美国营养科学研究院AAN:矿物质和维生素对儿童骨骼发育的影响
美国营养科学研究院AAN:矿物质和维生素对儿童骨骼发育的影响
美国营养科学研究院AAN最新研究综述指出,矿物质和维生素的补充对儿童骨骼发育具有重要影响。研究显示,某些矿物质的缺乏可能会对骨骼发育造成不可逆的伤害。
从婴幼儿到青春期是骨骼的早期生长时期,也是营养素对骨骼作用最关键的时期,骨转换和营养需求明显增加。峰值骨量之后的中年期,充足的营养有助于维持骨量和骨转换的相对稳定。
绝经后女性由于雌激素缺乏引起骨重塑增加、骨吸收超过形成,导致骨量快速丢失和骨微结构的退变。此时,合理的营养可以显著减轻与之相关的骨强度下降。而对于老年患者,保持最佳的营养状态则能降低与年龄增长相关的骨折风险。
需要注意的是,尽管女性在孕期和哺乳期由于胎儿骨骼生长的需要,母体会出现短暂的局部或系统性的骨转换改变,但这一般不会对其骨骼的完整性产生持久不利的影响。
骨骼健康对各种营养素的需求及推荐量
矿物质
钙:羟基磷灰石是骨组织的主要成分,钙是构成羟基磷灰石晶体的主要矿物质之一。乳制品是膳食中钙的重要来源,其摄入量与骨骼健康呈正相关。有研究发现,摄入钙含量较多的青春期女孩可获得更高的骨密度,而低钙饮食的儿童和成人则面临OP和骨折的风险。
单一补钙或维生素D对降低老年人骨折风险孰优孰劣尚存争议,但是几项Meta分析显示,联合钙和补充维生素D可以降低椎体和非椎体骨折的风险。
补钙是否会增加心血管疾病的发病风险也是一个广为关注的问题。美国营养科学研究院AAN和美国国家骨质疏松基金会(National Osteoporosis Foundation,NOF)认为:每天钙摄入量(含膳食)不超过2000~2500mg对心脏是安全的。AACE/ACE在绝经后OP诊断和治疗的临床实践指南中指出,充足的钙和维生素D是完善OP治疗方案的基础。立场声明建议每日钙摄入的总量不应超过1200~1500mg。应尽可能从食物来源(如乳制品等)获取充足的钙,只在必要时使用钙补充剂。
非钙矿物质:立场声明中的非钙矿物质主要包括磷、镁、钠、氟、锶和硼等6种,其中,氟、锶和硼为微量元素,将在“微量元素”一节中叙及。
磷与钙共同构成羟基磷灰石晶体。人体内约85%的磷存在于骨骼中。由于食物中的磷分布广泛且易于获得,磷摄入不足通常很难发生。只有在严重饥荒的状态下,才可能因磷摄入不足导致骨骼矿化障碍,引起佝偻病或骨软化症。有研究表明,增加膳食中磷的摄入,可能引起甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)、成纤维细胞生长因子23(fibroblast growth factor-23,FGF-23)升高,导致骨吸收增加。但是,如果钙摄入充足,即使过多地摄入磷也不会干扰钙的吸收,引起骨密度减低。因此,常规补充磷可能对低钙饮食患者的骨骼产生不利影响,也不宜用于肾功能不全者。
镁是多种酶促系统的辅因子,也是细胞内的重要离子,对于维持体内钙钾平衡有重要作用。尽管镁在食品中分布广泛,仍有约48%的美国人,镁的摄入量没有达到每日推荐量的标准(recommended daily amount,RDA)。
镁的平衡主要依赖于肾脏调节。镁缺乏常见于肾脏的丢失或消化系统吸收不良。低镁血症可能抑制成骨细胞功能,减少PTH和1,25双羟维生素D(1,25-dihydroxyvitamin D,1,25OHD)的产生,增加破骨细胞的活性。美国妇女健康倡议计划(Women Health Initiative,WHI)通过营养问卷调查发现,日常膳食中镁的含量与髋部和全身的骨密度显著相关,但与骨折的发生风险无明确关联。
