密度測定では、骨梁の 10% もの骨損失が生じます (3)。 脱灰は主に、エストロゲンの抑制状態と副甲状腺ホルモン関連タンパク質 (PTHrP) の作用によって媒介されると考えられています。 興味深いことに、この状態は離乳とともに急速に回復します (4,5)。 いくつかの研究では、授乳中の女性では初期の PTHrP 測定値が著しく高いことが示されています(3)。 授乳期の PTHrP は乳腺によって大量に産生されます。 PTHrP は循環に入ると、母体の骨格からの骨吸収を増加させ、腎臓レベルでのカルシウム吸収を増加させます (5、6、27)。 PTHrP レベルは、母親の血清と比較して母乳中で 10,000 倍も上昇し、哺乳するとさらに増加することがわかっています (1,6,28)。 マウスモデルでは、授乳中の乳腺における PTHrP 遺伝子の組織特異的除去により、骨損失が減少します(6)。

授乳期に急速な骨量減少が報告されていることから、骨吸​​収マーカーの増加と骨形成マーカーの減少が予想される可能性があります。 しかし、私たちのグループが最近発表した研究では、骨形成と骨吸収の両方のマーカーが授乳中の白人女性で有意に上昇していることが示されました(7)。 骨の形成と吸収が密接に関連しているため、授乳中の正味のカルシウム動員や急速な骨量減少は起こらないため、この可能性は低いと考えられます。 より可能性の高い説明は、骨吸収マーカーは強力な破骨細胞の骨吸収を正確に反映しているが、骨形成マーカーの増加は、発生が停止しているため効率的に新しい骨を形成できない未熟で部分的に分化した前骨芽細胞の増加を反映しているということです。 したがって、吸収速度は授乳中の形成速度を超え、一時的な純損失が生じます。 この考えを裏付けるために、ラットの研究では、PTH および PTHrP への継続的な曝露は骨芽細胞を動員して分化を開始するが、前骨芽細胞への移行でプログラムが途中で停止することが示されています (8、9、10)。 これはまた、離乳後に見られる急速な回復のメカニズムを示唆している。つまり、PTHrP 刺激を中止すると、破骨細胞を介した骨吸収が突然停止し、以前に補充された骨芽細胞前駆細胞が分化プログラムを迅速に完了し、授乳中に失われた骨を回復するであろう。

アフリカ系アメリカ人の骨代謝は、いくつかの点で白人の骨代謝とは異なります。 アフリカ系アメリカ人は白人に比べて骨密度が高く、骨粗鬆症や骨粗鬆症性骨折を発症するリスクが低い(15-17、29-31)。 骨代謝におけるこうした人種差を説明できる要因としては、カルシウム経済の変化、ビタミンDの違い、ピーク到達骨量、筋肉量と肥満、リモデリング率、骨の微細構造、股関節軸の形状、その他の未知の遺伝的違いなどがあります。 。 特に、アフリカ系アメリカ人の 25-ヒドロキシビタミン D (25-OH D) レベルがはるかに低いことは十分に確立されています。これは、色素沈着が濃くなるため、真皮での 25-OH D の産生が減少し、ビタミン D の摂取量も減少するためです ( 11)。 このビタミン欠乏症は相対的な続発性副甲状腺機能亢進症を引き起こしますが、これはより高いレベルの PTH と 1,25 ジヒドロキシビタミン D、および尿中カルシウム排泄の減少によって裏付けられています (12-14)。 逆説的ですが、これらの高い PTH レベルは骨量減少の増加とは相関しません。 実際、骨代謝回転は白人に比べて実際に減少しており、アフリカ系アメリカ人の骨はPTHの影響に対してより耐性がある一方、腎臓の感受性は維持または増加していることが示唆されています(14,18)。

授乳中の女性の骨代謝を調べる研究の大多数は白人女性を対象に行われています。 授乳中のアフリカ系アメリカ人の骨代謝回転と石灰沈着ホルモンに関する研究はほとんどありません。 10年以上前、ある研究では、ガンビアの授乳中の女性集団（ガンビア）の骨代謝マーカーを調査し、英国の授乳中の女性の同様のコホート（英国）と比較しました。 この研究では、授乳中の骨形成と骨吸収の古いマーカーが大幅に増加していることが示されましたが、ガンビアの授乳中の集団では英国の授乳中の集団と比較して、PTH、1,25ビタミンD、血清リン酸塩、オステオカルシン、およびアルカリホスファターゼのレベルが高いことも示されました( 19）。 しかし、ガンビア人女性は、栄養、全体的なカロリーとカルシウム摂取量の両方の点で、先進国の黒人女性とは大きく異なります。 また、アフリカ系アメリカ人とは対照的に、ガンビア黒人女性は白人よりもBMDが低いことが示されました。 興味深いことに、これらの研究では、ガンビア人女性は授乳中に全身と股関節の骨密度が大幅に減少することが示され、離乳後に骨量が回復する証拠はほとんど示されませんでした。 実際、白人の対照とは対照的に、ガンビア人女性は股関節のBMD減少が続いていた。

私たちのグループによる最近の研究（未発表）では、アフリカ系アメリカ人の授乳中の骨代謝マーカーとカルシウム代謝が調査されました。 非授乳期の若い女性では、アフリカ系アメリカ人の骨吸収マーカーは白人よりも低かったが、授乳中は両グループで2～3倍増加した。 ベースラインの骨形成はアフリカ系アメリカ人と白人で同等であり、やはり両グループで 2 ～ 3 倍増加しました。 カルシウムの部分的排泄は、ベースラインではアフリカ系アメリカ人の方が低く、授乳中は両方のグループで一定のままでした。 アフリカ系アメリカ人において、授乳中に同様の割合で骨量減少が起こるかどうかは依然として不明である。

これまで、アフリカ系アメリカ人を対象として、授乳中の骨の減少と回復を定量化するために骨密度測定を利用した研究はありませんでした。 この研究は、授乳中の骨代謝回転が高い状態におけるアフリカ系アメリカ人女性の骨密度の変化を実証することを目的としています。 また、カルシウム代謝、骨の形成と吸収のマーカー、および石灰沈着ホルモンの測定を骨密度の変化と比較することも可能になります。 また、アフリカ系アメリカ人の授乳中の女性のコホートを同様の白人コホートと直接比較することにより、授乳中の骨代謝における人種差を調べる予定です。 授乳中のアメリカの黒人女性と白人女性の骨密度の変化を比較したこれまでの研究は行われていない。