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內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史 l 骨質(zhì)疏松的診斷起源(專業(yè)版)**

CK:“內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史系列”是本公眾號(hào)還在堅(jiān)持的內(nèi)容之一,因?yàn)閷W(xué)術(shù)歷史因?yàn)橛兄墨I(xiàn)支持和教學(xué)傳承會(huì)顯得如此真實(shí),這和其他的“歷史”似乎有所不同,比如數(shù)十年后,重新回顧“新冠肺炎”,會(huì)看到許許多多不同的歷史見解和形形色色的“甩鍋”,也許只能在科學(xué)文獻(xiàn)中尋找歷史的真實(shí)。所有的歷史都和幾個(gè)要素息息相關(guān),內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史也是如此。激素和小分子、作用機(jī)制研究、內(nèi)分泌疾病和藥物(治療),圍繞臨床發(fā)現(xiàn)和臨床問題所做的努力,以及那些有著突出貢獻(xiàn)的前輩,都作為節(jié)點(diǎn),共同交織形成了內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史。醫(yī)學(xué)的意義不僅僅在于現(xiàn)實(shí)中的難題,看清歷史、現(xiàn)在,未來才會(huì)有更好的方向感。

骨質(zhì)疏松多數(shù)發(fā)生于老年人,尤其是絕經(jīng)后女性,對(duì)于骨質(zhì)疏松的關(guān)注,是基于社會(huì)老齡化及其致殘/致死的風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)之上。在骨質(zhì)疏松的醫(yī)學(xué)史中,建立診斷是骨質(zhì)疏松真正進(jìn)入臨床的重要門檻,而這一過程經(jīng)歷了漫長的爭(zhēng)議和努力,包含了大量基礎(chǔ)、臨床和流行病學(xué)的研究。也許,你在臨床工作中的困惑早已曾閃現(xiàn)在歷史中......


內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史

骨質(zhì)疏松的診斷起源

CK整理


骨質(zhì)疏松的診斷起源快速鏈接:


在19世紀(jì),歐洲解剖學(xué)家和生理學(xué)家已經(jīng)對(duì)骨骼發(fā)生了濃厚的興趣,并開始為理解人類骨骼的生長和發(fā)育奠定基礎(chǔ)。1816年,John Howship(一位著名的英國外科醫(yī)生)首次描述了骨吸收過程中的凹陷和蠶蝕特征;但當(dāng)時(shí)細(xì)胞尚未被鑒定,所以Howship無法指出這一現(xiàn)象背后破骨細(xì)胞的作用(Transactions of the Medical and Chirurgical Society of London, 8 (1817): 57–107.)。19世紀(jì)后期細(xì)胞學(xué)說出現(xiàn)(見:內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史 l 骨質(zhì)疏松的歷史-之歷史中的骨**(骨質(zhì)疏松日)),使得瑞士解剖學(xué)家和生理學(xué)家阿爾伯特·馮·克里克(Albert von Kliker)隨后在1873年命名了破骨細(xì)胞,并在一部經(jīng)典專著中提出了它與骨吸收的關(guān)系。而在這之前幾年,卡爾·格根鮑爾(Carl Gegenbauer,德國解剖學(xué)家,達(dá)爾文進(jìn)化論的支持者)已經(jīng)描述了成骨細(xì)胞及其功能。這些早期進(jìn)展豐富了對(duì)骨骼組成、結(jié)構(gòu)和生理學(xué)的理解。然而,19世紀(jì)關(guān)于骨骼和骨細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),并未能解釋是什么原因驅(qū)動(dòng)了骨骼重塑的過程。當(dāng)時(shí)的研究的焦點(diǎn)要么是破骨細(xì)胞活性的誘發(fā)性增加,要么是成骨細(xì)胞活性的誘發(fā)性減少,并認(rèn)為這兩者可能是相互獨(dú)立的。

至少在二十世紀(jì)前期,骨萎縮的原因仍然是神秘的;泛泛描述但未經(jīng)證實(shí)的理論很常見。1929年,艾伯特·基(J.Albert Key,圣路易斯華盛頓大學(xué)施里納醫(yī)院)將骨萎縮歸因于一般原因(包括衰老、饑餓、消瘦、膽胰瘺、新陳代謝增加、壞血病、佝僂病和骨軟化癥)和局部因素(如廢用、導(dǎo)致骨萎縮的創(chuàng)傷、炎癥、腫瘤、應(yīng)激和神經(jīng)營養(yǎng)障礙)(International Journal of Orthodontics, 15 (1929): 949–82.)。這種折衷主義已經(jīng)在通過專業(yè)研究的方式發(fā)生轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致研究者似乎對(duì)骨骼生理學(xué)并未表現(xiàn)多少興趣。

由于骨生理學(xué)知識(shí)的復(fù)雜性,以及動(dòng)力不足造成的這一領(lǐng)域的長期薄弱,骨質(zhì)疏松癥的診斷類別直到二十世紀(jì)中葉才出現(xiàn)。隨著時(shí)間推移,闡明骨骼發(fā)育變化方式取決于現(xiàn)代內(nèi)分泌學(xué)的出現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新。


1. 伴隨內(nèi)分泌學(xué)

興起和推動(dòng)


對(duì)驅(qū)動(dòng)骨重塑過程的更清楚的理解必須需要等待一個(gè)時(shí)機(jī),那就是現(xiàn)代內(nèi)分泌學(xué)的出現(xiàn),特別是后來被稱為激素的發(fā)現(xiàn)。

在十九世紀(jì),人們對(duì)性腺、甲狀旁腺和甲狀腺的分泌物有相當(dāng)大的興趣。對(duì)這些分泌物的關(guān)注導(dǎo)致了對(duì)女性特征的重新定義,而女性特征在此前一直以子宮為特征。在十九世紀(jì)中葉,一個(gè)重要的轉(zhuǎn)變開始發(fā)生。1848年,年輕的魯?shù)婪颉の籂枃[(Virchow)做了一次演講,他在演講中討論了卵巢的功能,即卵子的產(chǎn)生。Virchow反對(duì)體液主義(即蓋倫關(guān)于疾病源于黑色膽汁、黃色膽汁、痰和血液的四種體液的學(xué)說),而支持務(wù)實(shí)的觀點(diǎn)(疾病源于身體固有成分的理論)。Virchow認(rèn)為,月經(jīng)與排卵相關(guān),這些周期性的節(jié)律變化由神經(jīng)系統(tǒng)控制,而更重要的是,卵巢定義了女性特征。

“雌性之所以是雌性”Virchow爭(zhēng)辯道,是因?yàn)樗纳诚袤w。她身心、營養(yǎng)和神經(jīng)活動(dòng)的所有特征,四肢的甜美細(xì)膩和圓潤。。。乳房的發(fā)育和發(fā)聲器官的維持,秀發(fā)和身體的柔軟,感覺細(xì)膩,準(zhǔn)確直覺,溫柔,奉獻(xiàn)和忠誠--簡(jiǎn)而言之,所有我們作為真正的女性所尊重和欽佩的,都依賴于卵巢。把卵巢拿走,我們就會(huì)得到令人....的、粗糙的、大骨頭的、留著小胡子的、聲音低沉的、胸部扁平的、怨恨的和自私自利的.....。

在此,Virchow當(dāng)然提供的不僅僅是一份醫(yī)療聲明。從措辭中,他含蓄地支持維多利亞時(shí)代的女性模式,而那一時(shí)期的女性地位,遠(yuǎn)比近日低下,女性并沒有選舉權(quán),起訴權(quán)和財(cái)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)間,越來越多女性在工業(yè)革命后投入有薪工作。立法機(jī)構(gòu)隨著女權(quán)主義思想在中產(chǎn)階級(jí)女性中間日漸普遍,廢除了一個(gè)個(gè)歧視性法律,而女性選舉權(quán)運(yùn)動(dòng)也在維多利亞時(shí)代末期開始興起。。而這反過來又似乎證實(shí)了這樣一種信念,即在女性中,情緒壓倒理性能力(與男性中,大腦理性傾向占主導(dǎo)地位的觀點(diǎn)相反)。

Virchow的表述絕不是“孤掌”難鳴。在十八和十九世紀(jì),性別差異被越來越多地用生物決定論來解釋。女性比男性更小(體型)、更弱,遭受更多疾病,更情緒化,在邏輯理性和智力上不如男性。在二十世紀(jì),精神分析和動(dòng)力精神病學(xué)將雌激素水平下降與消極情緒狀態(tài)(尤其是抑郁)結(jié)合在一起。婦女的社會(huì)作用被降低到吸引男性、生育和養(yǎng)育家庭。

對(duì)性腺生理的關(guān)注更多擴(kuò)展到對(duì)男性睪丸分泌物的興趣??藙诘隆げ{德(Claude Bernard,著名的法國生理學(xué)家,Virchow同時(shí)代的人物,現(xiàn)在每年EASD都會(huì)頒出以其命名的重要獎(jiǎng)項(xiàng))提出了內(nèi)部環(huán)境的概念。伯納德提出,迄今未知的物質(zhì)調(diào)節(jié)著有機(jī)體的內(nèi)部環(huán)境(沃爾特·坎農(nóng)即Walter B. Cannon后來將這一想法命名為“內(nèi)環(huán)境平衡”)。查爾斯-愛德華·布朗-塞夸德(Charles-edouard Brown-Sequard,也有譯為賽加爾)在1889年的一篇論文中宣布首次使用卵巢提取物,從而推動(dòng)了內(nèi)分泌的概念,他還指出,睪丸中含有一種活躍而有活力的物質(zhì),可以增強(qiáng)力量、活力和精神活動(dòng)。(Bulletin of the History of Medicine, 50 (1976), 309–20.)人們對(duì)所謂的“器官療法”的熱情達(dá)到頂峰,但很快就消退了。關(guān)于這一部分的內(nèi)容,可見公眾號(hào)內(nèi)鏈接:內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史 l 睪酮:歷史和現(xiàn)實(shí)。

“內(nèi)部分泌物(internal Secreion)”的概念引起了其他人的注意。1891年,喬治·默里(George R. Murray,后來成為內(nèi)分泌學(xué)先驅(qū)的英國醫(yī)生)描述了用甲狀腺提取物成功治療粘液水腫(嚴(yán)重甲狀腺功能減退)。此后不久,埃米爾·克瑙爾(Emil Knauer,維也納醫(yī)生)從成年兔子身上摘除卵巢,然后在新的部位將卵巢碎片移植到同一個(gè)體身上。這種手術(shù)防止了卵巢切除術(shù)后的去勢(shì)萎縮??髓柾茢嘁浦驳乃槠a(chǎn)生了某種通過血流輸送到子宮的東西。隨后,約瑟夫·哈爾班(Josef Halban,另一位在維也納接受過培訓(xùn)的婦科醫(yī)生)將成年豚鼠的卵巢移植到年輕豚鼠的皮下,這加速了年輕豚鼠子宮的快速發(fā)育。Halban提出卵巢分泌物通過血液流動(dòng),對(duì)女性生殖器官的發(fā)育至關(guān)重要。此后,卵巢和其他內(nèi)分泌腺的分泌物被歐內(nèi)斯特·斯特林(Ernest Starling)被稱為激素(hormones),這一年是1905年。

