孫喜鳳(綜述),梁 杰(審校)
(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院干部綜合內(nèi)科,烏魯木齊 830054)
亞臨床甲狀腺功能減退癥(亞臨床甲減)是以血清促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)分泌過高及游離甲狀腺素和游離三碘甲狀腺原氨酸正常為主要特點(diǎn)。骨質(zhì)疏松是一種全身代謝性骨骼疾病,以骨量減少、骨的微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞為特征,導(dǎo)致骨脆性增加,容易發(fā)生骨折。亞臨床甲減發(fā)病率與年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、膳食碘攝入量、種族及血清TSH相關(guān)。在老年人(≥65歲)中約80%的患者4年內(nèi)發(fā)展為臨床甲減[1]。一些臨床研究結(jié)果表明,亞臨床甲減不僅能導(dǎo)致血脂異常[2-3]、動脈粥樣硬化、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)、心功能不全等,而且對骨質(zhì)疏松也有一定的影響。現(xiàn)就亞臨床甲減與骨質(zhì)疏松的相關(guān)性研究進(jìn)展綜述如下。
1.1甲狀腺激素與骨代謝 甲狀腺激素(thyroid hormone,TH)為酪氨酸的碘化物,主要有三碘甲腺原氨酸(T3)和甲狀腺素(T4)兩種形式,其中T3為活性形式,T4需在外周組織中轉(zhuǎn)變?yōu)門3后,才能發(fā)揮生物效能。TH可以調(diào)節(jié)骨代謝,不僅影響骨骼的生長、發(fā)育和成熟,還影響骨重建。TH對骨生長和代謝有直接和間接作用,即對軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞等骨細(xì)胞的直接作用,還產(chǎn)生全身效應(yīng)的間接后果。目前仍不清楚骨組織對TH的應(yīng)答是以直接效應(yīng)為主還是間接效應(yīng)為主。
直接作用:成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等多種骨細(xì)胞均可表達(dá)TH受體,TH可通過多條信號通路影響骨的代謝。T3可以通過成纖維細(xì)胞生長因子受體1的活化來促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖與分化。Kanatani等[4]研究報(bào)道,破骨細(xì)胞亦可表達(dá)TH受體,但目前仍不清楚其影響骨吸收的效應(yīng)是通過成骨細(xì)胞介導(dǎo)的間接反應(yīng),還是源于T3的直接作用。對于軟骨細(xì)胞,TH可以通過甲狀旁腺激素相關(guān)肽/促性腺激素功能減退性性腺反饋回路、生長激素(growth hormone,GH)/胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor,IGF-1)、成纖維細(xì)胞生長因子等多條信號通路抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞分化,從而促進(jìn)骨的縱向生長[5]。
間接作用:T3可通過增強(qiáng)GH的基因轉(zhuǎn)錄,使GH的生成增加;TH能刺激骨細(xì)胞分泌IGF-1,并能提高機(jī)體對IGF-1的反應(yīng)性,IGF-1是最重要的骨骼生長因子之一,可以刺激成骨細(xì)胞的出現(xiàn),促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化和增殖,其缺乏時(shí)可引起成骨障礙。
1.2TH和骨礦物質(zhì)代謝 骨礦物質(zhì)代謝受TH、甲狀旁腺激素、1,25(OH)2D3的共同調(diào)控。這些激素可以相互協(xié)調(diào)骨骼的重建和鈣的代謝平衡,進(jìn)而共同維持骨細(xì)胞的活性。另外,TH是腺垂體、甲狀旁腺、1,25(OH)2D3發(fā)揮作用的重要條件,女性體內(nèi)由于TH水平降低,導(dǎo)致性激素分泌不足,致使骨密度和骨礦含量均比同年齡健康組低[6]。有文獻(xiàn)報(bào)道,老年亞臨床甲減患者骨密度測定結(jié)果顯示均有不同程度的骨質(zhì)疏松改變[7]。TH在骨礦物質(zhì)穩(wěn)態(tài)和骨質(zhì)密度中發(fā)揮著重要的作用,骨密度減少導(dǎo)致骨折的危險(xiǎn)性增加與甲狀腺疾病是密不可分的,因此認(rèn)為甲狀腺疾病是影響骨質(zhì)疏松的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素[8-9]。
