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骨的重建伴随人一生。骨重建是破骨细胞和成骨细胞共同完成的旧骨退化，等量新骨取代的骨组织更新过程，在骨重建过程中，许多激素、细胞、体液因子以及细胞代谢产物影响骨的重建。骨骼其实是在不断变化的，当身体里成骨细胞活跃的时候好的细胞促进了骨形成，当出现了不好的细胞就需要破骨细胞去修饰，随着年龄的增长，成骨细胞功能逐渐下降。骨质的矿化除了成骨细胞以外，骨细胞的生长还需要很多营养如骨胶原蛋白、生长因子、细胞因子来刺激骨骼的生长，经常吃肉的人，蛋白质过多，血液PH呈酸性，一些炎症因子会刺激破骨细胞特别活跃骨吸收增加。我们体内的雌激素、睾酮、肾上腺分泌的DHEA、生长激素都来刺激骨骼的生长，随着年龄的增长体内的荷尔蒙下降，让骨质矿化及生长的这些因子也下来了，雌激素缺乏 ,雌激素受体激活受限 ,都会导致肠钙吸收下降 ,调控破骨细胞与成骨细胞生成的细胞因子网络系统发生改变, 破骨细胞生成增多其功能活跃 就会抑制成骨细胞的生成和功能。
骨骼由骨髓、密质骨、构造松散如海绵的骨小梁组成，这些元素都是活的组织，在人的一生中会不断自行新陈代谢。我们来看一下骨活检。
如图，正常结实的骨在左边，皮质骨与骨小梁由羟磷灰石的结构型蛋白质组成，羟磷灰石是一种钙，提供骨架力量，蓝色的是小梁，骨小梁是由细胞胶原蛋白基质构成的，骨小梁与皮质骨相连，起支持造血的作用，红色则是脂肪和红血细胞。右边的是骨质疏松的髂嵴活检，红色的细胞里大量的脂肪颗粒，红色之间我们可以看到这里有几乎没有蓝色的小梁。这样的骨质就会出现问题，失去了造血干细胞，因为骨髓里有太多的脂肪，很难产生大量的红血细胞，骨细胞的质量就有问题了，这样的骨质疏松患者就算大量的补钙，骨小梁也是长不出来的，在有充分维生素C、K2、激素平衡以及其他营养素的情况下，钙可以被从软组织中逐渐释放入血液，而进入骨内（增强骨质），没有营养素的支持而䃼钙，就好比垒砖墙但没水泥，一推就倒。单纯的䃼钙骨密度仪上读数可能改善，但并不降低骨折风险。我们需要了解完成骨建造和骨重建的的细胞机制。
如上图，骨髓中的造血干细胞形成破骨细胞和白细胞，间充质干细胞形成脂肪和成骨细胞。白细胞和破骨细胞看起来非常相似,，它们都“吃东西”——白细胞吃细菌和病毒，破骨细胞吃骨头，破骨细胞吞噬掉裂缝，成骨细胞进入并形成新骨。这就是我们骨骼的整个改造过程。
我们身体每一个部分都与骨骼健康相关︰甲状腺功能，肝脏解毒功能，氧化应激功能，肾脏功能，维生素 D的生成，肾上腺分泌皮质醇，性腺分泌雌激素、睾酮，消化功能，胃肠道微生物等都与骨的动态平衡相关。
下面我们来看一下 RANKL(核因子KB受体活化因子配体）,它是我们整个骨质疏松症启动的关键。当前破骨细胞刺激成骨细胞,前破骨细胞RANKL(核因子KB受体活化因子配体）表达,其核转录因子kappa-B配体的受体激活,形成破骨细胞。这就是成骨细胞与破骨细胞的一个很好的平衡方式。成骨细胞越多,更多的破骨细胞和它们交谈。问题是当一个人发炎了,他的免疫系统和T细胞也产生RANKL，就多了一个途径刺激破骨细胞产生，体内每一个细胞的nf -κB,就像炎症的火柴棍，所有这些其他的东西从身体的不同部位刺激RANKL的增加，所以当我们成骨细胞和人的发炎启动的T细胞都产生大量的RANKL，产生了更多促炎细胞因子和氧化脂质,会越加重炎症, RANKL就会过度表达,而更多的破骨细胞会产生以及钙的释放，这不是我们所想要的。