這位斯特林是英國生理學(xué)家,他和威廉·貝利斯(William M. Bayliss)一起在1902年發(fā)現(xiàn)了第一種激素,他們稱之為分泌素(Secretin,一種由腸壁分泌的物質(zhì),刺激胰腺釋放消化液)。在這之前不久,幾名獨(dú)立工作的研究者發(fā)現(xiàn)了腎上腺素(epinephrine或adrenaline),并在1904年合成?!凹に兀╤ormone)”一詞是指腺體釋放的一種化學(xué)物質(zhì),可向機(jī)體的其他部分發(fā)出信息(The Early History of the Oestrogenic Hormones,  Journal of Endocrinology, 31 (1965): iii–vi.)。

而在這個(gè)世紀(jì)之交(1900年前后),內(nèi)分泌學(xué)(對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)和激素的研究)逐漸成為一門正式的研究專業(yè)。內(nèi)分泌腺及其產(chǎn)生的激素的重要性由這一時(shí)期的一個(gè)重要試驗(yàn)證了,即切除哺乳動(dòng)物和人類的甲狀腺和甲狀旁腺后,遭受了嚴(yán)重的病理生理后果。由此,1915年弗里德里?!な├衲胃ィ‵riedrich Schlagenhaufer)提出,骨骼疾病是甲狀旁腺增生(甲狀旁腺增大)的結(jié)果,而不是原因。隨后,甲狀旁腺提取物被發(fā)現(xiàn)可以影響血鈣水平。

內(nèi)分泌學(xué)的迅速發(fā)展還引發(fā)了對(duì)返老還童治療的熱情。男人接受睪丸移植,希望能恢復(fù)年輕活力。然而沒有治療方法研究用于女性。十九世紀(jì)末,由于這一時(shí)期各種女性疾病包括躁狂癥和癲癇的治療需要,切除雙側(cè)卵巢(雙側(cè)卵巢切除術(shù)、或Battey手術(shù))開始流行,這導(dǎo)致經(jīng)過治療的年輕女性出現(xiàn)更年期癥狀,而卵巢提取物經(jīng)常被用于這類婦女。二十世紀(jì)初,人們對(duì)這些治療所謂“獲益”的熱情只是提高了內(nèi)分泌學(xué)作為研究和醫(yī)學(xué)專業(yè)的地位,并且提取物的使用和對(duì)其進(jìn)一步拓展的興趣,使制藥業(yè)對(duì)這一領(lǐng)域頗為關(guān)注,并成為一個(gè)重要的參與者。

自二十世紀(jì)初,對(duì)激素的研究迅猛發(fā)展。1917年,內(nèi)分泌研究協(xié)會(huì)(Association for the study of internal secretions,美國內(nèi)分泌學(xué)會(huì)的前身,1952年成為內(nèi)分泌學(xué)會(huì)the Endocrine Society)成立和內(nèi)分泌學(xué)雜志(Endocrinolgy)的出現(xiàn),標(biāo)志著人們對(duì)內(nèi)分泌學(xué)研究的興趣越來越濃厚。該組織在建立的早期經(jīng)常被嘲笑,主要原因是類似“返老還童”等治療方法支持者們的狂熱。1921年,哈維·庫欣(Harvey Cushings,非常重要的人物,本公眾號(hào)內(nèi)專門介紹的鏈接:內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史 l Harvey Williams Cushing(1869-1939)-哈維.庫欣)在協(xié)會(huì)上發(fā)表主席演講,涉及垂體疾病,但對(duì)內(nèi)分泌學(xué)提出了尖銳警告。庫欣甚至直接忽略了內(nèi)分泌協(xié)會(huì)的雜志(Endocrinolgy),而是在《美國醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)雜志》(JAMA)上發(fā)表了他的演講,這一舉動(dòng)也許是因?yàn)樗M佑|更多的讀者以表達(dá)觀點(diǎn)。而庫欣的警告內(nèi)容,實(shí)質(zhì)上是警惕摻雜著科學(xué)概念的偽科學(xué),而這一點(diǎn)似乎十分適用于當(dāng)前國內(nèi)某些打著中醫(yī)旗號(hào)的虛假廣告

“恐怕我們很多人,”庫欣告訴同行,在許多制藥公司急切培育的治療方法的陰霾中,我們完全迷失了方向......毫無疑問,沒有什么比偽科學(xué)報(bào)告更能有效地詆毀我們共同感興趣的主題了,偽科學(xué)報(bào)告從醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)發(fā)展成廣告?zhèn)鲉?/span>,在廣告?zhèn)鲉沃星擅畹鼗旌狭藖碜詫?shí)際價(jià)值研究的內(nèi)容摘要,多種化合物被混合施用,并提倡用于多種真實(shí)的和虛構(gòu)的癥狀。今天的劉易斯卡羅爾(Lewis Carroll,愛麗絲漫游仙境的作者)如果還在世,他會(huì)讓愛麗絲(Alice)用左手輕輕咬一口“垂體瘤蘑菇”,用右手輕輕咬一口葉黃素。這樣,她仿佛就可以擁有任意的身高了。(Harvey Cushing, “Disorders of the Pituitary Gland: Retrospective and Prophetic,”Journal of the American Medical Association, 76 (1921): 1721–26;

此后,內(nèi)分泌研究協(xié)會(huì)及其期刊仍然取得了穩(wěn)步進(jìn)展。弗雷德里克·班廷(Frederick Banting)和查爾斯·貝斯特(Charles H. Best)在1921年對(duì)胰島素的分離也許是最引人注目的發(fā)現(xiàn),加速了內(nèi)分泌學(xué)作為一個(gè)主要醫(yī)學(xué)專業(yè)的合法地位(關(guān)于胰島素的發(fā)現(xiàn)和分離,可見公眾號(hào)內(nèi)內(nèi)容:內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史 l 胰島素:簡(jiǎn)史)。因此,二十世紀(jì)二零年代后期,兩位年輕的研究者發(fā)現(xiàn)雌激素順理成章,而雌激素隨后成為理解骨骼發(fā)育中起關(guān)鍵作用的激素。

此時(shí),埃德加·艾倫(Edgar Allen,生物學(xué)家)和愛德華·多伊西(Edward Doicy,生物化學(xué)家)才剛剛開始他們的職業(yè)生涯。前者研究小鼠的發(fā)情周期,后者研究胰島素的純化。艾倫和多伊西在談到胰腺和胰島素分泌(胰島素,一種從血液中清除多余葡萄糖并使肝臟、肌肉和脂肪組織以糖原形式儲(chǔ)存的激素)時(shí),推測(cè)卵巢卵泡細(xì)胞成熟與子宮和陰道發(fā)育之間的關(guān)系可能由激素控制。1929年,他們成功地分離出一種純結(jié)晶雌激素樣品,盡管他們的工作并不是在極好的隔離下完成的。在這一時(shí)期,婦科醫(yī)生向激素研究者提供孕婦尿液,并根據(jù)制藥公司的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),開出這些公司生產(chǎn)的卵巢制劑。盡管20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了大蕭條,制藥公司開始擴(kuò)大研究部門,尋找新的商品。兩位青年學(xué)者實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的各種雌激素產(chǎn)品被用于治療更年期婦女。最初,這些產(chǎn)品可以在藥店買到,沒有處方,所有買得起的人都可以買到。

1938年《聯(lián)邦食品、藥品和化妝品法案(Federal Food, Drug and Cosmetic Act)》的通過極大地修改了1906年《純化食品和藥品法案(Pure Food and Drug)》及其后續(xù)修正案。新立法引入了兩項(xiàng)重大變革。首先,制造商必須向政府申請(qǐng)銷售新藥。第二,為了明確這項(xiàng)法律的實(shí)施,美國食品和藥物管理局(FDA)創(chuàng)立了一類只能按處方銷售的藥物(處方藥)。這些變化沒有受到大型制藥公司的反對(duì),因?yàn)樗鼈兊拇萍に禺a(chǎn)品可以順利通過美國食品和藥物管理局(FDA)的審查,而其他生產(chǎn)商將被趕出市場(chǎng)。該法律對(duì)婦女有重大影響。它實(shí)際上強(qiáng)化了一個(gè)正在發(fā)生的試圖重新解釋更年期含義的過程。更年期雖然是所有女性都會(huì)經(jīng)歷的一種自然生物現(xiàn)象,但卻與一系列身體和精神問題相關(guān)聯(lián)。然而,孕酮和雌激素的鑒定則引入了一種新的元素。如果更年期被重新定義為雌激素缺乏的狀態(tài),為什么不能用雌激素治療?換句話說,更年期可能并非正常生命周期的一部分,而是一種需要醫(yī)學(xué)干預(yù)的缺陷狀態(tài)。到1940年,一個(gè)由研究人員、醫(yī)生和制藥業(yè)組成的聯(lián)盟已經(jīng)開始對(duì)女性衰老進(jìn)行醫(yī)學(xué)治療觀察,從而為其治療提供理論基礎(chǔ)。

這種增長趨勢(shì)在1941年紐約醫(yī)學(xué)院羅伯特·弗蘭克(Tobert T. Frank)的演講中得到了最好的表達(dá)。弗蘭克是二十世紀(jì)早期從事卵巢內(nèi)分泌學(xué)工作的婦科醫(yī)生,他預(yù)見了艾倫和多伊西的工作,但由于從未能將自己的發(fā)現(xiàn)集中到焦點(diǎn)上,因此并不出眾。然而,他的演講非常有啟發(fā)性。

“更年期,”弗蘭克告訴他的聽眾,“是許多女性的恐懼預(yù)期,因?yàn)樗齻冾A(yù)期會(huì)失去她們的吸引力(皺紋、白發(fā)、松弛、多毛)、性誘惑、體力和身材(肥胖、棱角)。她們同樣預(yù)期會(huì)性欲和智力會(huì)下降?!?/span>

當(dāng)時(shí)的主流觀點(diǎn)是神經(jīng)血管、消化系統(tǒng)、關(guān)節(jié)炎和精神癥狀在更年期很常見。但是,弗蘭克說,一切都沒有失去。“我們這些對(duì)內(nèi)分泌學(xué)感興趣多年的人認(rèn)為更年期應(yīng)用雌激素緩解是一大勝利,僅次于甲狀腺藥物治療甲狀腺功能減退和胰島素治療糖尿病?!?/p>

