美国骨矿盐研究学会(American Society For Bone And Mineral Research，ASBMR)2015年年会于2015年10月9-12日在美国西雅图举办，来自全球的医生和研究者分享了骨矿盐相关领域的最新研究进展，本文对此次会议的热点部分做一荟萃，分为基础和临床两大部分进行阐述。本文中所有参考文献均来源于Abstract of ASBMR 2015 Annual Meeting的摘要^[1]。

哺乳动物的骨量和骨骼肌量高度相关，给予小鼠激活素可溶性受体(activin receptor，ACVR)，可阻断激活素的信号传导，使小鼠骨量和骨骼肌量均增加，提示两者有共同的同化作用信号网络，激活素信号通路发挥重要作用。Goh等研究发现小鼠的成骨细胞可表达激活素受体，包括ACVR2A、ACVR2B和ACVR1B(ALK4)，它们与激活素配体结合后使smad2/3磷酸化。体外实验中，缺乏ACVR2A的成骨细胞分化增强，缺乏ACVR2B的成骨细胞分化无异常；在选择性敲除成骨细胞和骨细胞ACVR的小鼠模型中，ACVR2A缺乏的小鼠小梁骨体积(trabecular bone volumes，TBV)增加，ACVR2B缺乏的小鼠TBV无变化，而同时缺乏ACVR2A和ACVR2B的小鼠与单纯缺乏ACVR2A的小鼠表现相似。因此认为激活素信号通路是由ACVR2A介导，直接作用于成骨细胞，负向调节骨量。

研究发现激活素信号通路与BMP信号通路有联系。进行性骨化性纤维发育不良(fibrodysplasia ossificans progressiva，FOP)是一种以广泛异位骨化为特征的罕见骨代谢疾病，可逐渐进展至进行性活动障碍。FOP是由Ⅰ型BMP受体ACVR1(ALK2)的细胞内结构域突变引起，最常见的突变类型为ACVR1R206H，这一突变使得受体过度激活。Economides等构建了(ACVR1R206H)异常表达的小鼠模型，突变小鼠可自发或在创伤后出现异位骨化。给予激活素A可加重异位骨化，给予激活素A特异性抗体后，异位骨化可以受到抑制。该研究不但说明激活素信号通路与BMP信号通路相关，并对防治异位骨化有重要意义。

WNT信号通路是调节骨形成的重要信号通路，该通路中关键调控分子的鉴定，将会为骨质疏松症的防治提供新线索。

NOTUM是一种分泌型酶，该酶通过去除棕油酸的酰基而使WNT通路失活。Brommage等分别采用NOTUM基因敲除和中和抗体两种方式抑制NOTUM活性，发现NOTUM基因敲除小鼠骨长度和小梁骨正常，但皮质骨厚度和强度增加；给予NOTUM特异性抗体后，小鼠股骨、椎体和股骨颈的皮质骨厚度和骨强度均增加(P＜0.01)，从而确定NOTUM可通过抑制WNT信号通路进而减少骨形成。因此，NOTUM是促进皮质内骨形成和治疗骨质疏松症的一个潜在药物靶点。

以往研究显示WNT16是皮质骨厚度和骨折易感性的重要调节因素。Skrtic在小鼠动物模型中采用他莫昔芬诱导WNT16失活，发现WNT16 mRNA水平与皮质骨厚度直接相关(r=0.52，P=0.006)，提示WNT16可能是防治皮质骨部位骨折的新治疗靶点。

WNT1突变可引起成骨不全和早发性骨质疏松症。Joeng等人研究发现，骨细胞中表达的WNT1通过调节成骨细胞功能而调控骨动态平衡。在小梁骨中，WNT1的功能受β连环蛋白(β-catenin)介导，在皮质骨中，依赖β连环蛋白的和不依赖β连环蛋白的机制均参与调节WNT1的功能。此外，WNT1还是骨吸收和骨形成耦联的重要因子，Weivoda等研究发现，转化生长因子β(Transforming growth factor-β，TGFβ)刺激的破骨细胞是Wnt1的主要来源，小鼠的TGFβ随年龄增长而减少，因此WNT1的量也随年龄而变化，在骨吸收表面WNT1诱导的骨形成也随之减少，从而解释了年龄相关骨丢失的机制。

