鐵飲食限制與動(dòng)物骨代謝
離體細(xì)胞研究顯示,鐵缺乏能抑制成骨細(xì)胞的功能活性;而在活體動(dòng)物模型的研究中,鐵缺乏同樣也影響著骨代謝。
2002年,Denis M等給予斷奶Evans大鼠不同喂食:鐵缺乏飲食、鈣缺乏飲食、鈣鐵缺乏飲食及鐵鈣充足飲食(對照組),觀察股骨和脛骨寬度。與對照組相比,三個(gè)實(shí)驗(yàn)組中大鼠的股骨和脛骨寬度均減小,并且鐵缺乏組髓腔寬度比其他三組小。皮質(zhì)寬度在所有實(shí)驗(yàn)組均降低,鈣鐵缺乏組所受影響最大,鈣和鐵缺乏,無論是單獨(dú)或與相互結(jié)合,皮質(zhì)骨面積減少。采用雙能X線骨密度儀分析顯示,與對照組相比,鐵缺乏組、鈣缺乏組、鈣鐵缺乏組的骨密度均顯著降低。研究表明,鐵缺乏對骨骼健康的負(fù)面影響在鈣缺乏時(shí)加劇。2004年,Denis M等分四組干預(yù)斷奶大鼠喂養(yǎng)5周:對照組(推薦飲食)、鈣缺乏組、鐵缺乏組和配對組(鐵缺乏組對照飲食)。股骨DEXA分析:和對照組、配對組比較,鈣和鐵缺乏組大鼠有較低的骨質(zhì)密度(BMD)和骨含量(BMC);配對組的BMD和BMC也較對照組有下降。第三腰椎micro-CT掃描:和對照組、配對組比較,鈣、鐵飲食缺乏組骨小梁微骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)、骨小梁數(shù)量和厚度均減小或減少;對照組和配對組沒有差別。有限元分析顯示,椎體壓縮力和剛度在鈣缺乏組和鐵缺乏組低于對照組和配對組。鈣缺乏組的尿脫氧吡啶諾林、血清骨鈣素和二羥膽鈣化醇明顯高于其他三組。研究結(jié)果提示,鐵缺乏引起骨結(jié)構(gòu)改變,但沒有鈣缺乏影響嚴(yán)重。2006年,Katsumata等通過給予12~13周齡雄性Wistar老鼠喂食缺鐵飲食4周后測量骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)骨鈣素,結(jié)果顯示,缺鐵飲食大鼠血清骨鈣素含量、骨礦含量、骨密度、股骨和機(jī)械強(qiáng)度均顯著降低。2006年,Parelman M等對斷奶雌性大鼠分別給予低鐵、低鈣飲食喂養(yǎng)10周后測量大鼠骨骼骨礦物質(zhì)含量(BMC),結(jié)果提示,低鐵飲食會(huì)引起大鼠全身骨骼BMC下降,骨密度降低,小梁數(shù)目減少,小梁間距增大,股骨皮質(zhì)密度降低。2010年,Lobo AR等對斷奶雄性Wistar大鼠喂食低鐵飲食(12mg/kg)15天,2周后以硫酸亞鐵或焦磷酸鐵富鐵飲食(35mg/kg)喂養(yǎng),測定鐵指標(biāo)(血紅蛋白、血紅蛋白鐵池、血紅蛋白再生效率)、脛骨礦物(鈣、鎂、鐵、銅、鋅)含量和生物力學(xué)性能。結(jié)果顯示,缺鐵大鼠脛骨含較低的鐵和鎂,骨強(qiáng)度的水平亦有降低,骨的抗載和彈性力學(xué)與鎂含量呈正相關(guān);富鐵飲食沒有恢復(fù)由于缺鐵引起的脛骨鎂濃度;此外,骨彈性性能的不利影響在富鐵飲食后更加嚴(yán)重。研究結(jié)果表明,骨礦成分和骨強(qiáng)度受到缺鐵影響,而飲食鐵的加入并不能恢復(fù)脛骨鎂含量和骨的抗阻力。
此外,多個(gè)動(dòng)物研究報(bào)道,鐵缺乏能降低模型鼠的骨形成,并能增加骨吸收,使骨吸收標(biāo)記物升高;而恢復(fù)正常飲食或富鐵飲食后,骨代謝過程恢復(fù)正常。2015年,Laura報(bào)道,嚴(yán)重的鐵缺乏對動(dòng)物模型鼠的骨密度、骨礦物含量及股骨強(qiáng)度可產(chǎn)生顯著影響。
通過相關(guān)飲食控制的模擬研究我們得知,鐵缺乏對骨代謝礦化有著負(fù)性影響,并且這種負(fù)性影響在鈣缺乏伴隨時(shí)更加突出。
(劉蘇、趙理平)
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