在20世紀(jì)20年代和30年代,內(nèi)分泌學(xué)家和生理學(xué)家開始探索與生殖周期相關(guān)的各種生理過程。他們的一些發(fā)現(xiàn)對(duì)理解和影響骨骼發(fā)育有重要意義。最終,他們改變了對(duì)人類骨骼的理解,骨骼剛性的傳統(tǒng)概念被骨骼可塑性的概念所取代。他們的研究開始闡明脫礦質(zhì)過程及其與器官(如甲狀旁腺)以及鈣和磷代謝的關(guān)系;其他內(nèi)分泌和代謝紊亂的作用;鈣、磷和維生素D缺乏的飲食的影響。換句話說,骨骼一直在發(fā)生變化。在生命的最初四十年里,骨骼不斷得到強(qiáng)化;在晚年,骨骼會(huì)失去部分質(zhì)量,這一過程在女性中比在男性更快。成骨細(xì)胞負(fù)責(zé)骨形成,而破骨細(xì)胞去除礦化基質(zhì)(負(fù)責(zé)骨吸收)。因此,骨萎縮可能有多種原因:缺乏活動(dòng)時(shí)廢棄不用、或饑餓和營養(yǎng)不良、或甲狀腺功能減退和破骨細(xì)胞活性過度。

20世紀(jì)20年代中期,甲狀旁腺提取物的出現(xiàn)使研究者能夠證明甲狀旁腺激素影響了人體鈣和磷酸鹽的代謝。1929年,年輕的富勒·奧爾布賴特(Fuller Albright)剛剛開始了一項(xiàng)事業(yè),而這將使他成為美國最重要的臨床內(nèi)分泌學(xué)家之一。他和里德·埃爾斯沃思(Read Ellsworth)對(duì)甲狀旁腺激素在骨骼上的作用模式提出了一個(gè)復(fù)雜的解釋。隨后的研究沒有證實(shí)他們的假設(shè),但后來的發(fā)現(xiàn)確實(shí)證明甲狀旁腺激素對(duì)骨骼有脫鈣作用。

當(dāng)一些內(nèi)分泌學(xué)家在研究骨骼發(fā)育時(shí),其他人則全神貫注于更高級(jí)生命形式的生殖周期。這個(gè)周期是由神經(jīng)系統(tǒng)還是由內(nèi)分泌腺調(diào)節(jié)的?當(dāng)內(nèi)分泌系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用時(shí),研究者開始轉(zhuǎn)移他們的注意力。特別是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)開始闡明卵巢功能和鈣代謝之間的關(guān)系。1926年,奧斯卡·里德爾(Oscar Riddle)和沃倫·萊因哈特(Warren H. Reinhart),這兩位紐約冷泉港卡內(nèi)基實(shí)驗(yàn)進(jìn)化站的生物學(xué)家,檢測(cè)到母鴿在每一個(gè)排卵期的血鈣急劇增加,這種變化在雄性鴿子身上沒有發(fā)現(xiàn)。因此,需要進(jìn)行調(diào)查以確定人類生殖周期--包括月經(jīng)、懷孕、哺乳和更年期--是否伴有血鈣水平的變化。里德爾和萊因哈特寫道,“如果將內(nèi)分泌腺體作為研究對(duì)象,對(duì)這種總代謝變化的探索就更有可能成功,因?yàn)樵絹碓角宄氖?,這些器官與生殖和性現(xiàn)象特別密切相關(guān)?!?/p>

1934年,普雷斯頓·基斯(Preston Keys)和杜魯門·波特(Truman S. Potter)研究后報(bào)告,雌鴿的骨髓發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化,這在雄鴿中是找不到的。雌性骨髓在卵泡成熟過程中經(jīng)歷了骨改變。換句話說,這些變化與雌性的生殖周期平行。兩年后,替德爾(Tiddle)和路易·多蒂(Louis B. Dotti)發(fā)現(xiàn)雌激素具有“巨大的力量”.......增加正常、閹割、垂體切除、甲狀腺切除鴿子以及其他動(dòng)物的血清鈣。因此,雌激素在骨生理學(xué)中起著至關(guān)重要的作用。隨后,卡羅爾·普費(fèi)弗(Carroll A. Pfeiffer)和威廉·加德納(William U. Gardner,耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的兩位解剖學(xué)家)對(duì)雌激素對(duì)骨骼系統(tǒng)的影響進(jìn)行了研究。通過對(duì)鳥類和嚙齒類動(dòng)物的研究,他們發(fā)現(xiàn)雌激素刺激成骨細(xì)胞的產(chǎn)生,并且對(duì)雄性鴿子使用雌激素會(huì)導(dǎo)致與排卵雌性鴿子相似的骨形成。當(dāng)給小鼠服用雌激素時(shí),結(jié)果幾乎是一樣的:骨髓腔被致密的骨骼所替代。1943年,普費(fèi)弗和加德納得出結(jié)論,他們?cè)陬惞檀技に胤矫娴墓ぷ骺赡軙?huì)在預(yù)防或減輕老年骨質(zhì)疏松癥癥狀或加速骨折愈合方面找到“實(shí)際應(yīng)用”。

在20世紀(jì)20年代和30年代,人們對(duì)骨生理學(xué)及其與內(nèi)分泌系統(tǒng)的關(guān)系的興趣明顯增加。然而,同樣清楚的是,這種興趣還沒有創(chuàng)造出一個(gè)診斷類別。亨利·哈里斯(Henry A. Harris,一位著名的英國解剖學(xué)家)關(guān)于骨骼生長健康人和病人的一項(xiàng)重要工作,只是簡(jiǎn)單地提到甲狀旁腺腺瘤(一種良性腫瘤)與纖維骨炎(甲狀旁腺功能亢進(jìn)的一種并發(fā)癥,造成骨骼變軟和變形)的關(guān)聯(lián),并且在其參考文獻(xiàn)中沒有提到前述奧爾布賴特(Albright)、里德爾(Riddle)和其他寫過骨骼和內(nèi)分泌腺之間關(guān)系的文獻(xiàn)。(Henry A. Harris, Bone Growth in Health and Disease (London: Oxford University Press, 1933), 227. 

考慮到骨活檢的復(fù)雜性,關(guān)于內(nèi)分泌紊亂和骨代謝之間關(guān)系的研究開始引起人們對(duì)骨骼X線檢查的興趣。恩斯特·拉赫曼(Ernst Lachman,一位從德國移民到俄克拉何馬大學(xué)醫(yī)學(xué)院工作的醫(yī)生)的臨床經(jīng)驗(yàn)表明,X線檢查可以診斷許多疾病,包括甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、佝僂病、壞血病和骨軟化癥。盡管如此,X射線方法不能揭示骨萎縮是由礦物質(zhì)硬化(礦物質(zhì),尤其是鈣從骨中流失)還是由細(xì)胞吸收造成的。此外,鈣的損失必須在30-40%左右才會(huì)有較為明顯的檢查表現(xiàn)。因此,拉赫曼將骨質(zhì)疏松癥定義為具有多種不同原因的骨萎縮;它不是一個(gè)獨(dú)立的診斷類別。換句話說,X光有嚴(yán)重的局限性。(Ernst Lachman and Mary Whelan, “The Roentgen Diagnosis of Osteoporosis and Its Limitations,” Radiology, 26 (1936): 165–77.

在隨后的幾十年里,更復(fù)雜的成像方法將最終使骨質(zhì)疏松癥作為一種獨(dú)特的疾病呈現(xiàn)。


富勒·奧爾布賴特與

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥


到1940年,骨骼發(fā)育和內(nèi)分泌系統(tǒng)密切關(guān)系已經(jīng)變得清晰。然而骨質(zhì)疏松癥還沒有被提升到一個(gè)獨(dú)立疾病的范疇。正是在這個(gè)時(shí)候,富勒·奧爾布賴特(Fuller Albright)提出了絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis)的診斷。富勒·奧爾布賴特生于1900年。他17歲進(jìn)入哈佛大學(xué),三年后畢業(yè)。隨后他就讀于哈佛醫(yī)學(xué)院,在那里他開始了在這一領(lǐng)域的長期興趣。當(dāng)他得知胰島素的驚人發(fā)現(xiàn)時(shí),天生的好奇心受到了激發(fā)。獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位后,奧爾布賴特在馬省總醫(yī)院內(nèi)科實(shí)習(xí),然后與約瑟夫·奧布(Joseph C. Aub)一起進(jìn)行了一年的研究。

約瑟夫·奧布對(duì)鉛中毒的研究激發(fā)了奧爾布賴特對(duì)鈣代謝的興趣。奧爾布賴特在約翰霍普金斯醫(yī)院當(dāng)了一年的助理住院醫(yī)師后,去了維也納,在著名病理學(xué)家雅各布·埃爾德海姆(Jacob Erdheim)的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)。Erdheim是第一個(gè)描述骨軟化癥中甲狀旁腺增生的人,也是第一個(gè)闡明鈣保護(hù)規(guī)律(即關(guān)于骨骼中鈣沉積方面)的人,他對(duì)內(nèi)分泌學(xué)還有許多其他貢獻(xiàn)。奧爾布賴特在埃爾德海姆指導(dǎo)下的三年,使其終生對(duì)骨病、甲狀旁腺功能和鈣代謝保持濃厚的興趣。隨后奧爾布賴特返回馬省總醫(yī)院,并且余下的職業(yè)生涯都是在該院的研究、教學(xué)和實(shí)踐中度過。奧爾布賴特的研究總是與來源于病人提出的難題相關(guān),而非更抽象的生化問題。他在1944年美國臨床研究學(xué)會(huì)(American Society for Clinical Investigation)會(huì)議上的主旨演講中很好的總結(jié)了自己的方法?!拔艺J(rèn)為臨床研究者是一個(gè)試圖騎兩匹馬的人---同時(shí)成為研究者和臨床醫(yī)生.....然而,作為兩匹馬的騎手必須記住有兩匹馬:他一方面必須避免作為一名臨床醫(yī)生“淹沒”在病人中,另一方面作為一名研究者,他也必須避免與病人完全隔離?!保?em style="max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">Fuller Albright, “Some of the ‘Do’s’ and ‘Do-Nots’ in Clinical Investigation,” Journal of Clinical Investigation, 23 (1944): 921–26.)

1928年,奧爾布賴特和他的合作者進(jìn)行了幾項(xiàng)關(guān)于鈣、磷、骨骼和甲狀旁腺的研究,并于第二年發(fā)表。1937年,他描述了一種后來被稱為奧爾布賴特綜合癥(Albright’s syndrome)的情況(報(bào)道的病例表現(xiàn)為女性性早熟、囊性骨病和褐色皮膚色素沉著/牛奶咖啡斑)。奧爾布賴特提供了甲狀旁腺功能亢進(jìn)的第一個(gè)臨床描述,并指出需注意甲旁亢與腎結(jié)石之間的關(guān)系。他還闡明了庫欣綜合征(一種血高皮質(zhì)醇水平引起的激素紊亂)的病理生理學(xué)(How to Learn from Patients: Fuller Albright’s Exploration of Adrenal Function, Annals of Internal Medicine, 123 (1995): 225–29.)。奧爾布賴特被公認(rèn)為他那個(gè)時(shí)代杰出的臨床和研究?jī)?nèi)分泌學(xué)家。1937年,他患上帕金森病,并于1956年接受了實(shí)驗(yàn)性外科治療,結(jié)果導(dǎo)致失語癥(大腦控制語言的部分持續(xù)受損)以及終生殘疾。在馬薩諸塞州總醫(yī)院中,他在妻子和護(hù)士陪伴下度過了余生的十三年。

奧爾布賴特非常了解之前生物學(xué)家和內(nèi)分泌學(xué)家的工作,這些工作闡明了卵巢與骨骼的關(guān)系,并證明雌激素治療增加了鴿子等動(dòng)物的骨量。他在患者上的相關(guān)臨床經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)表了兩篇論文(1940年和1941年),其中他定義了所謂的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥。(Postmenopausal Osteoporosis, Transactions of the Association of American Physicians, 55 (1940): 298–305;Postmenopausal Osteoporosis: Its Clinical Features, Journal of the American Medical Association, 114 (1941): 2465–74.)