BMP与WNT信号通路:BMP与WNT信号通路相互影响。Kamiya等设计研究了BMP在骨细胞中的功能，构建成骨细胞特异敲除BMP受体1A (BMPR1A)的小鼠模型，发现基因敲除小鼠股骨和椎体的骨小梁体积、数量和骨密度均增加100%，同时皮质骨厚度增加，SOST和RANKL的表达减少，β-catenin水平和Wnt通路靶基因(Tcf1， Tcf3)表达增加。研究表明，经BMPR1A的BMP信号通路是通过控制核因子kB受体活化因子配体(receptor activator of NFkB ligand, RANKL)和骨硬化素(SOST)的表达来调节骨量的，同时通过影响WNT靶基因进而影响WNT信号通路。这项研究证实BMP信号通路对体内骨量起负向调节作用，也揭示了BMP和WNT信号通路之间存在相互作用。

WNT与Notch信号通路:Notch信号通路也备受关注，成骨细胞中Notch1的激活会损害细胞的分化及功能，而骨细胞中Notch激活导致骨量增加，这是由于骨微环境中SOST表达的下调和OPG表达的上调导致小梁骨吸收被抑制并促进皮质骨形成的结果。Zanotti等研究SOST下调对于骨细胞中Notch的作用的重要性以及Notch与WNT的关系。结果发现：(1)SOST过度表达时小鼠中Notch增加小梁骨体积的作用消失；(2)SOST过度表达时Notch靶基因表达被抑制60%~80%，提示SOST通过下调Notch信号传导而逆转骨细胞中Notch1的作用；(3)骨细胞中Notch1的作用继发于WNT经典通路的激活。因此SOST可以下调Notch信号传导，逆转骨细胞特异性Notch1表型中的高骨量。同时，骨细胞中Notch活性需要完好的Wnt信号通路。

间充质干细胞可通过分化为前软骨细胞进行软骨内成骨，而软骨内的软骨细胞向成骨细胞转换需要有效的经典Wnt信号介导，Zhou等研究发现骨髓中存在软骨细胞来源的细胞，该类细胞分化为成熟的成骨细胞需要经典Wnt信号通路激活。同时，Ren等通过细胞系追踪的方法发现软骨生成是软骨内骨形成的初期阶段，软骨细胞可以发生凋亡、分化、成为骨细胞，或产生内皮细胞在软骨下骨形成中形成新生血管。这一发现提示软骨内骨形成期间，软骨形成与骨形成可能是相互关联的，而并非如以往所认为的各自独立的不同过程。

骨骼组织中的骨发生和血管发生互相耦联。软骨内骨形成期间，Osterix(Osx)表达细胞即骨前体细胞与新生血管同时侵入软骨。甲状旁腺素(PTH)通过PTH/PTH-相关肽受体(PTH/PTHrP receptor，PPR)促进骨形成，同时可以改变骨髓微环境。成骨细胞及骨细胞中PPR的破坏不但减少小梁骨的形成，而且使软骨内血管形成受损。Panaroni等在特异敲除Osx细胞PPR的小鼠模型的研究中发现，Osx-PPR基因敲除小鼠骨髓血管减少，以骨内膜表面者为著，伴有CD31⁺内皮细胞减少。而在体外，Osx细胞增加血管长度、数量以及内皮细胞形成的袢和分支。表明表达Osterix的细胞(骨前体细胞)支持血管形成，这些细胞中PPR信号通路在局部调节骨髓血管形成。

骨细胞充分依赖于氧和营养素供应。在缺氧情况下，细胞通过激活缺氧诱导因子(HIF)降低对氧产生应答，HIF受脯氨酰羟化酶(PHD)氧感受器调节。Stegen等研究了骨细胞中PHD的作用，结果证实骨细胞内HIF通路激活使骨形成和骨量增加，血管的数量与面积也增加，证明了骨发生与血管发生可同时存在，相互偶联。

骨硬化素(sclerostin)是由骨细胞产生的抑制成骨细胞分化以及骨形成的蛋白，同时骨硬化素还与脂代谢相关，Ukita等的研究发现骨硬化素可上调脂肪细胞分化，表明骨硬化素可调节脂肪代谢，同时在骨和脂肪相互调节中起到作用。