目前骨质疏松症的发病确切机制仍不十分明了，但是大量的研究表明，从细胞水平来看，保持正常骨量主要取决于骨髓间充质细胞（BMSCs）的分化。有人认为骨质疏松症就是骨的“肥胖”造成的，各种原因引起骨量减少，往往会伴随骨髓脂肪细胞的增加。骨髓脂肪细胞作为一个潜在的调控系统可以影响成骨细胞-破骨细胞在骨重建过程中的作用。骨髓脂肪细胞的作用主要体现在可以分泌相关脂肪因子，促进骨髓间充质干细胞向脂肪细胞分化，并且抑制胞内成骨信号的表达，从而影响骨重建。
2010年Shanmugam等人分别报道瘦素、脂联素（adiponectin）、chemerin等脂肪因子能够诱导BMSCs成骨分化，还能抑制脂肪分化，与骨矿密度存在相关性并且直接或间接的参与骨代谢活动。
1.研究表明瘦素可以影响骨髓基质细胞分化促进成骨细胞生成，同时抑制破骨细胞，使骨量增加。已知性激素的缺乏可以促发并且加重骨质疏松，而Leptin可能还是性腺与骨量之间的调节因子。其通过与下丘脑受体结合，调节下丘脑—垂体—性腺轴，间接调节骨生成。
2.许多研究显示脂联素（adiponectin）尤其是高分子的多聚体（HMW）在骨代谢过程中有着一定调控作用，研究发现在全身脂联素灌服处理牙周炎小鼠模型后，牙槽骨骨量丢失明显减少，破骨细胞的活性及炎症细胞的趋化能力明显减弱。这充分说明了脂联素具有抑制破骨细胞生成的作用。
3. chmerin作为新发现的脂肪因子，具有调节炎症反应、免疫功能以及肿瘤的演化等多种生物特性。chemerin及其受体CMKRL1可以调节骨髓间充质干细胞（BMSCs）成脂分化和成骨分化。它在骨代谢的多个方面都有一定的间接或直接的关系。因此它可能对骨质疏松症的发生、发展有着负向调节的作用。
骨组织中的细胞外基质包括有机成分和无机成分，有机成分主要为各种胶原蛋白，无机成分为羟磷灰石结晶。异常增多的ROS和破骨细胞内的基质金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶能损伤蛋白质的巯基和氨基，使蛋白质变性与交联，破坏胶原和纤维连接蛋白。破骨细胞内分泌的TRACP能够溶解无机成分，致使骨基质脱矿。此外，破骨细胞通过NADPH/NADP+氧化酶系统直接产生ROS,参与骨基质的降解。通常的时候骨可以通过其自噬作用可降解损伤的线粒体，打破损伤线粒体再次产生过多ROS的恶性循坏，一定程度上维护骨形成和骨吸收之间的平衡。机体由于衰老、疾病等原因后线粒体损伤加剧，而防卫机制减弱，使得ROS产生与ROS清除间的平衡被打破，氧化应激随即产生。