那時(shí)骨折是根據(jù)造成骨折的創(chuàng)傷而分類的。奧爾布賴特的貢獻(xiàn)是通過將骨折與生理過程聯(lián)系起來,重新定義了一些骨折類型。他指出,雌激素可在小梁中產(chǎn)生鈣儲(chǔ)備,在妊娠和哺乳期間,胎兒和新生兒可以利用這些鈣儲(chǔ)備。絕經(jīng)后雌激素下降導(dǎo)致骨質(zhì)流失。換句話說,許多卵巢功能衰退后的女性會(huì)發(fā)生骨質(zhì)流失。而另一方面,骨折是骨骼無法承受正常的生物力學(xué)壓力造成的。雖然老年女性骨骼脆弱早已被認(rèn)識(shí)到,但奧爾布賴特是第一個(gè)將其與更年期聯(lián)系在一起的人。由此,他的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的診斷類別出現(xiàn)了。

奧爾布賴特指出,骨在年老時(shí)萎縮。幾年后,在美國醫(yī)師學(xué)會(huì)的一次演講中,奧爾布賴特拓展了這一觀察結(jié)果。老年人皮膚薄,肌肉和骨量減少,頭發(fā)稀少,類固醇生成減少,某些第二性特征也不太突出。而老年骨質(zhì)疏松癥是由于性腺激素的喪失(其中,來自卵巢的激素比來自睪丸的激素喪失要早得多)。髖部骨折是衰老過程中常見的臨床表現(xiàn)。因此,老年人發(fā)生的骨質(zhì)疏松癥被稱為“老年骨質(zhì)疏松癥(senile osteoporosis)”(Fuller Albright, “Osteoporosis,” Annals of Internal Medicine, 27 (1947): 865.

在奧爾布賴特研究的42名患者中,有40名是絕經(jīng)后婦女,其中10名有人工絕經(jīng)的病史(即手術(shù)切除卵巢引起的絕經(jīng))。然而,奧爾布賴特并沒有解釋在他的研究中兩位男性骨質(zhì)疏松癥的原因,并且沒有發(fā)現(xiàn)正常女性的骨質(zhì)疏松癥發(fā)生在絕經(jīng)前。因此,奧爾布賴特將骨質(zhì)疏松癥的這個(gè)子類命名為“絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis)”。這是一種晚期、疼痛和變形的疾病,通常涉及脊柱和骨盆。他研究的大多數(shù)受試者都有嚴(yán)重的殘疾,需要他們使用緊身胸衣、背帶或者拐杖。長骨受累少,顱骨幾乎不受影響。通過臨床、化學(xué)和放射學(xué)檢查,奧爾布賴特排除了其他疾病,如骨軟化癥和庫欣病(一種垂體腫瘤導(dǎo)致的皮質(zhì)醇水平升高)、Paget病(一種可導(dǎo)致骨骼增大和畸形的慢性疾病)和甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)癥相關(guān)的并發(fā)癥。在軟骨病或佝僂病中,鈣沒有沉積在類骨質(zhì)組織中,而在骨質(zhì)疏松癥中,成骨細(xì)胞缺乏沉積類骨質(zhì)(鈣)組織。其機(jī)制涉及抑制骨吸收的雌激素。

奧爾布賴特主要關(guān)心的是理解骨骼生理學(xué)。盡管如此,他和小愛德華·里芬斯坦(Edward C. Reifenstein Jr.,早期的學(xué)生,后成為著名內(nèi)分泌學(xué)家的)并沒有忽視對(duì)重度殘疾人可能的治療干預(yù)。由于壓力和緊張可刺激成骨細(xì)胞的活性,因此體力活動(dòng)尤其是老年人的體力活動(dòng)非常重要。奧爾布賴特和瑞芬斯坦對(duì)那些制動(dòng)病人的整形外科醫(yī)生持批評(píng)態(tài)度,但沒有提供飲食方面的建議(除了避免營養(yǎng)不良),這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)飲食在骨質(zhì)疏松癥病因中的作用仍未知。在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(通常伴有骨折)的病例中,奧爾布賴特和瑞芬斯坦開始單獨(dú)或聯(lián)合使用雌激素和睪酮類藥物,結(jié)果令人滿意,但存在鈉潴留和癌癥風(fēng)險(xiǎn)。為了將癌癥風(fēng)險(xiǎn)降至最低,雌激素治療每4至6周暫停一次,每次1至2周。由于奧爾布賴特和瑞芬斯坦認(rèn)為骨質(zhì)疏松癥不是一種人體鈣磷代謝疾病,所以沒有建議大量攝入這些礦物質(zhì)和維生素D(骨軟化癥除外)。老年性骨質(zhì)疏松癥的治療與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的治療相同。奧爾布賴特和瑞芬斯坦認(rèn)為骨質(zhì)疏松癥造成了嚴(yán)重的殘疾,可以通過醫(yī)療干預(yù)來緩解,但并不認(rèn)為它是一種影響大量人群的疾病。(Edward C. Reifenstein Jr. and Fuller Albright, “The Metabolic Effects of Steroid Hormones in Osteoporosis,” Journal of Clinical Investigation, 26 (1947): 24–56; Albright and Reifenstein, The Parathyroid Glands and Metabolic Bone Disease (Baltimore: Williams & Wilkins: 1948), 145–204.

在對(duì)約200名接受奧爾布賴特等進(jìn)行雌激素治療1至20年的絕經(jīng)后婦女的記錄進(jìn)行的審查中,兩位醫(yī)生(來自哈佛醫(yī)學(xué)院和馬薩諸塞州總醫(yī)院)報(bào)告說,骨質(zhì)疏松癥的進(jìn)展在不同情況下都被阻止或延緩,這是通過測(cè)量個(gè)人的總身高和脊柱x光檢查來判斷的。乳房、子宮頸和子宮內(nèi)膜癌(惡性腫瘤)的發(fā)病率較低。然而,雌激素治療未能證明使骨密度增加。(Philip H. Henneman and Stanley Wallach, “A Review of the Prolonged Use of Estrogens and Androgens in Postmenopausal and Senile Osteoporosis,” AMA Archives of Internal Medicine, 100 (1957): 715–23. 

20世紀(jì)40年代和50年代絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的診斷相當(dāng)有限,通常涉及的是60-65歲之間有嚴(yán)重癥狀的婦女。在一項(xiàng)對(duì)234名女性的研究中,一名研究者提供了對(duì)她們狀況的綜合描述:

患者通常是60歲左右的女性,首先注意到后背部下部的虛弱和隱痛。這種情況可能會(huì)加劇,特別是由于輕微的搖晃或跌倒,會(huì)導(dǎo)致可能持續(xù)數(shù)周的劇烈疼痛。隨著病情的進(jìn)展,脊柱畸形發(fā)生,通常是背部區(qū)域的圓形后凸(駝背),有時(shí)伴有腰部區(qū)域正常脊柱前凸(向內(nèi)彎曲的減少),或者這一特征的補(bǔ)償性夸大。由于肌肉痙攣,脊柱運(yùn)動(dòng)通常有相當(dāng)大的限制。棘突上的壓痛并不嚴(yán)重,但是震動(dòng)或彎曲脊柱通常會(huì)引起疼痛。最顯著的放射學(xué)變化是受影響骨骼的均勻稀疏,主要是脊柱和骨盆;長骨和頭骨相對(duì)來說沒有受到影響。在下背部和腰部區(qū)域,椎體變得雙凹,椎間盤變得雙凸和增厚,即所謂的“魚刺”外觀。一個(gè)或多個(gè)雙凹椎骨可以向前變窄,使得其主體變成楔形,同時(shí)有時(shí)可以看到椎體的實(shí)際塌陷。

治療包括使用二烯雌酚(一種合成雌激素),以及維生素D和甘油磷酸鈣(以確保鈣和磷的高攝入量)。在椎體塌陷的情況下,需要使用某種形式的脊柱支撐,但要避免長時(shí)間的固定。(Ian A. Anderson, “Postmenopausal Osteoporosis, Clinical Manifestations, and the Treatment with Oestrogens,” Quarterly Journal of Medicine, n.s., 18 (1949): 67–96.

奧爾布賴特工作的一個(gè)無法預(yù)見的后果,是加強(qiáng)了一種理念,即骨質(zhì)疏松癥主要是影響婦女。奧爾布賴特本人很少使用或強(qiáng)調(diào)性別差異的語言。然而,強(qiáng)調(diào)更年期在骨質(zhì)流失中的作用,無意中強(qiáng)化了某種傳統(tǒng)觀念,即女性比男性更容易出現(xiàn)生理和心理問題。

奧爾布賴特并不認(rèn)為他的研究已經(jīng)解決了骨質(zhì)疏松癥的所有問題,這在他1947年在美國醫(yī)師學(xué)會(huì)的約翰·菲利普斯紀(jì)念演講(John Philips Memorial Lecture)中的總結(jié)評(píng)論中是顯而易見的。他謙虛地指出:

  1. 我告訴你的骨質(zhì)疏松癥比我知道的要多。

  2. 我告訴你的內(nèi)容隨時(shí)可能改變,恕不另行通知。

  3. 我希望我提出的問題比我給出的答案多。

  4. 無論如何,像往常一樣,還需要做更多的工作


3. 骨研究

骨質(zhì)疏松的診斷困惑


在20世紀(jì)40年代,骨質(zhì)疏松癥--作為一種疾病--并沒有被單獨(dú)列為一個(gè)主要的醫(yī)學(xué)問題。盡管奧爾布賴特(Albright)做了開創(chuàng)性的工作(見上一部分內(nèi)容),但在骨骼病理學(xué)和生理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)支撐方面仍然存在弱點(diǎn)。同樣重要的是,關(guān)于骨折嚴(yán)重程度的流行病學(xué)數(shù)據(jù)特別是在高齡老年人中,在這一時(shí)期基本上是缺乏的。并且,關(guān)于激素的作用、缺乏運(yùn)動(dòng)、飲食、性別、年齡、更年期、X光的價(jià)值和種族差異,仍然有相當(dāng)多的猜測(cè)。這一時(shí)期,那些沒有數(shù)據(jù)支持的經(jīng)驗(yàn)理論是相當(dāng)常見的。

