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医学科普

衰老是如何影响我们的肌肉骨骼系统的呢?

发表者:王明杰 人已读

衰老是一个复杂的过程,随着时间的推移,生理功能逐渐丧失。这与人们对跨越所有器官系统的许多疾病的易感性增加有关。事实上,年龄被认为是许多神经退行性、代谢、心血管和肌肉骨骼疾病的最大危险因素。



随着全球人口老龄化的加剧,老年人群的比例显著增加,这导致与衰老相关的疾病负担日益加重。


肌肉骨骼系统的衰老不仅直接影响个体的运动功能,还会增加跌倒和骨折的风险,进而引发严重的健康问题和高昂的医疗费用。因此,深入研究肌肉骨骼系统衰老的机制,并探索可能的干预措施,已成为当前医学研究的一个关键方向。



文献的主要内容

文章综述了与骨骼肌肉系统老化相关的关键生物学机制:


基因组改变:随着年龄的增长,DNA损伤的积累会导致细胞功能的下降。这种损伤既可能来自外部(如辐射)也可能来自内部(如氧化应激)。当DNA修复机制失效时,细胞会逐渐进入衰老状态,最终影响组织的再生能力。


端粒缩短:端粒是保护染色体末端的结构,随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短。当端粒变得过短时,细胞将失去分裂能力,这被认为是细胞衰老的一个标志性特征。


表观遗传修饰的改变:随着年龄的增长,基因表达的调控方式会发生变化,这些变化可以通过DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传机制来实现。这些修饰的改变会影响基因的表达,从而影响细胞功能。


蛋白质稳态的丧失:老化过程中,细胞维持蛋白质正确折叠和清除错误折叠蛋白的能力会下降,导致功能失调的蛋白质积累,进而影响细胞功能。


营养感应失调:卡路里限制已被证明能够延长寿命,这可能与营养感应通路的调节有关,比如胰岛素/IGF-1通路。营养感应的改变可能会影响细胞的生长和代谢,从而影响衰老过程。




肌肉骨骼老化的机制与表现

随着年龄的增长,肌肉骨骼系统会经历一系列退化性变化,导致肌肉力量、骨密度和关节功能的下降。以下是与肌肉骨骼老化相关的关键机制和临床表现:


01 肌肉老化(Sarcopenia)


肌肉减少症是老年人常见的病症,表现为肌肉质量和力量的丧失。主要机制包括:

肌肉再生能力下降:随着年龄的增长,肌肉卫星细胞的数量和活性逐渐减少,使得肌肉的修复和再生能力下降。

线粒体功能减弱:线粒体是细胞的能量工厂,老化导致线粒体功能减弱,进而导致肌肉细胞能量供应不足。

肌纤维减少:老年人群中的肌纤维数量减少,尤其是快速收缩的II型纤维,这导致肌肉力量显著下降。

临床表现为肌肉力量减弱,耐力下降,增加了跌倒和骨折的风险,严重影响老年人的生活质量和独立性。


02 骨骼老化(Osteoporosis)


骨质疏松是骨骼老化的主要表现,其特征是骨密度降低和骨折风险增加。主要机制包括:

骨形成与吸收的失衡:在老年人中,骨形成的速度减慢,而骨吸收的速度加快,导致骨质流失。

骨髓脂肪化:随着年龄增长,骨髓中的脂肪含量增加,影响骨生成细胞的功能,进一步加重骨质疏松。

激素水平变化:雌激素和其他激素的减少会加速骨质流失。

临床表现为骨密度显著降低,易发生骨折,尤其是髋部、脊柱和腕部的脆性骨折。


03 关节软骨老化(Osteoarthritis)

关节软骨的退化是老年性骨关节炎的主要特征。主要机制包括:

软骨细胞衰老:软骨细胞随着年龄增长而数量减少,合成和修复软骨基质的能力减弱。

细胞外基质降解:老化导致细胞外基质中的蛋白质和水分含量降低,增加了软骨的脆性。

炎症和应激反应:慢性炎症状态和氧化应激会进一步加剧软骨的损伤和退化。

临床表现为关节僵硬、疼痛和活动受限,最终可能导致关节功能的丧失。


04 肌腱老化(Tendinopathy)

肌腱随着年龄增长变得更加脆弱,容易发生病变和撕裂。主要机制包括:

胶原纤维降解:老化导致胶原纤维的降解增加,纤维排列紊乱,影响肌腱的弹性和强度。

钙化和纤维化:肌腱组织中的钙化和纤维化现象增多,降低了肌腱的柔韧性。

血管供应减少:老化导致肌腱的血管供应减少,影响组织修复和再生。

临床表现为肌腱的疼痛、僵硬以及活动时的不适感,严重时可能需要手术治疗。


老化不仅在分子和细胞水平上表现出一系列变化,这些变化还直接导致了多种与年龄相关的疾病:


肌肉减少症(Sarcopenia):老年人常出现的肌肉质量和力量的丧失,导致他们更容易摔倒和骨折。肌肉再生能力的下降、线粒体功能的减弱以及肌纤维数量的减少是其主要机制。


骨质疏松症(Osteoporosis):骨质疏松是老年人最常见的骨病,表现为骨密度降低和骨折风险增加。骨形成和吸收之间的平衡失调,以及骨髓中的脂肪沉积增加,都是导致骨质疏松的重要原因。


骨关节炎(Osteoarthritis):关节软骨的退化是骨关节炎的主要特征,老化会导致软骨细胞数量的减少以及细胞外基质的降解加速。文章还提到,炎症状态的维持以及细胞增殖能力的下降是该病的关键因素。


肌腱病(Tendinopathy):肌腱随着年龄增长会变得更脆弱,容易发生撕裂。胶原纤维的降解、组织钙化以及纤维排列的混乱都是肌腱老化的表现。



衰老对身体各系统,包括肌肉骨骼系统,都有深远的影响。本综述总结了当前对肌肉骨骼系统老化相关的分子、细胞和生物力学机制的理解,特别关注影响肌肉、骨骼、关节软骨和肌腱的疾病。器官和组织之间的相互作用可能会加剧老化的临床表现。肌肉骨骼组织间的信号传递和功能互动可能进一步增加跌倒和骨折的风险,再加上愈合能力的下降,这些因素共同导致老年患者的发病率和死亡率显著增加。深入理解与年龄相关的肌肉骨骼疾病背后的机制,将有助于开发更有效的治疗方法,从而实现更积极、无痛和健康的老龄化。

本文是王明杰版权所有,未经授权请勿转载。
本文仅供健康科普使用,不能做为诊断、治疗的依据,请谨慎参阅

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发表于:2024-09-04