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病因学

维生素 D 的代谢取决于日晒以及肝脏和肾脏中酶的转化作用。紫外线能将 7-脱氢胆固醇转化为大肠杆菌(维生素 D3)。胆骨化醇还可从食物中获取。通过肝脏中的维生素 D 25-羟化酶将胆骨化醇转化成骨化二醇(25-羟基维生素 D)。通过肾脏中的 1-α-羟化酶将骨化二醇转化成骨化三醇(1,25-二羟基维生素 D)。钙化醇(维生素 D2)可从食物中获取,并以与胆骨化醇类似的方式进行代谢。[4]

钙缺乏性佝偻病的病因包括营养性或吸收不良的维生素 D 缺乏、1-α-羟化酶缺陷、维生素 D 受体功能障碍、饮食中钙缺乏或慢性肾衰竭导致的肾脏维生素 D 合成减少。[5]

西方国家的婴儿维生素 D 供应不足的主要原因是长期母乳喂养而未补充维生素 D,同时还避免暴露于日光。在北纬或南纬四十度以上的地区,冬季月份会出现胆骨化醇合成无效,因此缺乏更常见。[11]

对于正常的婴幼儿,推荐用于预防缺乏的维生素 D 摄入量为 200 U/天。美国国家医学院 (Institute of Medicine) 已将该剂量更新至 600 U/天。除非母亲接受维生素 D 补充,否则人类母乳中维生素 D 含量通常<25 U/L。[4][8][9][12][13][14][15]

磷酸盐缺乏性佝偻病几乎总是由肾脏磷酸盐消耗引起。纤维母细胞生长因子-23( FGF-23)是一种由成骨细胞、破骨细胞及骨细胞分泌的激素,可减少肾脏对磷酸盐的重吸收。遗传性低血磷性佝偻病、肿瘤性低血磷性佝偻病及与 McCune-Albright 综合征相关的佝偻病均由血液 FGF-23 含量过高引起。伴有高钙血症、Fanconi 综合征和II型肾小管性酸中毒的遗传性低磷血症性佝偻病由离子转运蛋白基因突变引发。[6][16] 磷酸盐营养缺乏是一种罕见的佝偻病原因。大部分食物中富含磷酸盐,但对成长中的婴儿可能不够,或者因抗酸药被沉淀于胃中。[3][5]

可导致钙和磷酸盐缺乏的药物包括袢利尿剂和皮质类固醇,而苯妥英可导致靶器官对骨化三醇产生抵抗。[4]

病理生理学

软骨细胞增殖和肥大、血管浸润以及转化为初级骨松质骨决定生长板厚度。矿物质缺乏阻碍了骨矿物质沉积的这一正常过程。如果矿物质(无论是钙还是磷酸盐)缺乏发生于生长板,生长则会变慢且骨龄落后。该疾病被称为佝偻病。小梁骨矿化不良,导致更大比例的未矿化骨,这种疾病被称为骨软化症。佝偻病仅发生于骨骺尚未融合的生长期儿童中,而骨软化症则出现于任何年龄。所有佝偻病患者都表现出骨软化,但并非所有骨软化症患者都有佝偻病。如果潜在疾病未得到改善,可发生骨骼变形。[3][5]

在钙缺乏性佝偻病患者中,主要缺陷起因于维生素 D 缺乏或维生素 D 作用缺乏。这导致肠道钙吸收减少。钙吸收下降会增加甲状旁腺素分泌,这通过 4 种途径维持血钙水平:1) 激活骨吸收,2) 减少经肾脏的钙流失,3) 增加经肾脏的磷酸盐流失,及 4) 通过上调肾脏中的维生素 D 1-α-羟化酶增加维生素 D 活化。可用的钙和磷酸盐同时下降会导致佝偻病。

在磷酸盐缺乏性佝偻病患者中,原发性缺陷引起严重的肾脏磷酸盐消耗。可用的磷酸盐下降可导致佝偻病。

分类

佝偻病的原因[5][6]

1. 钙缺乏性佝偻病,伴甲状旁腺素水平继发性升高(有时被称为低钙性佝偻病):

  • 以下原因导致维生素 D 缺乏

    • 日晒减少

    • 膳食摄入不足

    • 吸收不良

    • 肝病(影响胆骨化醇转化为骨化二醇)

    • 抗惊厥药(苯妥英可能会导致靶器官对骨化三醇产生抵抗)

    • 肾性骨营养不良

    • 1-α-羟化酶缺陷会导致 I 型或假性维生素 D 缺乏性佝偻病,该酶负责将 25-羟基维生素 D 催化为活性代谢物。

  • 终末器官抵抗

    • 非常罕见的常染色体隐性遗传病,与终末器官对骨化三醇的抵抗相关,通常由维生素 D 受体编码基因的突变引起。这被称为 II 型维生素 D 依赖性佝偻病。

2. 磷酸盐缺乏性佝偻病(无继发性甲状旁腺素水平升高)可因以下原因引起:

  • 肾脏磷酸盐消耗

    • 遗传性低血磷性佝偻病

      • X 连锁低磷性佝偻病

      • 常染色体显性遗传性低血磷性佝偻病

      • 常染色体隐性遗传性低血磷性佝偻病

      • McCune-Albright 综合征

      • 伴高尿钙的遗传性低血磷性佝偻病

      • Fanconi 综合征

      • 肾小管性酸中毒(2 型/近端)

    • 肿瘤性低磷酸盐血症

  • 摄入不足或吸收不良引起的磷缺乏。

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