奧爾布賴特的工作源于內(nèi)分泌學(xué)家對(duì)性激素作用的興趣,這是一個(gè)越來越重要的課題方向。第一次和第二次世界大戰(zhàn)期間傷口愈合過程中的經(jīng)驗(yàn),為骨生理學(xué)的研究提供了進(jìn)一步幫助。對(duì)這兩種情況的觀察,加速了從骨骼靜態(tài)剛性觀點(diǎn)到動(dòng)態(tài)可塑性理念的轉(zhuǎn)變。并且,也同樣認(rèn)識(shí)到骨骼是一種經(jīng)歷長時(shí)間生長和發(fā)育的組織,在該過程中它受到營養(yǎng)、激素和環(huán)境因素的影響。即使骨骼生長完成,也會(huì)受到各種系統(tǒng)紊亂的影響而重塑。

兩次大戰(zhàn)創(chuàng)傷無數(shù),因?qū)谟系年P(guān)注,該領(lǐng)域的專家發(fā)起了包括二十二次會(huì)議的系列論壇,從1942年開始,直到1953年結(jié)束,會(huì)議由小喬賽亞·梅西基金會(huì)(Josiah Macy Jr. Foundation)贊助,奧爾布賴特領(lǐng)導(dǎo)。這些會(huì)議搭建的是多學(xué)科的平臺(tái),并且作為一個(gè)橋梁,橋接了一個(gè)相對(duì)不活躍的時(shí)期和后來對(duì)鈣化組織研究興趣濃厚的時(shí)代。這些會(huì)議之后是戈登研究會(huì)議(Gordon Research Conferences),始于1954年,每年都有,持續(xù)至今。1950年代和1960年代關(guān)于鈣化組織的這些會(huì)議和其他會(huì)議的會(huì)議記錄的文獻(xiàn)表明,人們對(duì)骨生理學(xué)的興趣越來越大,1967年《鈣化組織研究(Calcified Tissue Research)》雜志(1979年成為鈣化組織國際)的出版也表明了這一點(diǎn)。

Josiah Macy Jr. Foundation

NEJM1938年的介紹

Gordon Research Conferences

然而,1950年代和1960年代的骨生理學(xué)和骨發(fā)育概念仍處于不斷變化之中?!肮琴|(zhì)疏松癥,”一位醫(yī)生在1954年指出,“已經(jīng)成為一個(gè)令人困惑的話題,因?yàn)樵S多使用該術(shù)語的人并不了解其確切的解剖學(xué)意義?!惫敲芏冉档褪怯捎诔晒羌?xì)胞活性降低、無機(jī)礦物質(zhì)沉積不良、還是過度破壞所導(dǎo)致?X線檢查沒有也無法回答這些重要的問題。雖然骨質(zhì)疏松癥在老年人的尸檢中經(jīng)常出現(xiàn),但無法確定其原因。"骨質(zhì)疏松癥問題似乎有許多方面有待闡明。"(R. H. Follis, “Osteoporosis,” Bulletin on Rheumatic Diseases, 4 (1954): 69–70.

到20世紀(jì)60年代,人們至少在某一方面的觀點(diǎn)逐漸趨向一致,即骨質(zhì)疏松癥無論如何定義,都是一個(gè)嚴(yán)重的健康問題。然而,證實(shí)這一共識(shí)的真正證據(jù)卻非常薄弱。許多流行病學(xué)研究是基于被診斷骨質(zhì)疏松癥的患者的相對(duì)較小的樣本。其中一項(xiàng)是底特律亨利福特醫(yī)院涉及218名45歲以上婦女的研究,研究者承認(rèn),由于樣本有限,不可能確定普通人群中老年骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率。據(jù)他們推測(cè)其中涉及種族或民族因素。其他幾項(xiàng)基于極少數(shù)人口的研究發(fā)現(xiàn),與白人相比,非裔美國人的骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率較低。(Annals of Internal Medicine, 52 (1960):773–81;JAMA, 194 (1965): 859–62;Archives of Internal Medicine, 116 (1965): 191–94;Clinical Orthopaedics and Related Research, 45 (1966): 31–48

在世界衛(wèi)生組織(世衛(wèi)組織)的支持下,B.E.C Nording(諾丁,一位在二十世紀(jì)下半葉骨質(zhì)疏松癥研究中發(fā)揮重要作用的著名英國醫(yī)生)于1964年對(duì)非洲、亞洲、北美、中美洲、歐洲和斯堪的納維亞半島各國的骨質(zhì)疏松癥進(jìn)行了初步調(diào)查。該調(diào)查的出發(fā)點(diǎn)是世衛(wèi)組織聲稱,在世界許多地方,人們靠非常低的鈣攝入量生存,而可能不會(huì)對(duì)骨骼造成任何不良影響。根據(jù)X光檢查結(jié)果、老年人骨折發(fā)生率的信息以及與病理學(xué)家、整形外科醫(yī)生和其他人討論,諾丁發(fā)現(xiàn)世衛(wèi)組織的假設(shè)沒有得到其多國研究的證實(shí)。他得出結(jié)論,營養(yǎng)和衰老因素都與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生有關(guān)。(B. E. C. Nordin, “International Patterns of Osteoporosis,” Clinical Orthopaedics and Related Research, 45 (1966): 17–30.

一年后,一組來自六個(gè)國家的研究人員在調(diào)查礦物質(zhì)代謝時(shí)會(huì)面,討論了建立骨質(zhì)疏松癥和骨折流行病學(xué)國際合作研究的可能性。由世衛(wèi)組織和美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)國立關(guān)節(jié)炎和代謝疾病研究所(National Institute of Arthritis and Metabolic Diseases)主辦的首次會(huì)議中,與會(huì)者一致認(rèn)為,發(fā)起的調(diào)查應(yīng)包括三大主題:生化、放射和飲食信息;病理數(shù)據(jù);和骨折流行病學(xué)數(shù)據(jù)。然而,開展多國流行病學(xué)研究的資金有限,以及面臨的方法問題,都可能變得難以克服,會(huì)議擬議的研究從未取得成果。但在隨后的幾十年里,世界衛(wèi)生組織在骨質(zhì)疏松癥領(lǐng)域,以及就這一主題制定公共政策方面,發(fā)揮越來越重要的作用。(G. Donald Whedon, “International Collaborative Study of Osteoporosis and Fracture Epidemiology,” Clinical Orthopaedics and Related Research, 45 (1966): 13–15.

同樣很明顯,在骨生理學(xué)、病理學(xué)和發(fā)育方面幾乎沒有一致意見。對(duì)瑞芬斯坦(Reifenstein)和其他人而言,骨質(zhì)疏松癥是一種內(nèi)分泌失調(diào)。給予合成代謝類固醇(雄激素和雌激素)以恢復(fù)和/或保護(hù)可識(shí)別的老年骨質(zhì)疏松癥患者、一般老年人、尤其是絕經(jīng)前后婦女的蛋白質(zhì)和骨組織,可將骨折風(fēng)險(xiǎn)降至最低。然而,瑞芬斯坦(Reifenstein)和奧爾布賴特關(guān)于骨基質(zhì)合成減少是骨質(zhì)疏松癥的基本特征的假設(shè),并沒有被大多數(shù)同位素動(dòng)力學(xué)研究證實(shí),他們的理論已經(jīng)開始傾向于被組織學(xué)證據(jù)(顯微鏡下可辨別的微小組織結(jié)構(gòu))所否定,這些組織學(xué)證據(jù)表明骨質(zhì)疏松患者骨吸收增加而骨形成正常。(Edward C. Reifenstein Jr., “The Relationships of Steroid Hormones to the Development and the Management of Osteoporosis in Aging People,” Clinical Orthopaedics, 10 (1957): 206–53; Reifenstein, “Steroid Therapy for Osteoporosis,” Geriatrics, 12 (1957): 139–40;  Reifenstein, “Control of Corticoid-Induced Protein Depletion and Osteoporosis by Anabolic Steroid Therapy,” Metabolism, 7 (1958): 78–89. Robert P. Heaney, “A Unified Concept of Osteoporosis,” American Journal of Medicine, 39 (1965): 877–80.

馬歇爾·尤里斯特(Marshall R. Urist,美國加州大學(xué)洛杉磯分校著名整形外科醫(yī)生和骨研究人員)也對(duì)瑞芬斯坦的分析持保留意見:大多數(shù)有各種內(nèi)分泌紊亂的患者沒有發(fā)展成骨質(zhì)疏松癥;性激素治療是非特異性的,對(duì)骨質(zhì)疏松癥的病因沒有影響;并且在低鈣飲食的患者中觀察到了嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松癥,這可能會(huì)導(dǎo)致多年的鈣負(fù)平衡。諾?。∟ordin)認(rèn)為骨質(zhì)疏松癥可能是由于長期持續(xù)的鈣負(fù)平衡造成的,這導(dǎo)致了骨中礦物質(zhì)丟失,隨后基質(zhì)也會(huì)丟失。因此,老年人骨質(zhì)疏松癥的原因是骨吸收。然而,尤里斯特(Urist)沒有發(fā)現(xiàn)鈣的飲食攝入和骨質(zhì)疏松癥之間的關(guān)系。相反,他假設(shè)了一種“抗骨質(zhì)疏松”因素,這種因素存在于沒有骨質(zhì)疏松癥的患者中,而存在于有骨質(zhì)疏松癥的患者中是有缺陷的或不存在的。尤里斯特認(rèn)為,這個(gè)因素可能與一個(gè)人適應(yīng)低鈣飲食的能力有關(guān)。像瑞芬斯坦一樣,尤里斯特也贊成使用合成代謝類固醇,但他認(rèn)為這是經(jīng)驗(yàn)性的,因?yàn)闆]有合理理由來解釋它們的有益效果。(Marshall R. Urist, “The Etiology of Osteoporosis,” Journal of the American Medical Association, 169 (1959): 710–12; Urist, “Observations Bearing on the Problem of Osteoporosis,” in Bone as a Tissue, ed. Kaare Rodahl, Jesse T. Nicholson, and Ernest M. Brown (New York: McGraw Hill, 1960), 42–43; B. E. C. Nordin, “The Pathogenesis of Osteoporosis,” Lancet, 277 (May 13, 1961): 1011–15; Nordin, J. MacGregor, and D. A. Smith, “The Incidence of Osteoporosis in Normal Women: Its Relation to Age and the Menopause,” Quarterly Journal of Medicine, 35 (1966): 25– 38; “Calcium Metabolism in Osteoporosis,” Nutrition Reviews, 19 (1961): 269–72.

