大量研究证明，黄酮类物质可以促进成骨细胞增殖、促进骨细胞矿化、抑制破骨细胞骨吸收、增加骨峰值、减少骨流失，可有效预防骨质疏松症，保护骨健康。
根据国家统计局发布的《2014 年国民经济和社会发展统计公报》，2014 年我国60 岁及以上的老人占总人口比例的15.5%，65 岁及以上的老人占10.1%，这意味着我们国家的人口已步入老龄化社会。骨质疏松（osteoporosis，OP）是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征，导致骨质脆性增加和易于骨折的全身性骨代谢疾病，在老年人群中发病率较高，由骨质疏松导致的老人致残、致死风险也在逐步增加。2009 年公布的亚洲骨质疏松症流行病学、费用和负担白皮书显示，中国骨质疏松症的患病人口达6940 万，骨量减少的人口近2 亿，是我国一个严重的公共健康问题。另据流行病学调查显示，全球50 岁以上女性有1/2 因骨质疏松而骨折，在男性中比例则为1/5，该病在亚洲和拉丁美洲的发病率最高。预计到2050 年全球骨质疏松患者将增加到6.3 亿。但是，骨质疏松症被认为“沉默的流行病”，其病因从儿童时期就已经潜伏，骨质疏松症治疗的难点在于治疗滞后，骨质病变前期如骨质流失、骨皮质变薄和骨密度降低等临床现象不易被病人发现，无法进行及时治疗。因此，如何有效地预防骨质疏松症的发生是我国保障“健康中国”计划顺利实施的关键问题之一。
目前治疗骨质疏松症的药物手段层出不穷，抗骨吸收药物有双膦酸盐类，此药物安全性较好，但有一些不良反应，比如胃肠道反应和肾功能损害等；激素替代治疗法(hormone replacement therapy，HRT)，主要指雌激素加孕激素复合治疗，主要适用于骨折风险高的绝经后妇女，但由于HRT 会提高肿瘤的风险度，不作为常用的药物手段[3]；降钙素类[4]，可以抑制骨的重吸收，缓解骨痛，还可用于骨肿瘤的镇痛治疗。促进骨形成药物有人工合成的锶盐，新一代的抗骨质疏松药物，即可以作用于成骨细胞又可以作用于破骨细胞，具有抑制骨吸收、促进骨形成的双重作用；维生素K2 可提高血中骨钙素含量，减缓骨密度下降幅度，维生素K2 为脂溶性维生素，在小肠内吸收依赖于胆盐，空腹服用吸收差。此外新型抗骨质疏松药物
有与核因子κB 受体活化因子配基(receptor activatorfor nuclear factor-κB ligand，RANKL)结合的骨保护素、组织蛋白酶K 抑制剂（Odanacatib）和抗代谢药（Sclerostin）抗体等，这些药物或被研发中或已应用于市场。
黄酮类化合物包括异黄酮、黄酮醇、黄烷醇、黄烷酮和黄酮五大类，广泛存在于食物中，现代医学药理研究已证明其在防治骨质疏松的作用上具有独特的效果。本文就黄酮类化合物防治骨质疏松症发生的分子机制及骨保护作用机制进行综述，目的在于为预防骨质疏松症发病的保健食品和药品的开发提供理论依据。
1 骨结构及骨重建
骨的细胞虽只占骨体积的很小部分，但对维持人体的钙磷平衡却起着重要作用，包括成骨细胞（ osteoblast ）、破骨细胞（ osteoclast ） 和骨细胞（osteocyte）三种类型。成骨细胞负责骨的形成，破骨细胞负责骨的吸收，骨细胞产生新的基质，使骨组织钙、磷沉积和释放处于稳定状态，以维持血钙平衡。骨骼是一个有生命力的器官，不断地生长和再建，骨再建过程贯穿人的一生。骨重建过程包括破骨细胞贴附在旧骨区域，分泌酸性物质溶解矿物质，分泌蛋白酶消化骨基质，形成骨吸收陷窝；其后，成骨细胞移行至被吸收部位，分泌骨基质，骨基质矿化而形成新骨。破骨与成骨过程的平衡是维持正常骨量的关键。
所以，促进骨形成和抑制骨吸收对于治疗多种代谢性骨病均有重要意义。骨质疏松症的临床表现为骨密度（Bone MineralDensity，BMD）降低、骨皮质变薄、髓腔增宽、骨小梁变少、易于折断。骨质疏松症可分为原发性和继发性两种。前者指老年性及绝经后骨质疏松症；后者与多种因素有关，如内分泌紊乱、营养缺乏、药物应用、肝肾疾病和酒精中毒等。
