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预防骨质疏松,吃钙片不如选氢气,道理原来是这样

最近《JAMA》发布中国学者的研究文章,提出补充钙剂和维生素D对降低骨折风险都毫无价值。这一研究发表后迅速引起众多争议,但作者坚持认为,“临床指南推荐骨质疏松的老年人群补充钙和维生素D预防骨折。但根据迄今为止发表的研究成果,补充钙、维生素D或联合补充,没有与骨折风险得出一致结论。”

预防骨质疏松,吃钙片不如选氢气,道理原来是这样

《自然通讯》杂志发表了一项最新研究,德国埃尔朗根-纽伦堡大学Mario Zaiss博士发现,高膳食纤维饮食能给肠道菌群补充营养,细菌将纤维分解成短链脂肪酸,进一步调节破骨细胞能量代谢方式,降低骨吸收、增加骨密度,对预防骨质疏松有价值。这个研究也属于最近肠道菌群的套路研究,目前大量研究认为,肠道菌群对人体健康贡献巨大,其中一种贡献方式就是能产生更多短链脂肪酸,肠道菌群产生脂肪酸受两大因素影响,一是肠道菌群的类型,对身体有好处的细菌能产生更多脂肪酸,另一种就是来自饮食成分的影响,例如膳食纤维就可以增加细菌产生短链脂肪酸。短链脂肪酸我们最熟悉的就是乙酸,或者醋酸,当然不只是醋酸,还有甲酸、丙酸和丁酸。对了,既然是细菌产生的脂肪酸有作用,能不能直接吃这些脂肪酸,研究中也提供了证据,就是给动物直接补充短链脂肪酸,就可以产生增加骨骼密度的作用。换句话说,可选择吃醋来实现强骨目的。

研究中最重要的内容是对骨骼生长最核心的两类细胞进行的研究,就是成骨细胞和破骨细胞。成骨细胞能增加骨细胞,破骨细胞则会吸收骨质中的有机物与矿物质,也能直接把骨细胞吃掉。成骨与破骨过程的平衡,是骨骼维持正常形态的关键。女人绝经后受雌激素分泌下降的影响,破骨细胞活跃,骨质流失加快,更容易骨质疏松。

I型胶原C末端肽(CTX-1)是一种骨吸收的标志物,能代表破骨细胞功能。研究发现,给动物服用乙酸、丙酸和丁酸能减少小鼠血浆中CTX-1水平,说明这些短链脂肪酸能抑制破骨细胞功能。而且骨形成标志物没有受到影响,提示成骨过程没有改变。非常重要的是,给人补充14天的丙酸钠也能显著降低骨吸收,骨形成则不受影响。

破骨细胞本身也属于单核细胞系列,是典型的局部免疫细胞,这和肝脏内的枯氏细胞,大脑内小胶质细胞类似,负责局部组织的炎症反应,尤其是清除损伤细胞,维持组织结构正常的功能。如此来说是骨骼免疫系统出现的问题,那么全身免疫细胞有什么贡献?研究对小鼠的免疫细胞进行了分析,发现调节T细胞(Treg)的数量有所上升,但是相关细胞因子没有明显改变。

有免疫缺陷小鼠不能产生成熟T细胞和B细胞,给这些动物补充丙酸和丁酸仍然能产生野生小鼠同样的作用,但是补充醋酸则没有看到破骨细胞减少的结果,这说明醋酸的作用和丙酸和丁酸不一样。

直接给小鼠喂8周高膳食纤维饮食,效果与直接补充短链脂肪酸一样一样的,这给我们提供了一种可行的通过增加膳食纤维保护骨骼的重要手段。

细胞研究发现,丙酸和丁酸能抑制前破骨细胞的代谢,增加糖酵解,减少氧化磷酸化。氧化磷酸化是细胞产生ATP的重要基础,这样的功能被抑制,会严重影响细胞功能的正常发挥。当然给动物直接补充丙酸和丁酸或服用高膳食纤维饮食都可以实现抑制破骨细胞功能,增强骨质密度,预防骨质疏松和骨折的目的。

这个研究给氢气医学研究提供了非常重要的信息:炎症是自发骨折或骨质疏松的关键因素,那么氢气也就有了预防骨质疏松的理论理由。大量研究发现,氢气的关键医学作用就是减少炎症反应和氧化损伤。这是氢气为什么对许多炎症相关疾病如各种代谢性疾病如糖尿病、动脉硬化、老年性痴呆等具有作用的重要原因,对许多炎症更关键的疾病如类风湿关节炎、结肠炎、COPD、哮喘也具有对抗效果。骨质疏松是一种衰老相关疾病,氢气对许多衰老相关疾病有改善作用。有研究发现,氢气能预防骨质疏松。本研究中涉及到的一种重要免疫细胞调节T细胞(Treg),也有研究发现氢能促进该细胞的功能。

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