骨密度低下の新たな要因:重金属,EDC,大気汚染

 

骨は体の構造を支えるだけでなく、栄養素の貯蔵や血液細胞の生産など、さまざまな生理機能にも関わります。骨の健康には加齢や遺伝、栄養不足、環境中の毒素など、様々な要因があります。本稿では特に、重金属(鉛やカドミウム)や内分泌攪乱化学物質(EDC)、さらには空気汚染が骨密度に与える悪影響について説明します。

 

骨に悪影響を与える要因

専門家や観察研究の結果によると、鉛やカドミウムなどの重金属、および内分泌かく乱化学物質(EDC)であるフタル酸エステルやビスフェノールA(BPA)などに曝露されると、骨代謝に悪影響を与え、骨粗しょう症、骨減少症、骨折のリスクが増加する可能性が示唆されています。

 

1. 重金属(鉛、カドミウム)の影響
  • カドミウムと骨粗しょう症のリスク

2023年の米国の健康調査(NHANES)では、1,777人の中高年を対象に、血中カドミウム濃度と骨粗しょう症リスクが調べられ、カドミウム濃度が高いほど骨粗しょう症のリスクが上昇することが確認されました。また、亜セレン濃度が高いとリスクが低下する傾向も示唆されています。

  • 閉経後女性への影響

2022年のメタ分析では、10件の研究を基に、閉経後の女性が低濃度のカドミウムに曝露されても骨粗しょう症のリスクが上がることが確認されました。閉経後女性は、特にカドミウムの影響を受けやすいとされています。

  • 人種・性別の違い

2022年の調査で、黒人女性がカドミウム曝露により腰椎(背骨)の骨密度が低下しやすいことが確認され、人種や性別によって影響が異なることが示されました。

 

2. 内分泌かく乱化学物質(EDC)の影響(BPA、フタル酸エステル)
  • BPA*と骨密度の低下

2005?2010年のNHANESデータによると、閉経後の女性で尿中BPA濃度が高い人は、腰椎の骨密度が低く、骨粗しょう症のリスクが上昇していることが示されました。BPAが骨代謝に悪影響を及ぼす可能性が示唆されています。

  • BPA類似物質と骨形成

2023年の細胞実験では、BPA類似物質が骨を作る骨芽細胞の増殖を抑え、カルシウムの沈着が減少することが確認されました。これにより、BPAが骨形成を妨げる可能性が示されています。

 

3. 複合化学物質への曝露

複数の化学物質による骨密度低下
2023年の調査では、尿中のフェノール、農薬、フタル酸エステルなど複数の化学物質曝露が、骨密度や骨粗しょう症リスクに与える影響が分析されました。その結果、複数の化学物質に同時に曝露されることで骨密度が低下し、特に女性で骨粗しょう症リスクが増加することが確認されました。

 

重金属やEDC、複数の化学物質への曝露は、骨密度の低下や骨粗しょう症のリスク増加に関連しています。特に閉経後の女性や高齢者、特定の人種が影響を受けやすく、日常生活での化学物質への曝露を減らすことが重要です。運動も大事ですが、上記の内容にも気をつけてみてくださいね。

 

 

 空気汚染と骨健康

PM2.5やNOxといった大気汚染物質は、骨密度の低下や骨折リスクの増加にも関係があることがわかってきました。大気汚染にさらされることで、骨粗しょう症リスクが14%、骨折リスクが8%上昇するというデータもあります。以下に、具体的な影響と研究結果を簡単にまとめます。

 

1. 大気汚染物質と骨への影響

粒子状物質(PM)、二酸化窒素(NO2)、一酸化窒素(NOx)などの大気汚染物質は、体内に吸収されると骨の健康にも悪影響を及ぼすことが示されています。2023年にイギリスで行われた観察研究(UK Biobankのデータ使用)では、PM2.5やNO2、NOxにさらされるほど骨密度が低下し、骨粗しょう症や骨折のリスクが増えることが確認されました。