2 黄酮类防治骨质疏松症分子学机制
2.1 雌激素受体介导的机制
人体雌激素受体（ER）有2 种亚型：ERα 和ERβ，存在于软骨细胞、成骨细胞、骨髓基质细胞以及破骨细胞及其前体细胞上。雌激素通过合并激活ERα 和ERβ 发挥骨保护作用。
2.2 护骨素（Osteoprotegerin，OPG）、核受体B 激活受体（the receptor activator of NF-κB，
RANK）及其配体（the receptor activator ofNF-κB ligand，RANKL）介导的机制
OPG/RANKL/RANK 在破骨细胞的生成、激活和存活中起着重要的作用。成骨细胞在骨的微环境中对破骨细胞的整体功能发挥直接的基本的作用，包括了对OPG/RANKL/RANK 系统的调节。RANKL 是一种
跨膜糖蛋白，由成骨细胞产生，可以通过与RANK 受体结合增加破骨细胞形成、成熟和存活。而OPG 做为一种成骨细胞分泌的诱变受体，可以结合于RANKL，防止RANKL 和RANK 的相互作用，从而引起破骨细胞形成、成熟和存活减少。
3 黄酮类物质预防骨质疏松症
3.1 异黄酮
异黄酮类包括染料木素（genistein）、大豆苷元（daidzein）、大豆黄素（glycitein）以及其相应的葡萄糖配糖体，共12 种单体。异黄酮是一种植物雌激素，与女性雌激素结构相似。临床研究证实提高异黄酮摄入可增加骨密度，预防雌激素缺乏引起的骨质疏松。
Lydeking等给177 名绝经后妇女每日服用500 mg 豆奶(含有异黄酮76 mg)，两年后其腰椎的骨密度和骨矿含量(bone mineral content，BMC)各增长1.1%和2.2%，而每日异黄酮摄入量小于1 mg 对照组的妇女其椎体的BMD 和BMC 各下降4.2%和4.3%。Arjmandi等在一年内每日口服异黄酮60 mg 的临床试验中发现，血液胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)，护骨素(OPG)
和碱性磷酸酶(ALP)浓度升高，BMD 和BMC 则无变化。
异黄酮能够通过不同的转导途径促进成骨细胞生成，抑制破骨细胞分化，从而在雌激素缺乏时减少骨质丢失，提高骨密度和骨矿含量。染料木素通过旁分泌刺激成骨细胞生成OPG，激活ALP，抑制RANKL表达。OPG 具有很强的抑制破骨细胞分化的作用，RANKL 则诱导破骨细胞分化和活化。异黄酮对骨组织的保护作用还存在争议。部分研究发现，异黄酮可改变体内骨转化标记物浓度，而对BMD 和BMC 没有影响。Brink等给237 名年龄在50~53 岁的绝经后妇女每日食用富含异黄酮的食物（含异黄酮110 mg），保持生活习惯和饮食习惯不变。1 年后观察腰脊柱和全身的BMD、骨生成和骨吸收的生物标记的变化。结果表明，长期服用异黄酮对预防健康的早期绝经妇女的骨质流失没有明显效果。后续研究发现长期食用异黄酮补充剂不能提高BMD。染料木黄酮可以通过调节骨质代谢途径，诱导抗氧化酶及抑制细胞凋亡，减轻机体过氧化伤害，通过核因子kappa B(NF-κB)通路抑制破骨细胞的活性，促进分化和骨密度上升。
综上所述，在细胞、动物和少量人群研究中，黄酮类物质能够通过不同的转导途径促进成骨细胞生成，抑制破骨细胞分化，在骨质丢失时，提高骨密度和骨矿含量，其对骨健康的有益作用毋庸置疑。但大部分黄酮类物质防治骨质疏松的评价还在体外或动物试验阶段，其对人体的效果还有待更为深入的研究，尤其是有效剂量、膳食推荐摄入量以及最高可耐受摄入量等指标的确定。黄酮类物质作为自然界广泛存在的天然产物，具有毒副作用小、价格低廉及作用机制广泛等特点，如果能够挖掘其在骨健康方面的应用潜力并开发成为保健食品，对于骨质疏松症的防治具有重要意义。
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