1.3TSH與骨代謝 目前認(rèn)為診斷亞臨床甲減最確切的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)是TSH。各種研究表明,30%的亞臨床甲減患者中,只有4%的患者在10年之內(nèi)TSH保持正常[10]。成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞均可表達(dá)TSH受體,TSH通過TSH受體介導(dǎo),抑制破骨細(xì)胞的合成和壽命,抑制成骨細(xì)胞分化,直接影響骨重建,即使這種受體表達(dá)減少50%的情況下,仍可產(chǎn)生骨質(zhì)疏松,局部發(fā)生骨硬化。體外研究發(fā)現(xiàn),TSH可以通過結(jié)合前成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞上的TSH受體,抑制破骨細(xì)胞的形成和存活,并抑制成骨細(xì)胞的分化和Ⅰ型膠原的產(chǎn)生,對骨重建過程發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用,TSH抑制破骨細(xì)胞骨吸收陷窩,促進(jìn)其凋亡[11]。在體內(nèi)由于下丘腦-垂體-甲狀腺軸的相互調(diào)控,TSH與TH水平呈負(fù)相關(guān),目前尚未肯定TSH對骨細(xì)胞是否具有直接調(diào)節(jié)作用[12]。因此,TSH對骨的轉(zhuǎn)化和礦化可能發(fā)揮著獨(dú)立于TH的直接作用。
過去的幾十年,隨著甲狀腺抗體測試的使用,血清TSH的正常范圍從7~10 mU/L逐漸下降至4~5 mU/L。亞臨床甲減患者血清TSH和甲狀腺素都在各自參考水平范圍內(nèi)的下限。因此,有必要區(qū)分血清TSH輕度增加(5~9 mU/L)和更嚴(yán)重的患者(>10 mU/L)。約75%的亞臨床患者有輕度甲狀腺疾病。增強(qiáng)TSH檢測的靈敏度,并結(jié)合第二和第三代免疫測定已經(jīng)幫助區(qū)分了完全和不完全分化的TSH的正常范圍下限[13-15]。
美國全國健康和營養(yǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)美國亞臨床甲減的發(fā)病率為4.3%,在一項(xiàng)超過25萬人的全州衛(wèi)生檢查中科羅拉多州的患病率為9.5%,而且白人血清TSH水平比黑人高,這可能與遺傳效應(yīng)有關(guān)[16-17]。有研究表明,血清TSH水平在超重或肥胖者體內(nèi)高于體型偏瘦者,或許與亞臨床甲減尤其是TH抗體陰性的患者不符。然而,通過減輕體質(zhì)量來改變TH水平是可逆的[18]。過量TH可以增加老年女性的骨量丟失及骨折風(fēng)險(xiǎn),另有研究表明,TSH及游離甲狀腺素均與骨質(zhì)流失無關(guān),但如果降低血清TSH可能會增加老年男性髖部骨折的風(fēng)險(xiǎn)[19]。
亞臨床甲減患者體內(nèi)骨礦含量與堿性磷酸酶活性呈正相關(guān)。TH的靶細(xì)胞是成骨細(xì)胞,TH通過直接與成骨細(xì)胞核受體和膜受體結(jié)合而發(fā)揮細(xì)胞效應(yīng),而對破骨細(xì)胞的影響需要在細(xì)胞因子白細(xì)胞介素6的參與下完成。亞臨床甲減時(shí),TH水平降低,導(dǎo)致骨轉(zhuǎn)換減慢,TSH可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增加靶基因的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)骨形態(tài)發(fā)生蛋白2、IGF-1等細(xì)胞因子的表達(dá),造成成骨細(xì)胞活性降低。骨吸收減慢的同時(shí)骨礦化也減慢,機(jī)體處于低轉(zhuǎn)換骨代謝異常,骨形成降低,易形成骨質(zhì)疏松;另外,成骨細(xì)胞活性降低時(shí),骨鈣素下降,導(dǎo)致細(xì)胞外鈣離子水平降低,使甲狀旁腺激素分泌增加進(jìn)而使破骨細(xì)胞溶骨作用增強(qiáng).也可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。
