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溫馨提示：以下視頻約27分鐘，請在WIFI環境下觀看。 骨的重建伴隨人一生。骨重建是破骨細胞和成骨細胞共同完成的舊骨退化，等量新骨取代的骨組織更新過程，在骨重建過程中，許多激素、細胞、體液因子以及細胞代謝產物影響骨的重建。骨骼其實是在不斷變化的，當身體里成骨細胞活躍的時候好的細胞促進了骨形成，當出現了不好的細胞就需要破骨細胞去修飾，隨著年齡的增長，成骨細胞功能逐漸下降。骨質的礦化除了成骨細胞以外，骨細胞的生長還需要很多營養如骨膠原蛋白、生長因子、細胞因子來刺激骨骼的生長，經常吃肉的人，蛋白質過多，血液PH呈酸性，一些炎癥因子會刺激破骨細胞特別活躍骨吸收增加。我們體內的雌激素、睪酮、腎上腺分泌的DHEA、生長激素都來刺激骨骼的生長，隨著年齡的增長體內的荷爾蒙下降，讓骨質礦化及生長的這些因子也下來了，雌激素缺乏 ,雌激素受體激活受限 ,都會導致腸鈣吸收下降 ,調控破骨細胞與成骨細胞生成的細胞因子網絡系統發生改變, 破骨細胞生成增多其功能活躍 就會抑制成骨細胞的生成和功能。 骨骼由骨髓、密質骨、構造松散如海綿的骨小梁組成，這些元素都是活的組織，在人的一生中會不斷自行新陳代謝。我們來看一下骨活檢。 我們身體每一個部分都與骨骼健康相關︰甲狀腺功能，肝臟解毒功能，氧化應激功能，腎臟功能，維生素 D的生成，腎上腺分泌皮質醇，性腺分泌雌激素、睪酮，消化功能，胃腸道微生物等都與骨的動態平衡相關。 下面我們來看一下 RANKL(核因子KB受體活化因子配體）,它是我們整個骨質疏松癥啟動的關鍵。當前破骨細胞刺激成骨細胞,前破骨細胞RANKL(核因子KB受體活化因子配體）表達,其核轉錄因子kappa-B配體的受體激活,形成破骨細胞。這就是成骨細胞與破骨細胞的一個很好的平衡方式。成骨細胞越多,更多的破骨細胞和它們交談。問題是當一個人發炎了,他的免疫系統和T細胞也產生RANKL，就多了一個途徑刺激破骨細胞產生，體內每一個細胞的nf -κB,就像炎癥的火柴棍，所有這些其他的東西從身體的不同部位刺激RANKL的增加，所以當我們成骨細胞和人的發炎啟動的T細胞都產生大量的RANKL，產生了更多促炎細胞因子和氧化脂質,會越加重炎癥, RANKL就會過度表達,而更多的破骨細胞會產生以及鈣的釋放，這不是我們所想要的。 目前骨質疏松癥的發病確切機制仍不十分明了，但是大量的研究表明，從細胞水平來看，保持正常骨量主要取決于骨髓間充質細胞（BMSCs）的分化。有人認為骨質疏松癥就是骨的“肥胖”造成的，各種原因引起骨量減少，往往會伴隨骨髓脂肪細胞的增加。骨髓脂肪細胞作為一個潛在的調控系統可以影響成骨細胞-破骨細胞在骨重建過程中的作用。骨髓脂肪細胞的作用主要體現在可以分泌相關脂肪因子，促進骨髓間充質干細胞向脂肪細胞分化，并且抑制胞內成骨信號的表達，從而影響骨重建。 2010年Shanmugam等人分別報道瘦素、脂聯素（adiponectin）、chemerin等脂肪因子能夠誘導BMSCs成骨分化，還能抑制脂肪分化，與骨礦密度存在相關性并且直接或間接的參與骨代謝活動。