钠是人体不可缺少的营养素。钠盐的摄入可促进尿钙的排出,可能潜在增加肾结石和骨量丢失的风险,有研究显示,钠盐的摄入与髋部或椎体骨密度降低相关。然而,WHI数据分析并未发现钠的摄入与骨密度和髋部骨折的风险相关。
声明中不建议在健康成年人中常规补充磷、镁,也不建议过分限制钠盐的摄入。
维生素
维生素D:维生素D又称“阳光维生素”,主要由皮肤在紫外线照射下合成。日照不足、摄入不够或吸收不良,均可造成维生素D的不足或缺乏。维生素D具有促进胃肠道钙、磷吸收、改善肌肉功能和平衡,以及降低跌倒风险的作用;此外,维生素D还可增强双膦酸盐提升骨密度的效应。基于以上这些作用,目前学术界一致将保持维生素D的最佳营养状态作为OP治疗的核心。
血清25羟维生素D(25 hydroxyvitamin D,25OHD)是现今公认反映维生素D营养状态的最佳指标。由于25OHD测量存在较大变异,维生素D膳食补充标准化计划工作组(Dietary Supplements Vitamin D Standardization Program,VDSP)推荐,临床上可考虑采用10%的变异系数以解释不同的维生素D测量结果。如果25OHD测定值为30μg/L,依据10%的变异系数标准,其真值应该为24~36μg/L。
有关维生素D营养充足的定义仍存在争议。美国(国家科学院)医学研究所(Institute of Medicine,IOM)则认为25OHD≥20μg/L即可。25OHD的安全上限也不明确,某些接受阳光暴晒的年轻人,其水平可能达到50~60μg/L。既往的系统评价发现,每日摄取800IU的维生素D能降低髋部和非椎体骨折的风险。临床上,50岁以上的成年人是低骨量和脆性骨折的好发人群,也更易于发生维生素D不足,因此每天维生素D推荐摄入≥1000IU。临床工作中,对存在维生素D缺乏风险的患者,合理的营养评估和治疗策略应为:在基线评估时即进行25OHD测定;或补充维生素D3~4个月后再行25OHD测定,以评估剂量是否充足。单次大剂量补充维生素D因有增加跌倒和骨折风险而不推荐。需要注意的是,在维生素D缺乏状态得到纠正后,仍需使用维持剂量(例如,每天1000~2000IU维生素D),肥胖或吸收不良者需要的维持剂量可能更高。
其他维生素:维生素A是一类具有视黄醇生物活性物质的总称,可从动物食品或植物(类胡萝卜素)中摄取,为机体生长发育所必需。维生素A已被证明在骨代谢过程中具有重要作用。相关研究表明维生素A过量可加速骨代谢、促进骨吸收,导致骨量丢失,骨密度降低,骨折风险增加;而缺乏同样会对骨骼产生不利影响。
维生素K是γ羧化酶的辅助因子,对骨钙素的γ羧化至关重要。羧化不全的骨钙素(under-carboxylated osteocalcin,ucOC)因缺乏结构完整性,导致其与钙和羟基磷灰石结合的能力受损。天然存在的维生素K有两种形式:维生素K1(由绿色植物合成的叶绿醌)和维生素K2(由细菌合成的甲基萘醌)。相关研究表明饮食中的维生素K摄入量与血清ucOC水平呈负相关,低维生素K饮食与老年人骨折风险增加相关。然而,通常从食物获得或肠道细菌合成的维生素K充足,目前没有足够证据表明普通人群缺乏维生素K。
维生素E包含两大类生物活性物质:生育酚和生育三烯酚。植物油为其最好来源,α-生育酚和γ-生育酚是食物中最常见的两种形式。
蛋白质
蛋白质是骨胶原合成所必需的主要营养物质。根据来源不同,蛋白质分为动物蛋白(肉蛋奶类)和植物蛋白(豆类为主),其中植物蛋白被机体利用的效率低于动物蛋白。研究表明,蛋白质来源是决定骨密度而非骨折风险的重要因素,与植物蛋白相比,动物蛋白能更大幅度地增加骨密度。