骨代谢生化指标

骨代谢生化指标概念骨是具有新陈代谢的活组织，由破骨细胞吸收旧骨、成骨细胞生成等量新骨取代完成骨的转换，在伴随人一生的骨转换过程中，骨代谢生化指标发挥重要的调节作用。骨代谢生化指标分别来源于骨、软骨、软组织、皮肤、肝、肾、小肠、血液及内分泌腺体等，是由成骨细胞或破骨细胞分泌的酶和激素，以及骨基质的胶原蛋白代谢产物或非胶原蛋白。骨代谢指标的作用了解骨组织新陈代谢的情况，评价骨代谢状态、骨质疏松诊断分型、预测骨折风险、抗骨质疏松治疗疗效评价。代谢性骨病的鉴别诊断。骨代谢生化指标分类骨代谢生化指标：钙磷代谢调节指标（PTH、CT、25-(OH)2D3、1,25-(OH)2D3、Ca、P)骨吸收标志物（TRACP、CTX、NTX、Pyr、U-CTX、U-NTX、空腹2h尿Ca/Cr）骨形成标志物：(ALP、BALP、BGP、PINP、PICP、OPG）骨代谢生化指标生理功能及临床意义钙磷代谢调节指标分类（classificationofcalciumandphosphorusmetabolicindicators)中文名称英文名称英文缩写甲状旁腺激素ParathyroidhormonePTH降钙素calcitoninCT维生素D3VitaminD3VD3钙calciumCa磷phosphorusP甲状旁腺激素PTHPTH是由甲状旁腺主细胞合成分泌的、含有84个氨基酸的碱性单链多肽，是调节血钙、磷水平的主要激素之一，升高血钙，降低血磷。PTH可精细调节骨的合成、分解代谢，对成骨细胞和破骨细胞的分化、成熟、凋亡发挥重要作用。甲状旁腺激素PTHPTH改变的临床意义PTH增高，见于原发性甲状旁腺功能亢进、异位性甲状旁腺功能亢进、继发于肾病的甲状旁腺功能亢进、假性甲状旁腺功能减退等。PTH减低，见于甲状腺手术切除所致的甲状旁腺功能减退症、肾功能衰竭和甲状腺功能亢进所致的非甲状旁腺性高血钙症等。降钙素(CALCITONIN，CT)降钙素是由甲状腺滤泡旁细胞(parafollicularcells，又称明亮细胞或C细胞)产生和分泌、含有32个氨基酸的多肽激素。CT与PTH作用的靶组织相同，但作用与PTH相反。PTH与CT共同作用，维持着血钙的相对平衡。主要生理功能是抑制小肠对于钙离子的吸收，降低体内血钙浓度，使血中游离钙向骨组织中转化;抑制肾小管对钙和磷的重吸收，增加尿钙流失;同时抑制破骨细胞骨吸收作用，减少骨骼中的钙离子流失到血液中。从而降低血钙水平。CT改变的临床意义CT增高，对起源于滤泡旁细胞的甲状腺髓样癌的诊断、手术疗效判断和观察术后复发等具有重要意义。CT增高，见于恶性肿瘤，如肺癌、胰腺癌、燕麦细胞癌、子宫癌、前列腺癌等;某些异位内分泌综合征、严重骨病、嗜铬细胞瘤、肾脏疾病等。CT减低，见于重度甲状腺功能亢进、甲状腺手术切除等。维生素D3VITAMIND3维生素D3活性形式：25-hydroxyvitaminD3，25(OH)D3;1，25-dihydroxyvitaminD3，1，25-(OH)2D3)。维生素D3(VD3)是骨代谢重要的调节激素，是肠道钙、磷吸收和骨矿化所必需的，可促进钙的吸收从而有利于骨密度的增加。VD3在肝内25-羟化酶作用下形成25-羟维生素D3(25-hydroxyvitaminD3，25(OH)D3)，在肾近端小管1a羟化酶催化下成为活性更高的1，25-二羟维生素D3(1，25-dihydroxyvitaminD3，1，25-(OH)2D3)，通过维生素D受体(VDＲ)介导发挥其调节钙、磷代谢的经典作用。1，25-(OH)2D3的作用促进小肠黏膜细胞合成钙结合蛋白，增加小肠黏膜对钙的吸收，随之增加磷的吸收;增加近端肾小管对钙、磷重吸收，升高血钙水平;直接作用于骨的矿物质代谢，促进骨的钙化;大剂量时，是破骨细胞(OC)成熟的主要激活因子，能诱导破骨细胞前体细胞成为成熟OC，促进破骨细胞的分化，促进骨吸收;生理剂量下，可促进成骨细胞的增殖、刺激成骨细胞活性、促进骨基质形成。