纵向哺乳期骨密度研究

怀孕和哺乳都是母体钙代谢改变的状态。 母体钙动员对于为发育中的胎儿和婴儿提供充足的钙供应至关重要。 在怀孕期间，胎儿骨骼发育需要大约 30 克钙。 额外的钙主要来自增加的母体肠道吸收，由 1,25 二羟基维生素 D (1) 介导。 在哺乳期间，据估计每天产奶 600-1000 毫升，母体钙的净流失量为每天 200-400 毫克 (2,3)。 这种钙来自母体骨骼，通过连续的骨密度测量可导致多达 10% 的小梁骨骨质流失 (3)。 脱矿质被认为主要由甲状旁腺激素相关蛋白 (PTHrP) 的作用与抑制的雌激素状态共同介导。 有趣的是，这种状态会随着断奶而迅速逆转 (4,5)。 几项研究表明，初始 PTHrP 测量值在哺乳期妇女中显着更高 (3)。 哺乳期 PTHrP 由乳腺大量产生。 一旦进入循环，PTHrP 会增加母体骨骼的骨吸收并增加肾脏水平的钙吸收 (5,6,27)。 已发现与母体血清相比，牛奶中的 PTHrP 水平升高多达 10,000 倍，并且随着哺乳进一步增加 (1,6,28)。 在小鼠模型中，泌乳乳腺中 PTHrP 基因的组织特异性消融导致骨质流失减少 (6)。

鉴于哺乳期报告的快速骨质流失，可以预期骨吸收标志物的增加和骨形成标志物的减少。 然而，我们小组最近发表的一项研究表明，哺乳期白人女性的骨形成和骨吸收指标均显着升高 (7)。 这似乎不太可能，因为骨形成和吸收的紧密耦合不会导致哺乳期间的净钙动员和快速骨质流失。 更可能的解释是，虽然骨吸收标志物准确反映了破骨细胞的强骨吸收，但骨形成标志物的增加反映了未成熟、部分分化的前成骨细胞的增加，这些前成骨细胞在发育过程中受阻，因此无法有效形成新骨。 因此，在哺乳期间，再吸收的速度超过了形成的速度，并导致暂时的净损失。 为了支持这一观点，大鼠研究表明，持续暴露于 PTH 和 PTHrP 会招募并启动成骨细胞分化，但会在前成骨细胞转变时过早停止该程序 (8,9,10)。 这也暗示了断奶后快速恢复的机制：在撤回 PTHrP 刺激后，破骨细胞介导的骨吸收会突然停止，之前募集的成骨细胞前体会迅速完成其分化程序并恢复哺乳期间丢失的骨质。

非裔美国人的骨代谢在几个方面不同于白种人的骨代谢。 与高加索人相比，非洲裔美国人骨密度更高，患骨质疏松症和骨质疏松性骨折的风险更低 (15-17,29-31)。 可能有一些因素可以解释这些骨代谢方面的种族差异，包括钙经济的改变、维生素 D 的差异、达到的峰值骨量、肌肉质量和肥胖、重塑率、骨微结构、髋轴几何形状和其他未知的遗传差异. 特别是，众所周知，非洲裔美国人的 25-羟基维生素 D (25-OH D) 水平要低得多，这是由于较深的色素沉着导致 25-OH D 的真皮生成减少以及维生素 D 的摄入量减少（ 11). 这种维生素缺乏症导致相对继发性甲状旁腺功能亢进症，PTH 和 1,25 二羟基维生素 D 水平较高以及尿钙排泄减少 (12-14) 证实了这一点。 矛盾的是，这些较高的 PTH 水平与骨质流失的增加无关。 事实上，与高加索人相比，骨转换实际上减少了，这表明非裔美国人的骨骼对 PTH 的影响更具抵抗力，而肾脏敏感性则保持或增加 (14,18)。

绝大多数检查哺乳期妇女骨代谢的研究都是在白人妇女中进行的。 对哺乳期非洲裔美国人的骨转换和促钙化激素的研究很少。 十多年前，一项研究检查了冈比亚哺乳期妇女（在冈比亚）的骨代谢标志物，并将其与类似的英国哺乳期妇女（在英国）进行了比较。 该研究表明，与英国哺乳期人群相比，冈比亚哺乳期人群的 PTH、1,25 维生素 D、血清磷酸盐、骨钙素和碱性磷酸酶水平更高（ 19). 然而，冈比亚女性在营养方面与发达国家的黑人女性存在显着差异，包括总热量和钙摄入量。 同样与非洲裔美国人不同的是，冈比亚黑人女性的 BMD 低于白种人。 有趣的是，在这些研究中，冈比亚妇女在哺乳期间表现出全身和臀部 BMD 的显着损失，并且几乎没有显示断奶后骨量恢复的证据。 事实上，与高加索对照组相比，冈比亚女性的髋部骨密度持续下降。

我们小组最近的一项研究（未发表）探讨了非裔美国人哺乳期的骨转换标志物和钙代谢。 在非哺乳期年轻女性中，非裔美国人的骨吸收标志物低于白种人，但在哺乳期间两组均增加了 2-3 倍。 非裔美国人和高加索人的基线骨形成相当，两组也增加了 2-3 倍。 在基线时，非裔美国人的钙排泄分数较低，并且在哺乳期间两组都保持不变。 目前尚不清楚非裔美国人在哺乳期是否以相似的速度发生骨质流失。

到目前为止，还没有针对非裔美国人的研究利用骨密度测定法来量化哺乳期间的骨质流失和恢复情况。 本研究旨在证明非裔美国女性在哺乳期的高骨转换状态下骨密度的变化。 它还将允许测量钙代谢、骨形成和吸收的标志物，以及将促钙激素与骨密度变化进行比较。 我们还将通过直接比较一组非洲裔美国哺乳期妇女和一组类似的白种人来寻找哺乳期骨代谢的种族差异。 之前没有研究比较哺乳期美国黑人和高加索女性的骨矿物质密度变化。