肾脏疾病，即使是轻微的肾脏疾病也会增加骨质疏松的风险。为什么？因为没有转化为活性形式1,25二羟维生素D，我们应该看看1,25二羟维生素D的水平,而不仅仅是25羟基维生素D，如果缺乏有可能会出现身高缩短及骨折。性腺机能减退，雌激素和睾酮的下降、甲状旁腺功能亢进、胰岛素抵抗增加破骨细胞活性，导致骨密度下降引起骨质疏松。绝经后雌激素分泌减少的同时 , 伴有生长激素和 IGF -1 、胰岛素样生长因子结合蛋白 -3(IGFBP -3)和 胰岛素样生长因子结合蛋白 -5(IGFBP -5)的减少。 IGF -1 促进骨形成及矿化、增加成骨细胞数量。雌激素通过 cAMP 通路 调节 IGF -1 的表达和活性, 并与 IGF -1 mRNA 表达水平呈时间和剂量相关, 提示 IGF -1 介导了雌激素对人骨的部分作用。胰岛素样生长因子(IGF -1)刺激成骨细胞的增殖分化，增加Ⅰ型胶原合成、碱性磷酸酶的活性以及骨钙素的产生 ,抑制胶原降解， IGF -1 还可促进肾脏1 ,25(OH)D3 的合成 ,促进肠道钙磷的吸收。胰岛素抵抗、糖尿病也会导致骨头变得脆弱，但是如果血糖控制良好，即使没有改善骨密度但也会降低发生骨折的风险。
下面我们用功能医学的矩阵来展现一下骨质疏松时我们的体内究竟出现了哪些的生理失衡，“矩阵的同化，生物转化解毒、防御和修复、通信对从细胞膜到骨骼肌肉，结构完整性造成了哪些影响呢？
首先是食物的消化和吸收，第一我们吃的食物的影响，过量苏打水、可乐、咖啡因，蛋白质不足和高精制糖的饮食，高钠的摄入，酸性食物过多，碱性食物不足，脂肪酸失衡（低ω-3脂肪酸），过多的动物蛋白，矿物质不足，低钙摄入或钙吸收不良，低镁、硼、硅、维生素D、低维生素K的摄入都会影响骨的代谢；第二我们吃的食物消化的如何？乳糖酶缺乏导致乳制品膳食中钙的吸收减少，胃切除术，胃旁路或绑扎导致胃酸减少或消化酶不足，酸度下降导致钙的解离以及降低B12吸收能力。 很多人长期服用抑酸药,质子泵抑制剂（耐信等）降低钙的吸收和其长期使用可能显著增加髋部骨折的风险；第三我们的肠道对营养素的吸收如何？我们先看一下脂溶性维生素的吸收。小肠细菌过度生长，缺铁，年龄增长，吸收不良病症包括乳糜泻和克罗恩病，胰腺酶缺乏，慢性肝病或肾功能不全都会减少维生素D的吸收。与药物相互作用：胆汁酸螯合剂如考来烯胺，他汀类药物减少维生素D的吸收，他汀类药合用辅酶Q10则维生素D保持在正常范围内，肠道的胆汁和脂肪会增强维生素D吸收，良好的微生物还有助于胆汁酸生产和对脂肪的消化，对我们骨骼健康很重要，帮助肠道双歧菌把不易消化的碳水化合物、短链脂肪酸转化为能源，改善肠道健康，加强肠道紧密连接， 降低促炎细胞因子如白介素-1、 白介素-6、 肿瘤坏死因子、 白介素-7 等等。促炎性细胞因子增加肠道肯定有问题，它会刺激破骨细胞活性。与补钙相比肠道健康是更重要的。
我们体内所有的营养物质都要经过肝脏的代谢，把毒素清除，把营养通过血液循环运输到各个器官供能。
我们的身体蓄积了毒素？结构的疼痛或功能障碍与毒素水平的关系？
如果结构被毒素动员破坏，怎样才能让患者的身体得到保护？
如何对这种结构加以保护或协助提高生物转化？
骨破坏可以导致存储在骨如镉、铅毒素的释放。骨是铅、镉的储存器。铅和镉可以在骨吸收的时候被释放。许多研究已发现，在绝经后女性中铅血液水平与低的骨密度有较高的相关性。镉可能降低骨密度，损害我们的肾功能，（损伤的一种机制似乎是氧化应激），铅导致红细胞游离原卟啉升高，破坏血红蛋白合成引起贫血。