國外多項(xiàng)研究等[20-23]證實(shí),與甲狀腺功能正常者相比,亞臨床甲減患者體內(nèi)的總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇、載脂蛋白B、載脂蛋白A、脂蛋白水平及總膽固醇/高密度脂蛋白、低密度脂蛋白/高密度脂蛋白比例顯著增高,且亞臨床甲減組高膽固醇血癥及高三酰甘油血癥的發(fā)生率(55.7%,17.3%)比對照組(34.6%,5.1%)顯著增高;而高密度脂蛋白膽固醇水平則顯著下降。而血清中總膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白代謝紊亂是動脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素,血脂是動脈粥樣硬化斑塊中重要的脂質(zhì)成分,能促進(jìn)血栓形成。脂代謝異常在動脈硬化的形成中產(chǎn)生重要作用。血中脂肪量過高較易沉積在血管內(nèi)壁形成斑塊,造成動脈硬化。
Luboshitzky等[24]研究表明,亞臨床甲減的中年婦女有明顯的高血壓、高三酰甘油血癥及升高的總膽固醇/高密度脂蛋白膽固醇比值,從而促進(jìn)動脈粥樣硬化和冠心病的發(fā)生,目前亞臨床甲減引起高脂血癥的機(jī)制尚不明確。也有學(xué)者認(rèn)為,亞臨床甲減可通過影響凝血因子進(jìn)而影響血液的凝血狀態(tài),以成為動脈粥樣硬化的影響因素[25]。Kahaly[26]提出,亞臨床甲減患者內(nèi)皮功能受損為動脈粥樣硬化及冠心病的促發(fā)因素。冠心病患者動脈硬化不僅引起心、腦、腎等病理變化,而且造成骨組織的病理變化,主要表現(xiàn)為骨礦物質(zhì)水平下降,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松[27]。但亞臨床甲減患者加速動脈硬化進(jìn)程的機(jī)制尚不明確,可能是人血管平滑肌細(xì)胞中存在TH作用的靶點(diǎn),TH的缺乏影響了血管內(nèi)皮功能,從而導(dǎo)致了血管內(nèi)膜增厚[28]。
Tárraga López等[29]研究表明,亞臨床甲減患者使用外源性甲狀腺素治療時(shí),骨質(zhì)流失患病率較高。隨著年齡的增加骨量在減少,必需使用替代療法,一旦確定為甲減而必須用甲狀腺素治療時(shí),應(yīng)檢測TH及骨量丟失情況。
亞臨床甲減的治療應(yīng)考慮患者血清TSH水平,在TSH>10 mU/L時(shí)適當(dāng)予以甲狀腺素治療,否則易發(fā)展為甲狀腺功能減退,增加冠狀動脈心臟疾病和心臟衰竭事件的風(fēng)險(xiǎn)。Waring等[30]研究表明,老年人TSH的增加與其基礎(chǔ)水平有關(guān),基礎(chǔ)水平低的人群老年后TSH增加較多,因此認(rèn)為與年齡相關(guān)的TSH隨著年齡的增加,其生物活性下降,導(dǎo)致TSH水平增加。有研究表明,對于年齡>60歲的輕度亞臨床甲減患者應(yīng)盡量避免治療,因?yàn)闆]有證據(jù)表明這些患者經(jīng)過左旋甲狀腺素治療后生活質(zhì)量提高[31-35]。在血清TSH>10 mU/L的老人和超高齡患者中,治療應(yīng)依賴于患者存在的相關(guān)疾病和生活質(zhì)量,其替代治療應(yīng)個(gè)體化。經(jīng)TH替代治療后,血清骨鈣素和尿脫氧吡啶酚排出增加,可能會加重骨丟失,但也有學(xué)者認(rèn)為,TH替代治療對骨密度無明顯不良[36]。但是,目前對于左旋甲狀腺素治療改善血脂紊亂等降低骨質(zhì)疏松疾病發(fā)生危險(xiǎn)的研究報(bào)道不一致,對亞臨床甲減的干預(yù)治療也未形成統(tǒng)一的觀點(diǎn),還需要更多大規(guī)模的臨床研究,從而為指導(dǎo)臨床篩查和治療工作提供依據(jù)。
鑒于亞臨床甲減的高發(fā)病率及其他影響,因此必須正確診斷、臨床評估和治療這種疾病。Hyland等[37]研究表明,在老年人中穩(wěn)定的亞臨床甲減與冠心病、心力衰竭及其他死亡疾病的發(fā)病危險(xiǎn)無明顯相關(guān)性。
亞臨床甲減可以影響骨代謝,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。如果治療不當(dāng),亞臨床甲減可逐漸發(fā)展為臨床甲減,并對骨代謝構(gòu)成危險(xiǎn),導(dǎo)致骨質(zhì)疏松甚至骨折的發(fā)生。因此,臨床醫(yī)師應(yīng)該重視亞臨床甲減患者,尤其是老年患者,應(yīng)予以骨代謝等相關(guān)檢查,以便盡早發(fā)現(xiàn)與治療骨質(zhì)疏松。亞臨床甲減本身可無癥狀或有輕微癥狀,而老年人由于機(jī)體反應(yīng)差,合并疾病較多,因此合并亞臨床甲減時(shí)通常不易被發(fā)現(xiàn),必須通過實(shí)驗(yàn)室檢查來診斷。TH影響亞臨床甲減的機(jī)制還需大量的實(shí)驗(yàn)室研究,相信隨著血清TSH測定技術(shù)的不斷改進(jìn),亞臨床甲減的診斷率會越來越高。
[1] 朱鐵虹.甲狀腺功能減退癥的診斷與治療[J].國際內(nèi)分泌代謝雜志,2007,27(2):142-144.