骨組織中的細胞外基質包括有機成分和無機成分，有機成分主要為各種膠原蛋白，無機成分為羥磷灰石結晶。異常增多的ROS和破骨細胞內的基質金屬蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶能損傷蛋白質的巰基和氨基，使蛋白質變性與交聯，破壞膠原和纖維連接蛋白。破骨細胞內分泌的TRACP能夠溶解無機成分，致使骨基質脫礦。此外，破骨細胞通過NADPH/NADP+氧化酶系統直接產生ROS,參與骨基質的降解。通常的時候骨可以通過其自噬作用可降解損傷的線粒體，打破損傷線粒體再次產生過多ROS的惡性循壞，一定程度上維護骨形成和骨吸收之間的平衡。機體由于衰老、疾病等原因后線粒體損傷加劇，而防衛機制減弱，使得ROS產生與ROS清除間的平衡被打破，氧化應激隨即產生。 腎臟疾病，即使是輕微的腎臟疾病也會增加骨質疏松的風險。為什么？因為沒有轉化為活性形式1,25二羥維生素D，我們應該看看1,25二羥維生素D的水平,而不僅僅是25羥基維生素D，如果缺乏有可能會出現身高縮短及骨折。性腺機能減退，雌激素和睪酮的下降、甲狀旁腺功能亢進、胰島素抵抗增加破骨細胞活性，導致骨密度下降引起骨質疏松。絕經后雌激素分泌減少的同時 , 伴有生長激素和 IGF -1 、胰島素樣生長因子結合蛋白 -3(IGFBP -3)和 胰島素樣生長因子結合蛋白 -5(IGFBP -5)的減少。 IGF -1 促進骨形成及礦化、增加成骨細胞數量。雌激素通過 cAMP 通路 調節 IGF -1 的表達和活性, 并與 IGF -1 mRNA 表達水平呈時間和劑量相關, 提示 IGF -1 介導了雌激素對人骨的部分作用。胰島素樣生長因子(IGF -1)刺激成骨細胞的增殖分化，增加Ⅰ型膠原合成、堿性磷酸酶的活性以及骨鈣素的產生 ,抑制膠原降解， IGF -1 還可促進腎臟1 ,25(OH)D3 的合成 ,促進腸道鈣磷的吸收。胰島素抵抗、糖尿病也會導致骨頭變得脆弱，但是如果血糖控制良好，即使沒有改善骨密度但也會降低發生骨折的風險。 下面我們用功能醫學的矩陣來展現一下骨質疏松時我們的體內究竟出現了哪些的生理失衡，“矩陣的同化，生物轉化解毒、防御和修復、通信對從細胞膜到骨骼肌肉，結構完整性造成了哪些影響呢？ 首先是食物的消化和吸收，第一我們吃的食物的影響，過量蘇打水、可樂、咖啡因，蛋白質不足和高精制糖的飲食，高鈉的攝入，酸性食物過多，堿性食物不足，脂肪酸失衡（低ω-3脂肪酸），過多的動物蛋白，礦物質不足，低鈣攝入或鈣吸收不良，低鎂、硼、硅、維生素D、低維生素K的攝入都會影響骨的代謝；第二我們吃的食物消化的如何？乳糖酶缺乏導致乳制品膳食中鈣的吸收減少，胃切除術，胃旁路或綁扎導致胃酸減少或消化酶不足，酸度下降導致鈣的解離以及降低B12吸收能力。 很多人長期服用抑酸藥,質子泵抑制劑（耐信等）降低鈣的吸收和其長期使用可能顯著增加髖部骨折的風險；第三我們的腸道對營養素的吸收如何？我們先看一下脂溶性維生素的吸收。小腸細菌過度生長，缺鐵，年齡增長，吸收不良病癥包括乳糜瀉和克羅恩病，胰腺酶缺乏，慢性肝病或腎功能不全都會減少維生素D的吸收。與藥物相互作用：膽汁酸螯合劑如考來烯胺，他汀類藥物減少維生素D的吸收，他汀類藥合用輔酶Q10則維生素D保持在正常范圍內，腸道的膽汁和脂肪會增強維生素D吸收，良好的微生物還有助于膽汁酸生產和對脂肪的消化，對我們骨骼健康很重要，幫助腸道雙歧菌把不易消化的碳水化合物、短鏈脂肪酸轉化為能源，改善腸道健康，加強腸道緊密連接， 降低促炎細胞因子如白介素-1、 白介素-6、 腫瘤壞死因子、 白介素-7 等等。促炎性細胞因子增加腸道肯定有問題，它會刺激破骨細胞活性。與補鈣相比腸道健康是更重要的。 我們體內所有的營養物質都要經過肝臟的代謝，把毒素清除，把營養通過血液循環運輸到各個器官供能。
骨破壞可以導致存儲在骨如鎘、鉛毒素的釋放。骨是鉛、鎘的儲存器。鉛和鎘可以在骨吸收的時候被釋放。許多研究已發現，在絕經后女性中鉛血液水平與低的骨密度有較高的相關性。鎘可能降低骨密度，損害我們的腎功能，（損傷的一種機制似乎是氧化應激），鉛導致紅細胞游離原卟啉升高，破壞血紅蛋白合成引起貧血。 鉛會損傷血腦屏障，可導致在大腦中的結構變化，包括白質病變和腦體積的損失。