铅会损伤血脑屏障，可导致在大脑中的结构变化，包括白质病变和脑体积的损失。
铅会破坏线粒体膜结构，从而破坏能源生产。铅能损害心脏传导途径。铅可以改变DNA甲基化，促进过氧化氢和超氧自由基的产生，从而大大增加了在内皮细胞和血管平滑肌的氧化应激，并且可以是高血压的主要致病因素。
铅暴露：电池，汽车散热器，电缆和电线，陶瓷器，煮器与铅釉料，化妆品（包括唇棒），油漆，焊料和锡罐等。在一项研究中使用中草药的人群血铅含量均高于正常20％。我们身体95％的铅的是在骨架，因此显著的骨吸收可以加倍释放大量的铅进入血流。
铅超标
· 腹痛，便秘
· 关节和肌肉疼痛
· 头痛
· 易怒，注意力难以集中
· 认知障碍
· 贫血（铁粒幼细胞贫血）
· 高血压
· 铅肾病（肾功能不全）
· 铅神经病
· 性欲减退
血铅水平：严重毒性>80微克/分升，血铅升高：定义为大于或等于10-25微克/分升。
注意：1.38微克/分升是在2007年成年人的平均血铅水平;超过这个水平，可以考虑为高于平均水平进行DMSA（二硫基丁二酸）或EDTA（依地酸钠钙）螯合。
血镉反映了近期接触镉（例如吸烟），尿中镉含量（通常通过计算镉/肌酐比值进行稀释调整）表明镉积累，增加了肾脏负担，多数患者应具有小于或等于1微克/ 100毫升血清镉水平，尿镉含量应低于2微克。
铀可通过水或食物吸收，通过骨骼沉积。铀可损害脑，肾和骨。 钚来自空气当中的铀，对于骨髓来说是剧毒，可能导致骨髓抑制或骨癌。
补充矿物质可以从竞争方面抑制骨吸收。对于骨癌保护，可以尝试摄取足够的钙、镁，就可以竞争性抑制镭，铀，钚进入骨。这些营养所需的水平还没有直接研究，但它被认为是一个人至少应该在必要的量，以保持他们的骨头在稳定状态下以最小骨转换。有氧运动可以提高金属硫蛋白的酶，尽可能使用有机食品，可以降低骨相关风险和治疗骨质疏松。我们都知道脂肪组织为脂溶性毒素的贮存器。当我们减肥时脂肪减少，毒素将被释放并重新分配。开始减肥计划的时候，建议支持肝脏的第一二阶段解毒，例如西兰花，洋葱，石榴汁和绿茶等食物。排除毒素、改变习惯并优化自身的排毒系统对我们骨骼的健康很重要。
骨质疏松症患者都存在免疫功能障碍，因为免疫系统和破骨细胞说同样的语言，破骨细胞来源于造血前体细胞 ,如集落形成单位-粒细胞巨噬细胞系(CFU -GM)或单核细胞系。白介素-1(IL -1)、白介素 -6(IL -6)、巨噬细胞集落刺激因子(M -CSF)、粒细胞巨噬细胞 -集落 刺激因子(GM -CSF)和肿瘤坏死因子(TNF)刺激破骨细胞增殖与分化，激活成熟破骨细胞和抑制破骨细胞凋亡，增强破骨细胞骨吸收的能力，以炎症性细胞因子和骨损失是在某些全身炎性疾病例如类风湿和强直性脊柱炎常见。促炎细胞因子影响破骨细胞和骨吸收。这些细胞因子的全身性炎症即使在非自身免疫性疾病也可以引起骨损失。对于这些免疫失衡，功能医学从基因和环境的交汇点下手，目标是校正后者的条件来改变前者，使免疫系统趋于平静，恢复平衡，特定的植物营养素可减少慢性发炎的症状，如姜黄、槲皮素等。