[2] Duntas LH,Wartofsky L.Cardiovascular risk and subclinical hypothyroidism:focus on lipids and lm emerging risk factors.What is the evidence?[J].Thyroid,2007,17(11):1075-1084.
[3] Velkoska Nakova V,Kratevska B,Bosevski M,etal.Dyslipidaemia and hypertension in patients with subclinical hypothyroidism[J].Prilozi,2009,30(2):93-102.
[4] Kanatani M,Sugimoto T,Sowa H,etal.Thyroid hormone stimulates osteoclast differentiation by a mechanism independent of RANKL RANK interaction[J].J Cell Physiol,2004,201(1):17-25.
[5] Barnard JC,Williams AJ,Rabier B,etal.Thyroid hormones regulate fibroblast growth factor receptor signaling during chondrogenesis[J].Endocrinology,2005,146(12):5568-5580.
[6] 程志平.內(nèi)分泌生理學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1994:221.
[7] 戴耀宗,李立人.老年亞臨床甲減患者骨代謝生化指標(biāo)的變化[J].放射免疫學(xué)雜志,2005,18(1):41-42.
[8] Dhanwal DK,Dennison EM,Harvey NC,etal.Epidemiology of hip fracture:Worldwide geographic variation[J].Indian J Orthop,2011,45(1):15-22.
[9] Dhanwal DK,Cooper C,Dennison EM,etal.Geographic variation in osteoporotic hip fracture incidence:the growing importance of Asian influences in coming decades[J].J Osteoporos,2010,2010:757102.
[10] Huber G,Staub JJ,Meier C,etal.Prospective study of the spontaneous course of subclinical hypothyroidism:prognostic value of thyrotropin,thyroid reserve,and thyroid antibodies[J].J Clin Endocrinol Metab,2002,87(7):3221-3226.
[11] Williams GR.Does serum TSH level have thyroid hormone independent effects on bone turnover?[J].Nat Clin Pract Endocrinol Metab,2009,5(1):10-11.
[12] Abe E,Marians RC,Yu W,etal.TSH is a negative regulator of skeletal remodeling[J].Cell,2003,115(2):151-162.
[13] Biondi B,Cooper DS.The clinical significance of subclinical thyroid dysfunction[J].Endocr Rev,2008,29(1):76-131.
[14] Baloch Z,Carayon P,Conte-Devolx B,etal.Laboratory medicine practice guidelines.Laboratory support for the diagnosis and monitoring of thyroid disease[J].Thyroid,2003,13(1):3-126.
[15] Surks MI,Ortiz E,Daniels GH,etal.Subclinical thyroid disease:scientific review and guidelines for diagnosis and management[J].JAMA,2004,291(2):228-238.
[16] Canaris GJ,Manowitz NR,Mayor G,etal.The Colorado thyroid disease prevalence study[J].Arch Intern Med,2000,160(4):526-534.
[17] Hollowell JG,Staehling NW,Flanders WD,etal.Serum TSH,T4,and thyroid antibodies in the United States population(1988 to1994):National Health and Nutrition Examination Survey(NHANES III)[J].J Clin Endocrinol Metab,2002,87(2):489-499.
[18] Biondi B.Thyroid and obesity:an intriguing relationship[J].J Clin Endocrinol Metab,2010,95(8):3614-3617.