 

2. 遺伝的要因と大気汚染の関係

骨粗しょう症のリスクは、遺伝的に低い人であっても、大気汚染物質への曝露が多い場合、リスクが86.1%も増加することがわかりました。この数値は、遺伝的リスクが高くても大気汚染への曝露が少ない人よりも高いです。つまり、大気汚染は遺伝的な要因を超えて骨の健康に影響を与える可能性があるということです。

 

3. 家族歴とリスクの関係

骨粗しょう症や股関節骨折の家族歴があると、個人のリスクも増える可能性があります。ただし、このリスク増加の程度は集団によって異なるため、さらに研究が必要とされています。

4. 交通関連の大気汚染と骨折リスク

2022年に中国・北京で行われた研究では、76歳を中央値とする女性を対象に、交通関連の大気汚染が骨折リスクに与える影響が調査されました。この調査では、主要道路の近くに住む女性ほど骨粗しょう症性骨折のリスクが高まることが確認され、最も近くに住む人で159%、中間距離で87%リスクが増加しました。

大気汚染物質への曝露は、遺伝や家族歴に関係なく、骨密度を低下させ骨折リスクを高める要因とされています。特に、PM2.5やNOxなどの交通関連の汚染物質は、道路の近くに住む人々に悪影響を与えやすいことがわかっています。骨の健康を守るためにも、環境中の大気汚染を減らす取り組みが重要です。

 

 有害物質への曝露を減らすための対策

骨の健康を保つためには、汚染物質や有害化学物質への曝露を避けることが重要です。自分がどの程度の汚染物質にさらされているかを評価し、それに基づいて対策を立てましょう。以下は基本的な予防法です。

  • たばこの煙への直接・間接的な曝露を避ける。
  • プラスチック製の食品・飲料容器の使用を減らす。
  • HEPAフィルター付き空気清浄機を使用する。
  • 家に入る際には靴を脱ぐ。
  • 農薬の使用が多い作物を避け有機栽培で選ぶ。
  • 車通りの多い場所で長時間過ごすのを避ける。
どれも基本的なことですが、つい面倒で怠りがちとも言えます。何歳になっても自分の足で歩けるように、日常生活を丁寧に過ごしましょうね。

 

ライフスタイルの改善と骨の健康

骨密度を改善し、質を高めるためには、環境汚染物質の削減に加えて、次のようなライフスタイルの改善も有効です。

  • 抗炎症作用のある地中海式ダイエットを取り入れる。
  • 身体活動やレジスタンス運動を日常に組み込む。
  • カルシウム、ビタミンD、ビタミンKなどの栄養素を摂取する。
  • イソフラボン(大豆や豆類に豊富)やオメガ-3脂肪酸プロバイオティクスのサプリメントが、骨密度を向上させる可能性があるとされています。

 

 

意外に身近にある有害物質。有害物質が身体組織に与える影響を理解し、解毒するための具体的な対策を取ることで全体的な健康増進をしていきましょう!

用語説明

*BPA(ビスフェノールA):プラスチック製品や缶詰の内側コーティングに使われる化学物質で、内分泌かく乱作用があり、健康や発育への影響が懸念されている。

 

関連記事

10代で始める骨の貯金:将来の骨健康を守る運動のすすめ
日常に潜む毒素と生活の工夫
肝臓解毒とDNAメチレーション
重金属とアルツハイマー病、認知症の関係
ミトコンドリアを守る:環境毒素が与える影響と対策
内分泌攪乱化学物質(EDC)のリスクと安全な代替品の選び方
 

 

