钠(Sodium, Na)是机体必需的营养元素之一，对生命活动起着重要作用，体内水电解质平衡、酸碱平衡和体液的形成和维持，心肌与神经功能的调节都需要钠的参与。Na⁺在骨骼中的含量占人体总钠量的一半，并参与维持体内钠平衡和骨矿化作用^[1]。而钠离子的调节有很多，主要之一有钠离子通道。

钠离子通道是一种6次跨膜的糖蛋白大分子，按激活方式不同可分为电压门控型、酸质子门控型和浓度门控型。它负责细胞的Na⁺转运，通道的打开会使Na⁺内流，引起细胞膜去极化过程。研究表明，钠离子通道结构或功能的异常会导致神经病理性疼痛^[2]、孤立性心脏传导疾病^[3]和骨骼肌疾病^[4]。但鲜有针对钠离子通道与骨代谢疾病关系的研究。20世纪90年代，上皮钠离子通道(epithelial sodium channel，ENaC)被发现在成骨细胞和软骨细胞上均有分布^[5]，且近20年的研究表明^[6]，ENaC能调控成骨细胞的成骨作用，说明它与骨质疏松存在一定关系。ENaC是一种非电压依赖性的蛋白通道，调控细胞Na⁺转运和维持Na⁺平衡，主要受激素、细胞内pH、Na⁺、Ca²⁺等调节，氨氯吡咪(amiloride，Ami)等可作为其阻断剂^[7]。它由α、β、γ 3种同源亚基组成，但主要功能亚基为α亚基^[8-9]，因此α-ENaC mRNA表达量的变化会明显影响通道的活动及Na⁺转运。

根据《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》，2012年我国居民日常食用钠盐10.5 g，比中国居民膳食指南要求的量高出75%，但日常钙摄入量却只有推荐值的一半。长期的高钠摄入会导致体内Na⁺浓度过高，引起一系列的疾病。高钠不仅会引起心血管病、高血压^[10-11]，增加动脉硬化的风险^[12]，还与胰岛素抵抗、血脂异常和皮质醇生成与代谢调节异常等有关^[13]，会诱发或加重糖尿病症。但相比之下，高钠引发的骨代谢疾病却少受重视，而上述这些疾病又与骨质疏松症有关。骨质疏松症是一种最常见的骨代谢疾病，是由成骨细胞和破骨细胞的平衡破坏，导致骨丢失，严重的会出现脊柱变形和易发性骨折，给患者造成严重的生活负担。目前有研究表明，“高钠摄入”与骨质疏松有密切的关系^[14]，但其分子机制尚不明确^[15]。本文从实验和临床两个方面，对“高钠摄入”与骨质疏松的关系作一综述。

实验研究 动物实验

早在1937年，Harrison^[16]就对大鼠骨以及其他矿化组织中的钠含量进行了探究，发现钠在骨中的含量远高于在骨组织外液中的含量，且骨中钠与钙的比例约为1:30。由此可推测钠可能在骨组织中起着一定作用，且可能与钙相关联。1983年，Goulding等^[17]对保持低钙摄入的去卵巢成年大鼠施予NaCl补给，观察钠盐的补给对其尿钙和骨量的影响。他们将去卵巢成年大鼠分为3组并以⁴⁵Ca标记骨组织。结果发现，额外提供NaCl摄入的大鼠尿液中钙的排泄量明显较多，且在每单位骨体积中的矿质灰、钙和磷酸盐的含量更少，骨中⁴⁵Ca标记量更少，证明摄入NaCl促进了去卵巢大鼠的骨量丢失并影响钙平衡，首次提出钠离子可能参与骨质疏松的发病机制。在1986年，Goulding等^[18]再次进行了相关研究，发现NaCl与氢化泼尼松(一种糖皮质激素)均能降低大鼠整体钙含量，且两者叠加后作用更大。由此他们推断出高钠造成骨量减少的主要原因是增加了尿钙排泄，其次是增加了甲状旁腺激素的分泌和其对骨吸收的调节。

最近几年，卢丽等^[19]探究了不同Na⁺浓度对幼年大鼠骨骼生长发育的影响。大鼠被分为低钠组、高钠组和正常组，喂养相应钠含量的饲料60 d后取左胫骨，运用骨形态计量学^[20]测定测量静态和动态参数。研究结果表明，低钠饮食不但能促进骨形成，而且会抑制骨吸收，从而增加骨量，利于骨骼的生长发育；在高钠组中，高钠饮食造成的影响是因个体而异的，有些大鼠骨量丢失很多，而有些丢失的不明显，这可能跟个体基因背景相关。但高钠摄入会导致大鼠腰椎的骨量丢失和骨结构变差^[21]。骨量的减少使得骨承受外力的能力变差，容易引发骨折。Kusumo等^[22]以呈倍数递增的3种高钠浓度饲料分别喂养3组雄性大鼠8周。与摄食正常钠浓度饲料的对照组相比，高钠组股骨干骺端的骨密度、皮质骨宽度和骨强度显著降低，且摄入钠的浓度越高，骨密度降低得越明显。证明了高钠摄入可能会引起骨折，且骨折的风险与钠摄入量呈正相关性。