鉛超標 · 關節和肌肉疼痛 · 易怒，注意力難以集中 · 性欲減退 血鉛水平：嚴重毒性>80微克/分升，血鉛升高：定義為大于或等于10-25微克/分升。
血鎘反映了近期接觸鎘（例如吸煙），尿中鎘含量（通常通過計算鎘/肌酐比值進行稀釋調整）表明鎘積累，增加了腎臟負擔，多數患者應具有小于或等于1微克/ 100毫升血清鎘水平，尿鎘含量應低于2微克。 鈾可通過水或食物吸收，通過骨骼沉積。鈾可損害腦，腎和骨。 钚來自空氣當中的鈾，對于骨髓來說是劇毒，可能導致骨髓抑制或骨癌。
骨質疏松癥患者都存在免疫功能障礙，因為免疫系統和破骨細胞說同樣的語言，破骨細胞來源于造血前體細胞 ,如集落形成單位-粒細胞巨噬細胞系(CFU -GM)或單核細胞系。白介素-1(IL -1)、白介素 -6(IL -6)、巨噬細胞集落刺激因子(M -CSF)、粒細胞巨噬細胞 -集落 刺激因子(GM -CSF)和腫瘤壞死因子(TNF)刺激破骨細胞增殖與分化，激活成熟破骨細胞和抑制破骨細胞凋亡，增強破骨細胞骨吸收的能力，以炎癥性細胞因子和骨損失是在某些全身炎性疾病例如類風濕和強直性脊柱炎常見。促炎細胞因子影響破骨細胞和骨吸收。這些細胞因子的全身性炎癥即使在非自身免疫性疾病也可以引起骨損失。對于這些免疫失衡，功能醫學從基因和環境的交匯點下手，目標是校正后者的條件來改變前者，使免疫系統趨于平靜，恢復平衡，特定的植物營養素可減少慢性發炎的癥狀，如姜黃、槲皮素等。 雌激素水平的下降也許是在絕經后骨質疏松癥的最重要因素，因為它們直接關系到抑制破骨細胞活性的。必須考慮50歲以上的男人睪酮降低，男性睪酮水平是相對于轉化為雌二醇以及睪酮本身對骨的影響都很重要。TNF-α，IL-1，IL-6，和IL-17促炎細胞因子，它們觸發炎性骨質流失。雌激素可抑制造血干細胞、單核細胞和成骨細胞分泌這些細胞因子，絕經后雌激素缺乏導致這些細胞因子產生增加 ，從而使骨吸收作用增強,，導致骨質疏松的發生。雌激素限制RANKL(核因子κ B受體活化因子配體)的釋放，OPG是破骨細胞分化因子的天然抑制劑，雌激素缺乏骨髓微環境中OPG -L/ODF 和OPG /OCIF(骨保護素，配骨細胞分化因子) 比例失調 在更年期增加RANKL表達壓倒骨保護素來對抗它的能力。
骨質疏松、類風濕性關節炎、心臟病、糖尿病等有強烈的關聯，患有一種慢性病代表你可能還會有其他的慢性病，因為這些慢性病有一樣的起因：核心的生理過程受到干擾。
我們通過分析骨質疏松的核心生理失衡對矩陣做一個總結：骨質疏松的同化、生物轉化、防御傳遞系統共同影響了我們骨骼的結構和功能，在分子層次上，這些結構的基礎單位-形成骨骼的礦物質鈣化合物羥磷石灰、蛋白質天天都在分解和重制，結構時時在變，基因革命告訴我們，我們可以和結構對話并對其產生影響，而環境、生活習慣、飲食等因子可影響所有層級，能改變基因的表達。結構對齊改變了，功能也跟著變，疼痛是一種改變，發炎腫脹或看不到的核心生理機制，如抵抗和傳遞發生了變化，都會影響骨骼的結構和功能。人體的結構影響著人體的機能，正確的結構對我們的骨骼健康很重要。 骨骼健康需要足夠的鎂，RDA推薦每天320-420毫克，此劑量可從飲食中獲得，但經常在飲食中鎂不足，超過一半的美國人口每天消耗少于245毫克，因此補充200-300毫克的鎂對骨骼健康益處多多。可以使用檸檬酸鎂或其他鎂氨基酸螯合物，服用鎂還可以減輕夜間壓力或抽筋的影響。
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