References

  1. Wang S, Greenbaum J, Qiu C, et al. Single-cell RNA sequencing reveals in vivoosteoimmunology interactions between the immune and skeletal systems. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1107511. doi:3389/fendo.2023.1107511
  2. Emmanuelle NE, Marie-Cécile V, Florence T, et al. Critical role of estrogens on bone homeostasis in both male and female: from physiology to medical implications. Int J Mol Sci. 2021;22(4):1568. doi:3390/ijms22041568
  3. Bassett JH, Williams GR. Role of thyroid hormones in skeletal development and bone maintenance. Endocr Rev. 2016;37(2):135-187. doi:1210/er.2015-1106
  4. Bhardwaj A, Sapra L, Tiwari A, Mishra PK, Sharma S, Srivastava RK. “Osteomicrobiology”: the nexus between bone and bugs. Front Microbiol. 2022;12:812466. doi:3389/fmicb.2021.812466
  5. Kim SK. Identification of 613 new loci associated with heel bone mineral density and a polygenic risk score for bone mineral density, osteoporosis and fracture [published correction appears in PLoS One. 2019;14(3):e0213962]. PLoS One. 2018;13(7):e0200785. doi:1371/journal.pone.0200785
  6. Pizzorno J, Pizzorno L. Environmental toxins are a major cause of bone loss. Integr Med (Encinitas). 2021;20(1):10-17.
  7. Jalili C, Kazemi M, Taheri E, et al. Exposure to heavy metals and the risk of osteopenia or osteoporosis: a systematic review and meta-analysis. Osteoporos Int. 2020;31(9):1671-1682. doi:1007/s00198-020-05429-6
  8. Reeves KW, Vieyra G, Grimes NP, et al. Urinary phthalate biomarkers and bone mineral density in postmenopausal women. J Clin Endocrinol Metab. 2021;106(7):e2567-e2579. doi:1210/clinem/dgab189
  9. Wang N, Wang Y, Zhang H, et al. Association of bone mineral density with nine urinary personal care and consumer product chemicals and metabolites: a national-representative, population-based study. Environ Int. 2020;142:105865. doi:1016/j.envint.2020.105865
  10. Huang Z, Wang X, Wang H, Zhang S, Du X, Wei H. Relationship of blood heavy metals and osteoporosis among the middle-aged and elderly adults: a secondary analysis from NHANES 2013 to 2014 and 2017 to 2018. Front Public Health. 2023;11:1045020. doi:3389/fpubh.2023.1045020
  11. Kunioka CT, Manso MC, Carvalho M. Association between environmental cadmium exposure and osteoporosis risk in postmenopausal women: a systematic review and meta-analysis. Int J Environ Res Public Health. 2022;20(1):485. doi:3390/ijerph20010485
  12. Xie R, Liu Y, Wang J, et al. Race and gender differences in the associations between cadmium exposure and bone mineral density in US adults. Biol Trace Elem Res. 2023;201(9):4254-4261. doi:1007/s12011-022-03521-y
  13. García-Recio E, Costela-Ruiz VJ, Melguizo-Rodríguez L, et al. Effects of bisphenol F, bisphenol S, and bisphenol AF on cultured human osteoblasts. Arch Toxicol. 2023;97(7):1899-1905. doi:1007/s00204-023-03523-2
  14. Di D, Zhang R, Zhou H, et al. Joint effects of phenol, chlorophenol pesticide, phthalate, and polycyclic aromatic hydrocarbon on bone mineral density: comparison of four statistical models. Environ Sci Pollut Res Int. 2023;30(33):80001-80013. doi:1007/s11356-023-28065-z
  15. Prada D, Zhong J, Colicino E, et al. Association of air particulate pollution with bone loss over time and bone fracture risk: analysis of data from two independent studies. Lancet Planet Health. 2017;1(8):e337-e347. doi:1016/S2542-5196(17)30136-5