细胞实验

成骨细胞(osteoblast，Ob)是骨组织中重要的功能细胞，它既参与骨形成，也间接影响骨吸收，是众多骨代谢药物的作用靶点之一。2011年卢丽等^[23]探究了不同钠离子浓度对大鼠Ob功能的影响。研究发现，在一定浓度范围内，低Na⁺浓度能促进Ob分化，而高Na⁺浓度会抑制Ob分化，但Na⁺浓度不影响Ob的增生。使用RT-PCR，Na⁺对Ob中的OPN(osteopontin)、Cbfal(core-binding factor a1) 和OC(osteocalcin)基因的表达有双向作用。在Na⁺的调控下，α-ENaC mRNA表达量的变化与成骨功能相关基因及Ob分化活性的变化相一致。因此，实验表明Na⁺浓度能直接影响Ob的分化及相关功能基因的表达，并且该影响作用还与ENaC有关。

成骨细胞的分化和骨形成作用均是由复杂的胞内信号通道调控着^[24]，其中cGMP(cyclic guanosine monophosphate)和cGMP信号通道起着积极的作用^[25]。2014年Chen等^[26]发现ENaCs能通过cGMP/PKGⅡ/ENaC信号通道来增强成骨细胞的成骨作用。实验从新生SD大鼠头盖骨获取成骨细胞，一方面用不同浓度的cGMP类似物培养原代成骨细胞；另一方面利用小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)技术沉默细胞中cGMP的受体PKⅡ(protein kinases Ⅱ)的表达，并对部分细胞加cGMP类似物。RT-PCR与Western blot检测结果表明，一定浓度的cGMP类似物能增加原代成骨细胞中α-ENaC、PKGⅡ mRNA及成骨相关基因(OPN、OC等)的表达；另一方面，PKGⅡ被沉默的细胞明显下调了α-ENaC的表达量。而经cGMP治疗能部分缓解α-ENaC表达量的下调。此外，本实验室研究发现，雌激素、糖皮质激素、利尿中药车前子均对α-ENaC mRNA的表达量有调节作用^[27-29]。被激活的ENaCs会引起细胞外液中的Na⁺流入细胞中，使得细胞膜的电位升高，从而激活电压依赖性的钙离子通道，促进细胞Ca²⁺的外流，增加骨质疏松的风险。

临床研究

早在20世纪80年代，Goulding等^[17-18]就提出了高盐饮食会促进尿钙排泄，从而增加骨质疏松风险的结论，但只是基于动物实验。1989年，McParlan等^[30]对健康的年长妇女进行了临床实验，探究高钠饮食对她们骨吸收和骨形成的代谢物的影响。实验对象为10名健康的妇女(66~68岁)，要求她们按照低盐食谱摄食，并额外提供她们100 mmol/d的盐摄入，持续10 d。在最后3 d收集她们每次排尿的尿液检测钠、钙和肌酸酐的排泄量，在第10天检测她们的羟脯氨酸排泄量，在第11天收集她们经过一夜禁食后的血液和尿液，用于检测1，25-二羟维生素D、骨钙素(osteocalcin)和环腺苷酸、肌酸酐的浓度。结果显示，受试者尿液中的钠、钙、羟脯氨酸和环腺苷酸的排泄均增加，血清1，25-二羟维生素D、骨钙素的浓度均上升。钙排泄的增加表明了高盐饮食会促进钙尿，羟脯氨酸的上升表明了骨吸收的增多^[31]，而骨钙素浓度的小幅上升则表明骨形成的增加^[32]。即高钠增加骨转换。1995年，Devine等^[33]对168名绝经后妇女进行了实验，他们发现高钠饮食会增加髋骨的骨量丢失，并指出在体质量、钙摄入量和运动习惯等因素相同的条件下，尿液中钠浓度是髋骨骨密度的一个具有决定性意义的指标。他们提出，绝经期妇女减少钠摄入和增加钙摄入均对预防骨质疏松有重要意义。2012年，Nawata等^[34]对231名绝经后妇女进行了骨质疏松症筛选，筛选包括骨密度检测、日常膳食调查及骨代谢标志物检测，意在排除能增加骨折风险的医学因素，此外也排除已患非脊椎性骨折的对象，使骨折风险只与钠摄入量相关。他们对实验对象进行运动中平衡机能检测和握力检测，以此评估她们骨折的风险。实验表明，钠摄入较高组发生非椎体骨折风险是摄入较低组的4.1倍，且该风险与骨密度、钙和维生素D摄入等因素无关。2015年，Vafa等^[35]对185名绝经后妇女的尿液进行了分析，发现尿液中钠浓度越高，磷酸盐、钙和钾的浓度就会越高，但血清中的维生素D和PTH的水平没有明显变化，并表明了尿钙与钠摄入的关系存在于低钙摄入时，而在更多钙摄入时两者不存在关系。

小结

从Goulding等^[17-18]的研究开始，国内外关于高钠与骨质疏松的关系的研究一直在进行，并取得了一定的成果。本综述表明，高钠与骨质疏松存在一定关系，高盐饮食会增加骨质疏松的风险，这个结果具有实验和临床的意义。关于高钠与骨代谢关系的实验研究，旧的年代久远，新的数量稀少，且相关分子机制一直没有明确，这说明了目前该方面研究没有受到重视。本文综述了高钠与骨质疏松的关系，希望引起学界对该方面的重视。