除了不同的骨生理學(xué)理論,研究人員在20世紀(jì)60年代還面臨著一個(gè)基本的診斷困境??紤]到骨質(zhì)流失與普遍的衰老過程有關(guān),這一逐漸變化的過程何時(shí)達(dá)到被認(rèn)定為疾病的程度?盡管有間接證據(jù),諾丁在1963年一次研討會(huì)上指出,“原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的實(shí)際原因尚不清楚。”但原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥在老年人中極其常見,“有充分的理由相信它與正常狀態(tài)相比只是數(shù)量上的差異,而不是質(zhì)量上的差異?!庇壤锼固丶巴聡L試區(qū)分所謂的“生理性”和“病理性”骨質(zhì)疏松癥。前者是“與50歲后肌肉質(zhì)量減少成比例發(fā)生的老化、萎縮或骨量保留失敗的時(shí)間依賴性緩慢過程”,而后者包括“不成比例的、快速的骨量丟失,通常發(fā)生在55歲至70歲之間,其特征是脊椎骨自發(fā)塌陷?!边@種差異至關(guān)重要。在生理性骨質(zhì)疏松癥中,骨折是由意外跌倒或外力引起的;在病理形式中,多處骨折自發(fā)發(fā)生,沒有明顯外力。(Franklin McLean and Marshall R. Urist, Bone: Fundamentals of the Physiology of Skeletal Tissue, 3rd ed. (Chicago: University of Chicago Press, 1966), 239–40; Urist, “Rarefying Disease of the Skeleton: Observations Dealing with Aged and Dead Bone in Patients with Osteoporosis,” in Mechanisms of Hard Tissue Destruction, ed. Reidar E. Sognnaes (Washington, DC: American Association for the Advancement of Science, 1963), 386–446.

上述的描述僅僅從臨床表現(xiàn)的骨折難易程度進(jìn)行了區(qū)分,但生理性骨質(zhì)疏松癥和病理性骨質(zhì)疏松癥的區(qū)別究竟如何?這也是生理性和病理性骨質(zhì)疏松被提出后的一個(gè)基本問題。正如唐納德·惠頓(G. Donald Whedon,1962年至1981年任美國關(guān)節(jié)炎、新陳代謝和消化疾病研究所所長)在一次研討會(huì)上指出,骨質(zhì)疏松癥的定義不明,一方面,骨質(zhì)疏松癥將作為衰老的副產(chǎn)品而處理逐漸的骨質(zhì)流失,“另一方面,骨質(zhì)流失,無論是正常的還是比正常的更快的,最終會(huì)導(dǎo)致一種與‘健康’或‘正?!漠惖臓顟B(tài),這種狀態(tài)會(huì)有明顯的結(jié)構(gòu)性破壞(骨折)或存在可能的風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>

在1968年,Lancet發(fā)表的對(duì)30項(xiàng)已發(fā)表研究的薈萃分析中,兩位研究者發(fā)現(xiàn),女性的骨量減少始于大約35-45歲,男性約為45-65歲。女性的下降率(占峰值平均值的百分比)約為每十年10%,男性略低。然而,男女的平均損失量是類似的。每一個(gè)被診斷為骨質(zhì)疏松癥的老年人的骨骼量都比年輕人少。但是在這些研究中卻缺乏同年齡同性別人群骨骼量的對(duì)照情況。一個(gè)人擁有的骨量的最重要函數(shù)參數(shù)是峰值骨量和年齡。兩名臨床研究人員指出,“所有人隨著年齡的增長都會(huì)失去骨骼”?!皼]有什么理由繼續(xù)將老年或絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥視為一種疾病,也沒有理由認(rèn)為其與隨年齡增長而骨丟失有什么不同?!贝送?,在“薄骨癥(Thin bones)”患者中,骨折的發(fā)生率并沒有隨著年齡的增長而變化(Lancet, 291 (Feb. 3, 1968): 232–33.)。然而,保羅·薩維勒(紐約市特殊外科醫(yī)院的一名醫(yī)生)表示反對(duì)?!肮琴|(zhì)疏松癥和骨折的發(fā)病率隨著年齡呈指數(shù)增長;癌癥、心臟病和中風(fēng)也是如此。事實(shí)上,隨著人類年齡的增長,疾病和衰老之間的差異越來越小,直到最終每個(gè)人都患?。坏@種疾病證明是致命的。”(Lancet, 291 (Mar.9, 1968): 535.)

1960年,甘·鮑爾(G?ran C. H)引入了“骨質(zhì)減少(osteopenia)”的概念范疇,他的意思是“鈣化骨減少”。一年后,他和他的同事將骨量減少定義為“任何比正常情況下骨減少的情況”。正如我們所使用的,骨質(zhì)減少可以以較低、或正常、或高礦化率出現(xiàn),而不涉及主要異常是基質(zhì)形成、吸收還是礦化?!保?span style="max-width: 100%;color: rgb(123, 12, 0);box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">42)問題是這個(gè)術(shù)語的提出指的是骨骼的生理老化過程,對(duì)診斷界限沒有什么幫助。但很明顯,在相同年齡和性別的人群中,骨量存在差異。為什么有的“薄骨”的人會(huì)骨折,而另一些同屬于“薄骨”的人卻不會(huì)?至少此時(shí)的證據(jù)顯示骨質(zhì)減少或骨質(zhì)疏松的診斷能提供的指導(dǎo)很少;僅僅意味著這類人的骨骼比年輕健康的成年人少,或者比同年齡同性別的正常人少。此外,個(gè)體年輕時(shí)的骨量差異很大。1966年,諾?。∟ordin)等認(rèn)為骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制(起源和發(fā)生)仍然是“模糊的,盡管它與某些內(nèi)分泌失調(diào)的聯(lián)系是公認(rèn)的”。眾所周知,其發(fā)病率隨著年齡增長而上升,但尚不清楚它是否是衰老的“正?!卑殡S副產(chǎn)品。一年后,諾丁提出了一個(gè)關(guān)鍵問題:“這一明顯普遍的老齡化過程什么時(shí)候(或什么情況下)應(yīng)該被稱為一種疾?。俊?/p>

“(骨量)常態(tài)是用統(tǒng)計(jì)術(shù)語來定義的,很難將廣泛的涉及全世界所有人口的東西視為異常。然而,這種統(tǒng)計(jì)完全有可能表明這一過程可能區(qū)分正常(正常老齡化)和異常的程度,正常程度應(yīng)以通常的方式基于統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)來定義。如果能夠以這種方式區(qū)分“正?!焙汀爱惓!惫琴|(zhì)疏松癥,那么當(dāng)直方圖針對(duì)年齡進(jìn)行校正時(shí),應(yīng)該有可能在頻率分布直方圖中檢測(cè)雙峰或至少有偏斜分布。事實(shí)就是如此......然而,(目前)大多數(shù)被整形外科醫(yī)生、放射科醫(yī)生和內(nèi)科醫(yī)生稱為骨質(zhì)疏松癥的病人,與他們同時(shí)代(同年齡)的沒有貼上骨質(zhì)疏松標(biāo)簽的人沒有什么不同?!?/span>

諾丁的結(jié)論是,“人們只能強(qiáng)調(diào)(當(dāng)時(shí))對(duì)骨質(zhì)疏松癥普遍不重視的情況,并希望改進(jìn)的技術(shù)將在未來為諸多問題提供答案?!?span style="max-width: 100%;color: rgb(123, 12, 0);box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">(Transactions of the Medical Society of London, 83 (1967): 172–79.這些討論表明,骨質(zhì)疏松癥的診斷分類仍有爭(zhēng)議。那些認(rèn)為這是一種疾病的人不得不面對(duì)反對(duì)者,而這些反對(duì)者認(rèn)為這是衰老過程中固有的,因此不一定是病理性的。

問題令人困惑,成人代謝性骨病的分類在當(dāng)時(shí)并不清楚,因此骨質(zhì)疏松的定位也就無從說起??傮w而言,有三種情況涉及鈣化骨減少:

  • 骨質(zhì)疏松癥(基質(zhì)形成太少);

  • 骨軟化癥或成人佝僂病(基質(zhì)鈣化太少);

  • 全身性纖維性骨炎(基質(zhì)和鈣吸收過多)。

瑞芬斯坦(Reifenstein)特別關(guān)注老年骨質(zhì)疏松癥,絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是其中一種特殊類型。多數(shù)老年人都存在某種程度的骨質(zhì)疏松癥,但由于當(dāng)時(shí)診斷程序的局限性,這種骨質(zhì)疏松癥無法被識(shí)別。(Reifenstein, “Relation of Steroid Hormones,” 209–11.

用于診斷目的的射線照相技術(shù)也存在自身問題。骨鈣含量必須改變30%以上,X光證據(jù)才能達(dá)到無可爭(zhēng)議的程度,而這一骨鈣過程可能需要5到10年。即使骨鈣流失明顯,放射科醫(yī)師也不一定能夠區(qū)分骨質(zhì)疏松癥和骨軟化癥(Clinical Radiology, 15 (1964): 75)。當(dāng)時(shí)的醫(yī)生也充其量只能說:“放射線照相只能對(duì)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生率和程度提供一個(gè)粗略的指導(dǎo)”(Postgraduate Medical Journal, 39 (1963): 433.)。判斷常規(guī)X射線下礦化程度是“不確切的”,結(jié)果“不總是可重復(fù)的”(Geriatrics, 20 (1965): 424.)。對(duì)拉赫曼(Lachmen)而言,放射科醫(yī)生面臨幾個(gè)問題。在通過放射學(xué)診斷之前,存在何種程度的脫礦質(zhì)后才可能經(jīng)由放射學(xué)進(jìn)行診斷?診斷所需的脫鈣量在所有骨骼中都是一樣的嗎?在單一骨骼的所有部位都是一樣的嗎?在X線膠片上可以區(qū)分脫鈣的程度嗎?此外,他也明白,當(dāng)時(shí)正常狀態(tài)和早期病理狀態(tài)之間的界限沒有界定(Ernest Lachman, “The Normal Radiology of Old Age and Its Borderlines,” Journal of the Oklahoma State Medical Association, 53 (1960): 87–92; and Lachman, “Osteoporosis: The Potentialities and Limitations of Its Roentgenologic Diagnoses,” American Journal of Roentgenology, Radium Therapy, and Nuclear Medicine, 74 (1955): 712–15.)。骨生理學(xué)和病理學(xué)的文獻(xiàn)雖然越來越多,但是關(guān)注和研究這一領(lǐng)域并發(fā)表文獻(xiàn)的是相對(duì)較少的臨床研究人員小組,這些人員的影響力是有限的。

1947年,富蘭克林·麥克林(Franklin C. McLean,一位對(duì)鈣代謝和骨骼生理學(xué)做出重大貢獻(xiàn)的人物)抱怨說,還沒有關(guān)于骨骼生理學(xué)的綜合性專著或論文問世。他還指出,更糟糕的是,一些關(guān)于這個(gè)骨骼的教科書忽略了骨骼生理學(xué)的事實(shí)(McLean, “Calcified Tissue Research,” 3.)。在1947年和1953年出版的骨生物學(xué)書籍中,約瑟夫·魏因曼(Joseph P. Weinmann)和哈里·西徹(Harry Sicher)只用了幾頁篇幅論述非創(chuàng)傷性骨折的愈合。他們的主要焦點(diǎn)是骨骼的結(jié)構(gòu)、生長和病理,忽略了任何可能逆轉(zhuǎn)骨組織萎縮的治療方法的討論。(Frederic C. McLean and Marshall R. Urist, Bone: An Introduction to thePhysiology of Skeletal Tissue, 2nd ed. (Chicago: University of Chicago Press, 1961),45, 57, 220. Similar statements were repeated seven years later in McLean and Urist,Bone: Fundamentals of the Physiology, 56–71, 104.)