神经肽Y(neuropeptide Y， NPY)是能量代谢和骨代谢的重要调节因子。中枢神经系统过度表达NPY使骨形成受损，导致骨量丢失。Wee等发现抑制成骨细胞中NPY信号通路可防止过度饮食致肥胖(diet-induced obesity， DIO)的骨丢失。说明周围组织NPY信号通路可能成为治疗骨质疏松的靶点。

宫内和产后早期的营养状态可能通过表观遗传机制影响今后的慢性病发病风险，但妊娠事件对骨发育的影响尚不清楚。Chen等研究了母体肥胖对小鼠和人骨发育的影响，结果发现在啮齿类动物和人体内，胎儿前成骨细胞的衰老信号和糖代谢均受母体肥胖控制，因此宫内和产后的营养状态均可能影响婴儿骨发育。

FRAX是一种基于正常人群的骨折风险评估模型，但是其对于特殊疾病人群的适用性还不明确。Leslie等报道一项在加拿大进行的有关FRAX评估精神疾病或曾服用过抗精神疾病药物患者骨折风险的研究。入组人群来自Manitoba研究，包括40岁以上女性和男性。研究发现包括骨密度(bone mineral density，BMD)的FRAX模型对部分亚组的主要部位骨折(major osteoporotic fractures，MOF)及髋部骨折(hip fractures，HF)有所低估。抑郁症(实际 vs. 预期比值，MOF=1.29， HF=1.51)、一些药物高暴露的治疗人群，如选择性5-羟色胺摄取抑制剂(SSRI)类药物(MOF=1.36， HF=1.57)、非锂类情绪稳定剂(MOF=1.60， HF=2.71)、抗精神病药物(MOF=1.60， HF=2.71)、苯二氮卓类药物(MOF=1.13， HF=1.31)者，10年骨折风险均有所低估。Nickolas等则发现FRAX低估了CKD4期和5期老年男性患者的髋部骨折风险高达10倍以上。综上，FRAX是现有评价骨折风险的有效工具，但是由于其局限性，对于一些特殊人群的骨折风险评估可能存在一定误差，需要进行适当校正和改良。

已知宇航员在太空失重条件下会出现废用性骨丢失，Vico等采用高分辨外周定量CT (high-resolution peripheral quantitative computed tomography，HR-pQCT)的方法对在太空生活6月的13名宇航员，返回地球继续随访12个月。经HR-pQCT检查随访提示骨骼不同部位骨量丢失及恢复情况不一致。桡骨的骨量在太空飞行前后未见差异，但返回后12个月，可见皮质骨厚度及最大载荷，小梁骨骨体量/组织体量(bone volume per tissue volume，BV/TV)及骨密度下降。胫骨的皮质骨和小梁骨的骨量在太空飞行后均可见骨量下降，返回12个月后，皮质骨厚度得到有效恢复，而小梁骨BV/TV及骨密度改善不显著。

除重力因素外，运动对于骨骼发育也具有重要影响。Coster等在3 000余名年龄6~8岁儿童中进行了长达8年的体育运动RCT干预研究。干预组每天接受额外40 min中等强度体育活动，对照组每周仅完成常规国家规定的60 min体育活动。研究发现前者的骨折相对风险(RR)较对照组逐年降低，第8年时RR为0.48(95% CI：0.25~0.91)，骨量亦相应显著提高，认为骨折下降可能是骨密度和肌肉功能均得到改善的结果。另一个研究也支持这一推测，Andrea等对913例平均年龄65岁的社区居民中的低体质量和3年骨折发生率进行了研究，通过单变量和多变量回归分析模型分析，发现低体质量(肌少症)和脆性骨折发生成正相关关系。

维生素D和骨骼健康的关系一直是研究者探讨的热点。最新研究显示维生素D补充并非越多越好，而是“适度”。Rasmussen等报道维生素D缺乏的孕妇并不能从高剂量的维生素D(2 800 IU/d)补充中获得更大收益，维生素D的补充并不能预防怀孕相关的BMD丢失，相反高剂量的维生素D补充造成股骨颈BMD较对照组丢失增多(P=0.030)，需要引起警示。另一项为期1年的在老年超重非糖尿病人群中进行的随机研究发现，高剂量维生素D补充(3 500 IU/d与600 IU/d、安慰剂相比)并不能改善患者的胰岛素抵抗；相反，患者空腹血糖水平与血25OHD水平呈正相关。

