骨质疏松别只盯着钙片!你的肠道菌群才是“钙的搬运工”
骨质疏松是一种“沉默的流行病”——早期没有症状,却悄悄掏空骨骼,直到某天一个轻微的跌倒就导致骨折。世界卫生组织将其定义为骨密度(BMD)低于健康年轻女性平均值2.5个标准差(T值≤-2.5)。全球约三分之一的50岁以上女性和五分之一的男性受其影响,每年导致超过890万例骨折。髋部骨折尤为凶险,死亡率高达20%,致残率超过50%。
目前临床治疗主要依靠双膦酸盐、地舒单抗、特立帕肽等药物,但长期使用可能带来颌骨坏死、非典型股骨骨折、骨肉瘤风险等副作用,且钙和维生素D补充对中重度骨质疏松患者仅能提升3%-5%的骨密度。寻找安全、有效、可长期使用的非药物策略,成为骨质疏松防治的迫切需求。
近年来的研究发现,肠道——这个人体最大的免疫器官和代谢器官——与骨骼之间存在着一条神秘的“肠-骨轴”。骨质疏松患者的肠道菌群普遍处于紊乱状态,而调节肠道菌群可能成为防治骨质疏松的新靶点。然而,益生菌到底通过哪些机制影响骨代谢?不同菌株的效果有何差异?临床证据是否充分?
2026年,青岛大学附属医院赵坤毅团队联合多家单位在《Gut Microbes》期刊发表题为“Targeting the gut-bone axis in osteoporosis: probiotic interventions and other microbiota-based therapeutic strategies”的综述论文,系统总结了益生菌通过“肠-骨轴”调控骨代谢的分子机制,并重点梳理了益生菌、益生元、粪菌移植等微生物靶向治疗策略的转化前景。
1. 免疫系统:益生菌的“第一把武器”
骨质疏松本质上是一种“免疫介导的疾病”——雌激素缺乏导致肠道菌群失调,肠道通透性增加,细菌毒素(LPS)入血,激活Th17细胞,使其从肠道迁移到骨髓,分泌IL-17、RANKL和TNF-α,刺激破骨细胞(OC)分化,加速骨吸收。与此同时,具有骨保护作用的Treg细胞减少,IL-10分泌不足,无法有效抑制OC。
益生菌正是通过调节这一免疫失衡来保护骨骼的。研究显示:鼠李糖乳杆菌LGG在去卵巢大鼠中,能显著改善Th17/Treg平衡(降低Th17、增加Treg),提高骨微结构和生物力学性能。丁酸球菌联合3-羟基蒽醌酸 可逆转OVX大鼠中Th17升高、Treg降低的免疫失衡,促进成骨、抑制自噬,预防绝经后骨质疏松。凝结芽孢杆菌通过调节“肠-骨-免疫”轴,增加调节性B细胞(Bregs)和IL-10,改善骨密度和骨强度。
Figure 2:益生菌通过调节Th17/Treg平衡调控骨代谢——Treg分泌IL-10和TGF-β抑制OC、促进OB;Th17分泌IL-17和TNF-α促进OC分化。
2. 微生物代谢物:益生菌的“第二把武器”
短链脂肪酸(SCFAs)是肠道菌群发酵膳食纤维的产物,也是“肠-骨轴”中最重要的信使分子之一。益生菌通过促进产SCFAs菌群的增殖,提高肠道和循环中的SCFAs水平。可以从多个层面保护骨骼:例如直接抑制破骨细胞分化、促进Treg细胞扩增以及其促进钙吸收。*丁酸盐通过降低肠道pH值,提高钙离子溶解度;同时上调肠上皮细胞钙结合蛋白(Calbindin-D9k)的表达,增强钙的跨细胞和旁细胞转运,为骨矿化提供充足原料。同时肠道菌群通过SCFAs刺激肝脏和脂肪组织分泌IGF-1,促进骨形成;通过促进GLP-1的分泌,维持骨代谢平衡。
Figure 3:SCFAs通过多种机制影响骨代谢——直接抑制OC分化、促进Treg扩增、增强钙吸收、通过IGF-1轴促进骨形成、刺激GLP-1分泌。
3. 肠道屏障:益生菌的“第三把武器”
肠道屏障是阻止细菌毒素入血的关键防线。罗伊氏乳杆菌和婴儿双歧杆菌益生菌可以通过修复肠道屏障来阻断这一“菌群-炎症-骨丢失”轴。
4. 内分泌系统:益生菌的“第四把武器”
肠道菌群通过参与雌激素的肠肝循环来维持全身雌激素水平。特定细菌的β-葡萄糖醛酸酶将结合型雌激素水解为游离型,使其被重吸收。菌群失调导致该酶活性下降,雌激素重吸收减少、排泄增加,加重骨质疏松。益生菌通过恢复菌群平衡,间接维持雌激素水平。
5. 临床研究:从动物到人体的跨越,证据仍有限但前景可期
目前益生菌治疗骨质疏松的临床试验仍处于起步阶段,数量有限、结果不一。主要采用乳杆菌和双歧杆菌,干预剂量和时长各异,研究对象多为绝经后女性。在75-80岁低BMD女性中,每日服用1×10¹⁰ CFU罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475,12个月后胫骨体积骨密度流失减少1.0%(P=0.043)。在绝经后骨质疏松患者中,服用动物双歧杆菌乳亚种,3个月后骨代谢标志物显著改善,血清维生素D3升高,PTH和降钙素原降低。然而,也有部分试验未显示显著获益,且剂量、疗程、菌株选择仍无定论。
益生菌通过“肠-骨轴”调控骨代谢的四大机制——免疫调节、微生物代谢物、肠道屏障、内分泌信号,并益生菌在骨质疏松防治中的有着巨大转化潜力。总而言之益生菌在临床上的疗效是“温和但真实”的,作为辅助治疗具有良好前景。
参考文献:Zhao K, Zhang Z, Tang Z, Man X, Liu J, Feng R, Li K, Jiang Y, Li T. Targeting the gut-bone axis in osteoporosis: probiotic interventions and other microbiota-based therapeutic strategies[J]. Gut Microbes, 2026, 18(1): 2732528.
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