盡管對(duì)骨骼生理學(xué)的興趣正在增強(qiáng),但結(jié)果并不令人滿意。對(duì)結(jié)締組織的研究已經(jīng)產(chǎn)生了大量關(guān)于膠原蛋白(結(jié)締組織的主要成分)的信息。由于鈣化組織帶來的技術(shù)難題和骨膠原溶解性差,這方面的骨研究滯后。麥克林(McLean)和尤里斯特(Urist)在他們的重要專著《骨骼Bone》1961年第二版中寫道:“骨骼礦物的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分已經(jīng)被研究了一百多年,但仍然需要深入研究?!边@個(gè)問題的答案“處于不確定狀態(tài)”,不同的觀點(diǎn)很常見。此外,自從克里克(K?lliker)在1873年首次發(fā)現(xiàn)(骨)吸收以來,關(guān)于骨吸收的知識(shí)并沒有深入進(jìn)行??死锟嗣枋隽斯俏詹⒚似乒羌?xì)胞(osteoclast)。將近一個(gè)世紀(jì)后,研究人員幾乎沒有能在機(jī)制上更進(jìn)一步。麥克林和尤里斯特指出,成年后的骨質(zhì)疏松癥難以治療,并且在恢復(fù)骨骼正常密度方面時(shí)非常困難的;這方面的進(jìn)展將取決于病因?qū)W知識(shí)。在沒有獲得更進(jìn)一步的機(jī)制闡述前,高鈣飲食或性激素治療將繼續(xù)其“有限的價(jià)值”。

在1967年第一期《鈣化組織研究(Calcified Tissue Research)》的客座評(píng)論中,麥克林(McLean)對(duì)當(dāng)時(shí)的研究狀況同樣悲觀?!瓣P(guān)于骨礦物質(zhì)的文獻(xiàn),包括其形成的動(dòng)力學(xué),非常不能令人滿意;目前。。。。還有許多其他不確定的領(lǐng)域,甚至有爭(zhēng)議。”哈羅德·弗羅斯特(Harold M. Frost)是一個(gè)有影響力但經(jīng)常被忽視的人物,他同樣回應(yīng):“這個(gè)領(lǐng)域存在困惑,很難從許多文獻(xiàn)和文章中得到有意義的進(jìn)展,(Henry Ford Hospital Medical Bulletin, 10 (1962): 315.)”。在隨后的十年里,這種狀況依然未能改觀。例如,歐內(nèi)斯特·埃格特爾(Ernest Aegerter)和約翰·柯克帕特里克(John A. Kirkpatrick)在1975年出版的骨科疾?。╫rthopedic diseases)的第四版中承認(rèn),維持正常骨組織平衡的因素“復(fù)雜且難以理解”。而相關(guān)醫(yī)學(xué)專業(yè)之間的分歧加劇了這種狀況。內(nèi)科醫(yī)生使用術(shù)語“骨質(zhì)疏松癥osteoporosis”來表示由多種致病機(jī)制引起的臨床實(shí)體;矯形外科醫(yī)生,骨質(zhì)疏松代指骨的薄弱部位;放射學(xué)家中,則表示描述異常射線可透過性的局部區(qū)域(允許射線通過,即在x射線上不太可見);病理學(xué)家中,則意味著類骨質(zhì)生成率低于正常水平。這些相關(guān)學(xué)科的專家都不明白其他人在說什么。其中某些專家抨擊了當(dāng)時(shí)理解骨代謝過程的公認(rèn)原則,但沒有給出其他替代解釋。

弗羅斯特(Frost)認(rèn)為,骨骼病理學(xué)和生理學(xué)知識(shí)的匱乏,使得許多關(guān)于發(fā)病機(jī)理的推測(cè)得以持續(xù)。研究人員就骨質(zhì)疏松癥的病因提出了多種理論:鈣吸收減少、雌激素對(duì)成骨細(xì)胞活性的刺激減少、飲食蛋白減少、腎上腺皮質(zhì)類固醇激素過量、雄激素分泌減少、患者的遺傳因素,或缺乏體育鍛煉。研究人員還認(rèn)為成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞來源不同的細(xì)胞系,相互獨(dú)立地起作用,而這些單獨(dú)起作用的細(xì)胞解釋了骨骼應(yīng)對(duì)各種應(yīng)激的宏觀反應(yīng)。如此,在20世紀(jì)60年代之前,由于未能認(rèn)識(shí)到骨質(zhì)疏松癥是一組不同的疾病,因此阻礙了對(duì)其更深入的研究。雖然骨質(zhì)疏松的骨骼外因素是已知的,但最常見的原因(尤其是絕經(jīng)后和老年形式)仍然不清楚,這種狀況直到直到1980年代后才有所改觀。各種各樣的理論抑制了對(duì)骨質(zhì)疏松癥更復(fù)雜的理解,進(jìn)而阻礙了有效治療方法的研發(fā)和發(fā)展。(Frost, “Evolution of Pathophysiologic Knowledge,” 479–80.)

弗羅斯特(Frost)在二十世紀(jì)后半葉對(duì)骨質(zhì)疏松癥的知識(shí)做出了重大貢獻(xiàn)。像奧爾布賴特一樣,他自己作為一名與病人打交道的臨床醫(yī)生,并從該角色的臨床觀察中產(chǎn)生了許多想法。然而,他的開創(chuàng)性想法經(jīng)常被別人嘲笑或忽視。他的早期文章或文獻(xiàn)出現(xiàn)在<亨利·福特醫(yī)院醫(yī)學(xué)公報(bào)>(Henry Ford Hospital Medical Bulletin)等刊物上,因?yàn)槠渌诳芙^發(fā)表。他用自己的資金在地下室進(jìn)行了大部分研究。20世紀(jì)60年代,他提出了骨多細(xì)胞單位(BMU)是骨代謝的關(guān)鍵效應(yīng)器的理論(圖A)。他堅(jiān)持認(rèn)為破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞參與了協(xié)調(diào)的骨重建序列,并且骨吸收和骨形成是耦合的。在正常骨中,骨密度、骨吸收速率和骨形成速率都相對(duì)恒定。任何這些變化都會(huì)打破這種穩(wěn)定狀態(tài)。在成年人身上,BMU移除的骨頭從未能完全復(fù)原;結(jié)局是隨著年齡的增長,骨頭會(huì)脫落。盡管BMU這一概念最初被忽視,但最終成為內(nèi)分泌學(xué)的一個(gè)基本原則。

圖A 骨多細(xì)胞單元(BMU)內(nèi)的細(xì)胞間通信途徑

來源:13版威廉姆斯內(nèi)分泌學(xué)

1965年,弗羅斯特(Frost)與羅伯特·哈特納(Robert Hattner)以及布魯斯·恩·??耍˙ruce N. Epker)合作在《自然Nature》雜志上發(fā)表了一篇里程碑式的文章,表明成年人96%以上的骨形成都是在吸收過程之后發(fā)生的。弗羅斯特還證明了雌激素可以在減少骨形成的同時(shí)保持骨量,他是發(fā)展組織形態(tài)計(jì)量學(xué)(一種精確量化細(xì)胞活性水平和現(xiàn)存骨量的方法)的先驅(qū),這種方法最初被認(rèn)為是效用不大或是不可靠的,但后來成為了一種標(biāo)準(zhǔn)的研究技術(shù)。弗羅斯特的許多概念都是合理的,但是這些概念或理念經(jīng)歷了數(shù)十年才獲得尊重。

弗羅斯特(Frost)在19世紀(jì)60-70年代的主要文章或著作包括:

  • Bone Remodeling Dynamics(Springfield, IL: Charles C. Thomas, 1963);

  • The Laws of Bone Structure (Springfield, IL: Charles C. Thomas, 1964);

  • The Bone Dynamics in Osteoporosis and Osteomalacia (Springfield, IL: Charles C. Thomas, 1966);

  • Bone Remodeling and Its Relationship to Metabolic Bone Diseases (Springfield, IL: Charles C. Thomas, 1973).

  • Theseminal article—Robert Hattner, Bruce N. Epker, and Harold M. Frost, “Suggested Sequential Mode of Control of Changes in Cell Behaviour in Adult Bone Remodelling,” Nature, 206 (1965): 489–90,此里程碑式的文章在the Journal of NIH Research中于1995年再版并附有采訪( Journal of NIH Research, 7 (1995): 54–59.)

  • 關(guān)于Harold M. Frost的生平和貢獻(xiàn)可見“Harold M. Frost, M.D.: His Contributions,” Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions, 4 (2004): 348–56; 以及W. S. S. Jee, “Harold M. Frost, M.D., D.Sc. (Hon)—One Man’s Association,” Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions, 6 (2006): 113–21.

2004年6月19日,弗羅斯特(Frost)離世,我國著名學(xué)者戴尅戎教授在《骨質(zhì)疏松癥的生物力學(xué)因素》一文中詳細(xì)地綜述了Frost 教授的主要學(xué)術(shù)思想,這些學(xué)術(shù)思想已經(jīng)成為骨病理生理學(xué)領(lǐng)域重要的基石。Frost于2001年獲得美國骨骼和礦物質(zhì)研究學(xué)會(huì)(ASBMR)頒發(fā)的Neumann獎(jiǎng)。他的一位同事這樣評(píng)論道:“我很難想出任何一位(這一領(lǐng)域的)其他的科學(xué)家比Harold更具有影響力?!币灿腥苏f:“Frost改變了骨骼生物學(xué)的基本模式?!?nbsp; 美國骨骼與礦物質(zhì)研究協(xié)會(huì)(American Society for Bone and Mineral Research,ASBMR)設(shè)立了Harold M. Frost 青年學(xué)者獎(jiǎng)(ASBMR Harold M. Frost Young Investigator Award)。 這里不再詳述,后續(xù)內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史系列會(huì)有關(guān)于其生平的介紹。

在20世紀(jì)60年代,骨質(zhì)疏松癥的病因?qū)W和生理學(xué)研究開始加速。盡管許多問題仍未解決,但這些早期脆弱的研究正慢慢開始影響臨床實(shí)踐。在這一時(shí)期,涉及研究和臨床實(shí)踐的文章數(shù)量開始上升。用“骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis)”對(duì)PubMed(美國國家醫(yī)學(xué)圖書館,國立衛(wèi)生研究院在線生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫)的搜索顯示:

  • 在20世紀(jì)40年代,只發(fā)表了34篇文章;

  • 20世紀(jì)50年代,這個(gè)數(shù)字上升到180;