  16. Yang Y, Li R, Cai M, et al. Ambient air pollution, bone mineral density and osteoporosis: results from a national population-based cohort study. Chemosphere. 2023;310:136871. doi:1016/j.chemosphere.2022.136871
  17. Xu C, Weng Z, Liu Q, et al. Association of air pollutants and osteoporosis risk: the modifying effect of genetic predisposition. Environ Int. 2022;170:107562. doi:1016/j.envint.2022.107562
  18. Yu XH, Cao HW, Bo L, Lei SF, Deng FY. Air pollution, genetic factors and the risk of osteoporosis: a prospective study in the UK biobank. Front Public Health. 2023;11:1119774. doi:3389/fpubh.2023.1119774
  19. Mitek T, Nagraba ?, Deszczy?ski J, Stolarczyk M, Kuchar E, Stolarczyk A. Genetic predisposition for osteoporosis and fractures in postmenopausal women. Adv Exp Med Biol. 2019;1211:17-24. doi:1007/5584_2019_413
  20. National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases. Osteoporosis. National Institutes of Health. Reviewed December 2022. Accessed October 17, 2023. https://www.niams.nih.gov/health-topics/osteoporosis
  21. Ren Y, Li W, Chen Z, Liu J, Fan D. Proximity to major roads and the incidence of osteoporotic fractures in elderly women: the BONE study in Beijing. Front Public Health. 2022;10:1036534. doi:3389/fpubh.2022.1036534
  22. Malmir H, Saneei P, Larijani B, Esmaillzadeh A. Adherence to Mediterranean diet in relation to bone mineral density and risk of fracture: a systematic review and meta-analysis of observational studies. Eur J Nutr. 2018;57(6):2147-2160. doi:1007/s00394-017-1490-3
  23. Boushey C, Ard J, Bazzano L, et al. Dietary Patterns and Bone Health: A Systematic Review. USDA Nutrition Evidence Systematic Review; July 2020. doi:52570/NESR.DGAC2020.SR0105
  24. Pinheiro MB, Oliveira J, Bauman A, Fairhall N, Kwok W, Sherrington C. Evidence on physical activity and osteoporosis prevention for people aged 65+ years: a systematic review to inform the WHO guidelines on physical activity and sedentary behaviour. Int J Behav Nutr Phys Act. 2020;17(1):150. doi:1186/s12966-020-01040-4
  25. Bone Health and Osteoporosis Foundation. Nutrients: bone healthy ingredients. Accessed October 12, 2023. https://www.bonehealthandosteoporosis.org/preventing-fractures/nutrition-for-bone-health/nutrients/
  26. Lambert MNT, Thybo CB, Lykkeboe S, et al. Combined bioavailable isoflavones and probiotics improve bone status and estrogen metabolism in postmenopausal osteopenic women: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr. 2017;106(3):909-920. doi:3945/ajcn.117.153353
  27. Chen LR, Ko NY, Chen KH. Isoflavone supplements for menopausal women: a systematic review. Nutrients. 2019;11(11):2649. doi:3390/nu11112649
  28. Shen D, Zhang X, Li Z, Bai H, Chen L. Effects of omega-3 fatty acids on bone turnover markers in postmenopausal women: systematic review and meta-analysis. Climacteric. 2017;20(6):522-527. doi:1080/13697137.2017.1384952
  29. Nilsson AG, Sundh D, Backhed F, Lorentzon M. Lactobacillus reuteri reduces bone loss in older women with low bone mineral density: a randomized, placebo-controlled, d12805ouble-blind, clinical trial. J Intern Med. 2018;284(3):307-317. doi:1111/joim.

 

その他のおすすめ記事

10代で始める骨の貯金:将来の骨健康を守る運動のすすめ                 10代の運動量は、生涯にわたる‥ 続きを読む
隠れ貧血が増加中?健康診断では見逃される鉄不足の真実 日常生活で突然目の前が暗くなったりする経験は起きていませんか?‥ 続きを読む
女性にクレアチンが必要な3つの理由:エネルギー、筋力、そして集中力     クレアチンは、筋肉だけでなく、脳や骨の健康を支‥ 続きを読む