雌激素水平的下降也许是在绝经后骨质疏松症的最重要因素，因为它们直接关系到抑制破骨细胞活性的。必须考虑50岁以上的男人睾酮降低，男性睾酮水平是相对于转化为雌二醇以及睾酮本身对骨的影响都很重要。TNF-α，IL-1，IL-6，和IL-17促炎细胞因子，它们触发炎性骨质流失。雌激素可抑制造血干细胞、单核细胞和成骨细胞分泌这些细胞因子，绝经后雌激素缺乏导致这些细胞因子产生增加 ，从而使骨吸收作用增强,，导致骨质疏松的发生。雌激素限制RANKL(核因子κ B受体活化因子配体)的释放，OPG是破骨细胞分化因子的天然抑制剂，雌激素缺乏骨髓微环境中OPG -L/ODF 和OPG /OCIF(骨保护素，配骨细胞分化因子) 比例失调 在更年期增加RANKL表达压倒骨保护素来对抗它的能力。
如果骨转换过高，一定要测雌二醇，如果水平低建议使用生物相同的雌激素（雌二醇）用于治疗骨量减少或骨质疏松症，同时监测雌二醇水平和2OH和16OH雌酮代谢物。使用吲哚3原醇和二吲哚基甲烷调节雌激素代谢产物（提高2OH到16OH比）来限制雌二醇风险。
骨质疏松、类风湿性关节炎、心脏病、糖尿病等有强烈的关联，患有一种慢性病代表你可能还会有其他的慢性病，因为这些慢性病有一样的起因：核心的生理过程受到干扰。
如何评估和治疗这些胃肠道同化的因素？
有没有需要评估和治疗的铅、镉重金属及毒素的问题？
是否有炎症条件或炎症介质的水平升高？
是否有雌二醇和睾酮的荷尔蒙问题？
我们通过分析骨质疏松的核心生理失衡对矩阵做一个总结：骨质疏松的同化、生物转化、防御传递系统共同影响了我们骨骼的结构和功能，在分子层次上，这些结构的基础单位-形成骨骼的矿物质钙化合物羟磷石灰、蛋白质天天都在分解和重制，结构时时在变，基因革命告诉我们，我们可以和结构对话并对其产生影响，而环境、生活习惯、饮食等因子可影响所有层级，能改变基因的表达。结构对齐改变了，功能也跟着变，疼痛是一种改变，发炎肿胀或看不到的核心生理机制，如抵抗和传递发生了变化，都会影响骨骼的结构和功能。人体的结构影响着人体的机能，正确的结构对我们的骨骼健康很重要。
骨骼健康需要足够的镁，RDA推荐每天320-420毫克，此剂量可从饮食中获得，但经常在饮食中镁不足，超过一半的美国人口每天消耗少于245毫克，因此补充200-300毫克的镁对骨骼健康益处多多。可以使用柠檬酸镁或其他镁氨基酸螯合物，服用镁还可以减轻夜间压力或抽筋的影响。
低B6的水平可能是骨质疏松症的独立危险因素，补充5-MTHF、甜菜碱、维生素B6和甲基B12。
铜，铜是赖氨酰氧化酶的辅助因子，对胶原起着交联的作用，铜刺激成骨细胞的活性，大多数人的食物摄入量是铜太低，每日供给铜2-3毫克/天。
二氧化硅有助于在骨中的结缔组织的结构完整性，二氧化硅和骨矿化的关系知之甚少，二氧化硅刺激骨形成时的胶原基质进行压缩，二氧化硅可以从全麦、糙米、香蕉、啤酒和燕麦的饮食中获得。流行病学研究报告，每天超过40毫克饮食硅摄取会增加骨密度，但平均膳食摄入硅的是20-30毫克/天。啤酒含有丰富的硅源。绝经后的妇女很少能达到40毫克，平均每天约18毫克。可以考虑使用稳定胆碱的原硅酸作为5毫克胶囊作为补充方案。
锌是碱性磷酸盐的辅因子，参与骨矿化，锌也可以抑制破骨细胞的活性。
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