  • 在20世紀(jì)60年代,文章數(shù)量急劇增加,達(dá)到846篇,其中許多文章旨在指導(dǎo)臨床醫(yī)生。

許多在20世紀(jì)60年代為臨床醫(yī)生提供建議的文章,反映了骨研究界特有的矛盾心理。比如,多倫多大學(xué)的三名醫(yī)生堅(jiān)持認(rèn)為,更年期骨質(zhì)疏松癥(與年齡相關(guān)的骨萎縮)既不是由于鈣缺乏,也不是由于衰老進(jìn)程,而是由于卵巢激素的分泌減少?!叭绻覀冴P(guān)于雌激素缺乏是老年女性進(jìn)行性骨礦物質(zhì)流失的主要原因的假設(shè)是正確的,那么理想情況下,所有雌激素缺乏的女性都應(yīng)該接受維持劑量的雌激素治療(Obstetrics and Gynecology, 26 (1965): 341.)?!睋Q句話說,這種觀點(diǎn)認(rèn)為更年期是一種激素缺乏癥,而非生命周期的一部分。在這種觀點(diǎn),梅奧診所的一個(gè)研究小組并不反對(duì)絕經(jīng)是骨質(zhì)疏松癥發(fā)病的一個(gè)促成因素,但同時(shí)也指出,其研究中對(duì)性激素的有利短期反應(yīng)并不意味著性激素治療可以無限期(長期)抑制骨吸收,這一過程中不能排除影響骨吸收的其他因素的重要性( Journal of Clinical Investigation, 48 (1969): 1065–72. )。

對(duì)一些研究人員來說,骨質(zhì)疏松癥是一種營養(yǎng)障礙。在某些人的一生中,鈣的飲食攝入量很低。而其他人攝入量雖然足夠,但可能存在胃腸機(jī)制阻止鈣吸收。在這兩種情況下,性腺激素的逐漸減少通過增加尿鈣損失進(jìn)一步影響了它們的鈣平衡,從而影響了骨骼的形成。因此,增加鈣和維生素D的攝入量可以抑制骨吸收。(New York State Journal of Medicine, 63 (1963): 590–93;Journal of the American Dietetic Association, 44 (1964): 173–75;Metabolism, 13 (1964): 221–26;American Journal of Medicine, 37 (1964): 223–34;Quarterly Journal of Medicine, 33 (1964): 209–21;American Journal of Medicine, 47 (1969): 17–22)

特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥(某些個(gè)體特有)是臨床醫(yī)生最困惑的問題。它發(fā)生在原本健康的年輕人身上。其臨床表現(xiàn)與絕經(jīng)后或老年骨質(zhì)疏松癥相似,但受其影響的既不是絕經(jīng)后也不是老齡問題。生理性骨過早老化的原因仍然是個(gè)謎。明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的兩名內(nèi)科醫(yī)生的說法也許有一定的道理,即“許多不同的骨代謝應(yīng)激可能會(huì)加劇過早和過度骨質(zhì)疏松的趨勢(shì)?!保?James W. Hall and B. J. Kennedy, “Idiopathic Osteoporosis,” Annals of Internal Medicine, 108 (1961): 448–55.)

一小部分人--受氟化對(duì)減少齲齒(蛀牙)有益影響的提示,轉(zhuǎn)而贊同使用氟化鈉治療骨質(zhì)疏松癥,但普遍的共識(shí)是這種治療未被證實(shí)。另外,幾乎所有人都認(rèn)為久坐不動(dòng)的生活方式會(huì)促進(jìn)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)展,因此他們支持體育運(yùn)動(dòng)??偟膩碚f,這一時(shí)期的治療建議非常多樣化。在the Journal of Chronic Diseases的一篇評(píng)論中,邁克爾·哈里森(Michael T. Harrison)總結(jié)了20世紀(jì)60年代骨質(zhì)疏松研究的混亂特征:“骨質(zhì)疏松癥的謎底尚未解開,有證據(jù)表明性激素和鈣的缺乏都起了作用,但是兩者的重要性還不清楚。治療可能會(huì)阻止某些患者病情的發(fā)展,但我們目前無法治愈該疾病?!保?Michael T. Harrison, “The Riddle of Osteoporosis [editorial],” Journal of Chronic Diseases, 16 (1963): 193. )

人們對(duì)骨骼疾病,尤其是骨質(zhì)疏松癥的日益關(guān)注同樣也在隨著社會(huì)社會(huì)的進(jìn)步在變化。到20世紀(jì)60年代以來,人們對(duì)于中老年人數(shù)量的增長以及伴隨這一趨勢(shì)的生理變化和失能狀況有了更高的認(rèn)識(shí)。老年人特別容易摔倒并導(dǎo)致嚴(yán)重骨折。雖然這一部分人在當(dāng)時(shí)不足總?cè)丝诘?0%,但卻占所有意外死亡的25%以上和所有嚴(yán)重致殘傷害的20%。老年人受傷的最常見原因是跌倒,骨質(zhì)疏松加劇了骨折。(Paul R. Lipscomb, “Fractures in the Aged,” Postgraduate Medicine, 34(1963): 410–11.)

在討論衰老過程和疾病時(shí),羅斯坦(Manual Rodstein,當(dāng)時(shí)作為公平人壽保險(xiǎn)協(xié)會(huì)診斷服務(wù)司心臟病專家和副醫(yī)務(wù)主任)詳述了與衰老有關(guān)的變化:

  • 身體細(xì)胞分裂、生長和修復(fù)的減緩;

  • 受傷或患病后恢復(fù)能力的下降;

  • 聽力和視力受損;

  • 組織彈性的降低;

  • 腺體分泌減少(導(dǎo)致女性骨質(zhì)疏松);

  • 應(yīng)對(duì)應(yīng)激的能力減弱;

  • 對(duì)藥物的耐受性降低;

  • 伴隨多種疾病。

“那些關(guān)心老年人照護(hù)的人---家庭成員、醫(yī)生、護(hù)士、社會(huì)工作者和行政人員---必須意識(shí)到這些變化,以便他們能夠?yàn)槔夏耆颂峁┟髦?、溫和、耐心、理解和富有同情心的照護(hù)。”(Manual Rodstein, “The Aging Process and Disease,” Nursing Outlook, 12 (1964): 43–46.)

骨質(zhì)疏松癥逐漸被重新定義為一個(gè)明確涉及老年人且主要是女性的問題。兩位內(nèi)分泌學(xué)家在著名雜志《科學(xué)Science》的一篇文章中寫道:“人類骨骼隨著年齡的增長而退化的程度很大,這在老年女性自發(fā)性脊椎和股骨骨折的高發(fā)生率中是顯而易見的(Richmond W. Smith Jr. and Richard R. Walker, “Femoral Expansion in Aging Women: Implications for Osteoporosis and Fractures,” Science, 145 (1964): 156.)。”絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的診斷開始被納入老年骨質(zhì)疏松癥和更年期骨質(zhì)疏松癥的范疇。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)被用來證實(shí)骨丟失帶來的危險(xiǎn)。而這些數(shù)據(jù)表明,千萬女性失去了30%-40%的脊椎骨質(zhì);并有數(shù)百萬人患有椎骨骨質(zhì)疏松癥;所有絕經(jīng)后婦女中有25%患有骨質(zhì)疏松癥(Journal of Clinical Pathology, 15 (1962): 421–31; Disease-a-Month: DM, Apr. 1963, 5–6;JAMA, 196 (1966): 129;Geriatrics, 22 (1967): 175–76 )。老年骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率較高部分應(yīng)歸因于人類壽命的延長。但幾乎沒有系統(tǒng)的流行病學(xué)研究來支持這種說法,這一事實(shí)幾乎被忽視;上述這些數(shù)據(jù)也流于表面。另外,骨質(zhì)疏松癥的診斷界限也沒有明確描述。

將骨質(zhì)疏松癥定義為婦女的一種疾病或狀況,反映了這樣一種傳統(tǒng)觀念,即婦女的性格是由卵巢塑造的,在絕經(jīng)后卵巢功能狀態(tài)低下,婦女也開始患有各種生理和心理疾病。在隨后的幾十年里,美國第二次女權(quán)運(yùn)動(dòng)(第一次是爭(zhēng)取1919年通過第十九修正案的選舉權(quán)運(yùn)動(dòng),賦予婦女投票權(quán))將挑戰(zhàn)男性主導(dǎo)的醫(yī)學(xué)職業(yè)和更年期是導(dǎo)致衰退的一種缺陷疾病的觀點(diǎn)。有趣的是,骨質(zhì)疏松癥的性別差異常常拿來與纖維肌痛做對(duì)比,纖維肌痛是一種缺乏任何生物病理學(xué)(生物原因)的診斷類別。這一診斷類別在臨床中的發(fā)現(xiàn)主要與婦女有關(guān),婦女占纖維肌痛患者總數(shù)的75%至88%。然而幾乎沒有一項(xiàng)研究試圖從生物學(xué)(性別)或文化(性別)的角度解釋纖維肌痛和女性之間的聯(lián)系。受到女權(quán)運(yùn)動(dòng)的影響,風(fēng)濕病學(xué)家會(huì)避免纖維肌痛性別化,他們將纖維肌痛定義為肌肉骨骼疾病,有多部位的疼痛。使用非性別化的生物醫(yī)學(xué)語言使他們能夠避免一種會(huì)激起女權(quán)主義學(xué)者憤怒的心身解釋,而性別化會(huì)使這些臨床醫(yī)生容易受到指控,深層次的元原因是性別化的語言可能暗示女性存在“生物劣勢(shì)”。( For a discussion of this point, see Kristin K. Barker, The Fibromyalgia Story: Medical Authority and Women’s World of Pain (Philadelphia: Temple University Press, 2005); and Gerald N. Grob, “The Rise of Fibromyalgia in 20th-Century America,” Perspectives in Biology and Medicine, 54 (2011): 417–37.)

在接下來的幾十年里,骨質(zhì)疏松癥的診斷和界限最終形成和明確,骨質(zhì)疏松的重要性迅速提高并且迅速轉(zhuǎn)變未主要的公共健康問題之一。這些變化會(huì)在后面的內(nèi)容呈現(xiàn),而變化主要依賴的是以下因素:

  • 技術(shù)創(chuàng)新(以新型成像設(shè)備的形式);

  • 社會(huì)的老齡化;

  • 更年期作為一種缺陷障礙的重新定義

  • 醫(yī)學(xué)干預(yù)(尤其是激素替代療法(HRT)的使用)可以預(yù)防骨質(zhì)疏松癥并保持女性特征的理念

  • 巨大的藥物市場(chǎng)

  • 獨(dú)立管理骨質(zhì)疏松的內(nèi)分泌/骨科小組;

  • 診斷標(biāo)準(zhǔn)化和國際化、拓寬診斷界限;

  • 獨(dú)立的骨質(zhì)疏松癥專業(yè)學(xué)會(huì)/協(xié)會(huì);


所有科學(xué)抽象后都是數(shù)學(xué)

所有判斷的理由都是統(tǒng)計(jì)學(xué)

所有知識(shí)最終的形態(tài)都是歷史學(xué)

C.R.Rao-統(tǒng)計(jì)與真理

內(nèi)分泌醫(yī)學(xué)史系列


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