[19] Waring AC,Harrison S,Fink HA,etal.A prospective study of thyroid function,bone loss,and fractures in older men:The MrOS study[J].J Bone Miner Res,2013,28(3):472-479.
[20] Erem C.Blood coagulation,fibrinolytic activity and lipid profile in subclinical thyroid disease:subclinical hyperthyroidism increases plasma factor X activity[J].Clin Endocrinol(Oxf),2006,64(3):323-329.
[21] Duman D,Demirtunc R,Sahin S,etal.The effects of simvastatin and levothyroxine on intima-media thickness of the carotid artery in female normolipemic patients with subclinical hypothyroidism:a prospective,randomized-controlled study[J].J Cardiovasc Med(Hagerstown),2007,8(12):1007-1011.
[22] Lai Y,Wang J,Jiang F,etal.The relationship between serum thyrotropin and components of metabolic syndrome[J].Endocr J,2011,58(1):23-30.
[23] Milionis HJ,Efstathiadou Z,Tselepis AD,etal.Lipoprotein(a)levels and apolipoprutein(a) isoform size in patients with subclinical hypothyroidism:effect of treatment with levothyroxine[J].Thyroid,2003,13(4):365-369.
[24] Luboshitzky R,Aviv A,Herer P,etal.Risk factors for cardiovascular disease in women with subclinical hypothyroidism[J].Thyroid,2002,12(5):421-425.
[25] 劉石平,伍賢平,廖二元,等.成年女性體表面積與不同骨骼部位骨密度關(guān)系及其患骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)[J].中國骨質(zhì)疏松雜志,2005,11(3):306-310,305.
[26] Kahaly GJ.Cardiovascular and atherogenic aspects of subclinical hypothyroidism[J].Thyroid,2000,10(8):665-679.
[27] Müller B,Tsakiris DA,Roth CB,etal.Haemostatic profile in hypothyroidism as potential risk factor for vascular or thrombotic disease[J].Eur J Clin Invest,2001,31(2):131-137.
[28] Monzani F,Caraccio N,Kozàkowà M,etal.Effect of levothyroxine replacement on lipid profile and intima-media thickness in subclinical hypothyroidism:a double-blind,placebo-controlled study[J].J Clin Endocrinol Metab,2004,89(5):2099-2106.
[29] Tárraga López PJ,López CF,de Mora FN,etal.Osteoporosis in patients with subclinical hypothyroidism treated with thyroid hormone[J].Clin Cases Miner Bone Metab,2011,8(3):44-48.
[30] Waring AC,Arnold AM,Newman AB,etal.Longitudinal changes in thyroid function in the oldest and survival:the cardiovascular health study all-stars study[J].J Clin Endocrinol Metab,2012,97(11):3944-3950.
[31] Gussekloo J,van Exel E,de Craen AJ,etal.Thyroid status,disability and cognitive function,and survival in old age[J].JAMA,2004,292(21):2591-2599.
[32] Atzmon G,Barzilai N,Surks MI,etal.Genetic predisposition to elevated serum thyrotropin is associated with exceptional longevity[J].J Clin Endocrinol Metab,2009,94(12):4768-4775.
[33] Simonsick EM,Newman AB,Ferrucci L,etal.Subclinical hypothyroidism and functional mobility in older adults[J].Arch Inter Med,2009,169(21):2011-2017.
[34] Roberts LM,Pattison H,Roalfe A,etal.Is subclinical thyroid dysfunction in the elderly associated with depression or cognitive dysfunction?[J].Ann Inter Med,2006,145(8):573-581.
[35] Parle J,Roberts L,Wilson S,etal.A randomized controlled trial of the effect of thyroxine replacement on cognitive function in community-living elderly subjects with subclinical hypothyroidism:the Birmingham elderly thyroid study[J].J Clin Endocrinol Metab,2010,95(8):3623-3632.
[36] Szczuraszek K,Materna V,Halon A,etal.Positive correlation between cyclooxygenase-2 and ABC-transporter expression in non-Hodgkin,s lymphomas[J].Oncol Rep,2009,22(6):1315-1323.
[37] Hyland KA,Arnold AM,Lee JS,etal.Persistent subclinical hypothyroidism and cardiovascular risk in the elderly:the cardiovascular health study[J].J Clin Endocrinol Metab,2013,98(2):533-540.