Binkly等试图从骨矿化和维生素D水平之间的关系中挖掘答案，该研究小组报道了50例绝经初期妇女血清25OHD水平和骨组织计量学指标之间的关联性，结果显示类骨质厚度、类骨质量/骨量、类骨质表面和25OHD水平不相关，而矿化表面/骨表面(MS/BS)和激活频率(Ac.f)和25OHD水平呈正相关，因此绝经早期的骨转换增加与25OHD有关，但促进骨矿盐沉积的25OHD水平最佳水平仍需继续研究。

另外一项Hsu等的研究则从基因水平出发，纳入16项队列研究包含34 915例高加索人数据的全基因组关联分析(genome-wide association，GWAS)，汇总进行荟萃分析，寻找可能和25OHD水平相关的单核苷酸变异(single nucleotide variants，SNVs)，以及和维生素D摄入相关的SNVs。研究发现维生素D摄入和血清25OHD水平之间的关系可能受维生素D基因多态性调节，即对于不同的个体来说，即使维生素D摄入量相同，血清25OHD水平也可能不同。因此，为达到适宜的血清25OHD水平，不同个体的维生素D摄入量仍需要进一步研究探索。

糖尿病和骨质疏松的关系是近年来的研究热点，2型糖尿病患者脆性骨折风险增加，而这一改变并非由于骨密度下降，而是骨强度和骨质量遭到破坏的结果。Napoli报道发现2型糖尿病患者的BMD和骨折风险并非毫无关联，该研究从MrOS研究中选取5 994名65岁以上男性，其中875人患有2型糖尿病。与非糖尿病组相比，老年2型糖尿病患者的脊柱面积骨密度(areal-BMD，aBMD，DXA结果)，小梁骨的体积骨密度(volumetric-BMD，vBMD，QCT结果)均更高(P=0.000)，两组的椎体骨折基本相当，BMD与椎体骨折的患病率在糖尿病组[OR=0.69(0.52~0.91)]及非糖尿病组[OR=0.56(0.49~0.63)]均有明显的负相关。

1型糖尿病患者骨折风险也显著升高，但和2型糖尿病不同，以往一直认为1型糖尿病患者骨折风险主要由于BMD降低而引起。但最新的研究发现并非如此，Deborah等对10~16岁的1型糖尿病患者以及同年龄段正常人群的骨微结构进行了研究。结果显示尽管两组人群BMD差异无统计学意义，但1型糖尿病患者的小梁骨vBMD和微结构均遭到破坏，尤其在胫骨远端，这可能是1型糖尿病患者骨折风险增加的重要原因，而这一病理改变在糖尿病初期即开始出现。

在糖尿病人群中骨质疏松治疗方面也有一些新的进展，双膦酸盐作为原发性骨质疏松一线用药，其抗骨折效果在糖尿病人群中是否一致仍有疑问。Schwartz等对阿伦膦酸钠(alendronate，ALN)的FIT研究和唑来膦酸(zoledronic acid，ZOL)的HORIZON-PFT研究中的糖尿病亚组进行合并数据分析。在FIT研究中，6 459名绝经后妇女(股骨颈BMD T值≤-1.6)接受每日ALN(5~10 mg)或者安慰剂至少4年时间。在HORIZON-PFT中7 736名绝经后骨质疏松妇女(基于股骨颈BMD T值或基线时有过椎体骨折史)接受每年1次ZOL(5 mg)的注射或安慰剂超过3年时间。与安慰剂相比，DM及非DM中非椎体骨折及形态椎体骨折在治疗组均有所下降。在DM组，双膦酸盐治疗组与安慰剂组相比，非椎体骨折的相对风险为0.52(95% CI：0.33~0.80)，形态椎体骨折的相对风险为0.34(95% CI：0.18~0.67)。这项研究表明，双膦酸盐治疗可以降低绝经后妇女糖尿病低骨量或骨质疏松患者的骨折风险。

RANKL单克隆抗体(狄诺塞麦，Denosumab):骨质疏松症是需要长期治疗的慢性疾病，长程的治疗管理也越来越重要。狄诺塞麦(Denosumab，DMAB)是新型骨吸收抑制剂，Bone等报道了DMAB长达10年的临床试验结果，FREEDOM延伸研究是DMAB核心研究FREEDOM 3年及延伸试验7年的结果，该研究共纳入绝经后妇女4 550人，通过10年的治疗，可见DMAB可持续降低骨转换指标(BTMs)，持续升高BMD，并维持较低骨折发生率。

