骨质疏松症的病变复杂，新近研究发现骨质疏松症的发生与基因异常有一定关系，以下四种基因异常可能与骨质疏松发病有关。
1.维生素D受体基因
维生素D是骨代谢通路上重要的调节因素之一，主要通过调控小肠钙的吸收、成骨细胞和破骨细胞的功能、甲状旁腺激素的生成和肾脏25-羟-维生素D的羟化等过程维持骨、钙的内环境稳定。
2.雌激素受体1基因
雌激素通过调节骨质的代谢、峰值骨量的获得以及抑制骨量的丢失，对骨骼的生长和骨量的维持起重要作用，大量研究表明雌激素对于维持骨的动态平衡是必不可少的。
3.Ⅰ、Ⅳ型胶原蛋白基因
Ⅰ、Ⅳ型胶原蛋白基因是骨里面含量最丰富的胶原蛋白。该基因位于染色体17q21.3-q22。多数研究集中在分析位于内含子1的Sp1结合位点上的一个多态标记(G>T)，有研究发现这一位点是一个功能性变异位点，可以改变胶原α1与α2的比例，从而导致骨折的发生。
4.低密度脂蛋白受体样蛋白-5基因
低密度脂蛋白受体样蛋白-5基因是一种细胞膜表面蛋白，属于低密度脂蛋白受体家族中一员，与骨质疏松症关系密切，其机制可能与骨量和成骨细胞功能有关。
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