选择性组织蛋白酶K抑制剂(Odanacatib):Odanacatib(ODN)是新型骨吸收抑制剂。Saag等发表了ODN治疗绝经后骨质疏松妇女的三期临床研究(LOFT研究)结果。受试者来自40个国家387个中心的16 713名65岁绝经后妇女(16 071名纳入分析)。ODN组与对照组相比，椎体骨折相对风险降低54%，髋部骨折相对风险降低47%，非椎体骨折相对风险降低23%。此后研究者又根据年龄、种族、双膦酸盐不耐受、既往椎体骨折史、骨密度基线特征进行亚组分析，结果显示ODN的疗效并不受以上因素影响。另一个ODN的子研究是基于QCT数据的研究，分析其对骨密度和骨强度的作用。亚组共有164名绝经后妇女(ODN 78人，安慰剂86人)，通过QCT及有限元分析评估24个月时椎体和全髋的骨强度，结果显示治疗组骨强度明显高于对照组。

PTH相关蛋白类似物(Abaloparatide):Abaloparatide(ABL)是PTH相关蛋白类似物，是新研发的治疗绝经后骨质疏松症的骨形成促进剂。目前该药已进入三期临床试验(ACTIVE研究)，Fitzpatrick等报道了此研究ABL对绝经后骨质疏松妇女主要部位脆性骨折的影响。共有2 463名绝经后妇女进入为期18个月的开放试验，分为ABL组，特立帕肽(teriparatide，TPTD)组及安慰剂组。结果提示ABL与安慰剂及TPTD组相比，主要部位的骨折明显下降。Cosman等在ACTIVE研究18个月后继续给予ABL组和安慰剂组患者序贯使用6个月阿伦膦酸钠治疗(ACTIVE延伸研究)，结果提示ABL序贯阿伦膦酸钠治疗后椎体及非椎体骨折发生率均较安慰剂序贯阿伦膦酸钠组显著降低。

骨硬化素抗体(Romosozumab):Romosozumab是骨硬化素抗体，是一种骨形成促进剂。Ominsky等报道了动物试验的结果。Romosozumab治疗12个月，可提高去卵巢短尾猴的骨量、皮质骨几何结构和骨强度。

Keaveny等通过对绝经后骨量减少妇女治疗前后的QCT结果进行有限元分析，比较了绝经后妇女使用Romosozumab、TPTD或安慰剂治疗12个月后腰椎和髋部的骨强度变化。发现Romosozumab使腰椎骨强度上升27.3%，TPTD组上升18.5%，而安慰剂组下降3.9%，Romosozumab可使髋部骨强度上升3.6%，而TPTD组和安慰剂组则无明显效果。

骨吸收抑制剂和骨形成促进剂的联合序贯治疗:骨吸收抑制剂和骨形成促进剂是否可以联合应用一直存在争议，两者的序贯治疗方案一般是骨形成促进剂(通常指特立帕肽)在先，1~2年后以骨吸收抑制剂接替。Tsai等报道了狄诺塞麦(DMAB)和特立帕肽(TPTD)转换治疗对绝经后妇女外周骨BMD及骨微结构的影响(DATA转换HR-pQCT研究)。以往研究显示TPTD后转换为DMAB治疗使BMD进一步增加，而相反的转换使桡骨BMD进行性下降、髋部和椎体BMD短暂下降。本研究选取绝经后骨质疏松妇女，分成3组，一组使用DMAB(n=27)2年后转换为TPTD治疗2年，另外两组使用TPTD治疗2年(n=27)或TPTD及DMAB联合治疗(TPTD+DMAB)2年(n=23)，之后都转换为DMAB治疗2年，治疗前后采用HRpQCT检测外周骨BMD及微结构。结果发现，TPTD转换为DMAB可以增加外周骨的皮质骨BMD及皮质骨厚度(cortical thickness，Ct.Th)，而DMAB转换为TPTD使上述指标下降，TPTD+DMAB转换为DMAB使外周骨的微结构得到最佳并持续的改善。该结果为严重骨质疏松患者联合使用TPTD及DMAB治疗提供了可能性证据。