在骨钙动员和骨盐沉积中起重要作用。维生素D3的监测血清1，25-(OH)2D3半衰期4～6小时，血清浓度偏低，含量的测定方法难度较大，而25-(OH)D3在血中含量相对较高、半衰期较长约21天、最稳定，是维生素D3在体内的主要储存形式，同时又是合成1，25-(OH)2D3的前体，因此，临床上一般通过监测血清25-(OH)D3的含量来反映血液维生素D3水平。维生素D缺乏的临床意义维生素D缺乏可继发甲状旁腺功能亢进;骨矿化不足使骨软化，导致佝偻病、骨质疏松;诱发高血压、心室肥大、动脉粥样硬化、心肌钙化等;同时增加Ⅰ型糖尿病、类风湿性关节炎、多发性硬化症等的发生几率。血钙(SERUMCALCIUM)血钙(SerumCalcium):钙强健骨骼和牙齿，99%的钙分布在骨骼和牙齿中;1%的钙分布在血液、细胞间液及软组织中，保持血钙浓度对维持人体正常生命活动致关重要。血液中的钙几乎全部存在于血浆中，血钙以离子钙和结合钙两种形式存在，各占约50%。结合钙绝大部分是与血浆清蛋白结合，称为不扩散钙;小部分与柠檬酸、重碳酸盐等结合称为可扩散钙。血浆钙中只有离子钙才直接起生理作用。血浆中的不扩散钙，虽没有直接的生理效应，但它与离子钙之间处于一种动态平衡，并受血液pH的影响。血钙的临床意义钙具有维持软组织的弹性和韧性，维持细胞和毛细血管的通透性;维持神经细胞的兴奋性和传导功能;维持肌肉神经的正常兴奋;参与血液的凝固过程等生理作用。血钙增高，见于甲状旁腺功能亢进症、维生素D水平过高、多发性骨髓瘤、肿瘤广泛骨转移、阿狄森病、结节病等。血钙降低，见于甲状旁腺功能减退、慢性肾炎尿毒症、佝偻病与软骨病、吸收不良性低血钙、大量输入柠檬酸盐抗凝血后等。血磷(SERUMPHOSPHORUS)血磷主要是指血中的无机磷，它以无机磷酸盐的形式存在，如Na2HPO4、NaH2PO4、CaHPO4、MgHPO4等。磷在体内具有重要的生理作用，血磷减少促进骨骼的吸收，血磷升高促进骨骼的形成;血中磷酸盐(HPO42－/H2PO4-)是血液缓冲体系的重要组成成分;细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应如磷酸基转移反应、加磷酸分解反应等;构成核苷酸辅酶类和含磷酸根的辅酶，还构成多种重要的核苷酸;细胞膜磷脂在构成生物膜结构、维持膜的功能以及代谢调控等均发挥重要作用。血磷改变的临床意义血磷升高，见于肾功能衰竭、甲状旁腺功能减退、恶性肿瘤、肢端肥大症、骨的快速丢失期等。血磷减低，见于甲状旁腺功能亢进、维生素D缺乏、严重糖尿病磷吸收不良等疾病。钙磷代谢调节指标正常参考范围钙磷代谢调节指标正常参考范围标本测定技术PTH15～65pg/ml血清ECLIACT男:0.00～6.40pg/ml血清ECLIA女:0.00～9.52pg/ml血清ECLIA25-(OH)D310～30ng/ml血清ECLIACa2.15～2.55mmol/L血清生化分析P0.87～1.45mmol/L血清生化分析骨吸收标志物(BONERESORPTIONMARKERS)抗酒石酸酸性磷酸酶(TARTRA-RESISTANTACIDPHOSPHATASE，TＲACP)抗酒石酸酸性磷酸酶是酸性磷酸酶6种同工酶中一种，主要存在于巨噬细胞、破骨细胞、Gaucher细胞、红细胞、血小板、脾脏毛状细胞以及单核吞噬细胞中，在肺泡巨噬细胞和破骨细胞中含量丰富。TＲACP主要由破骨细胞释放，增加OC活性，人类TＲACP是位于第19号染色体P13.2～13.3处的一个基因编码的单一同工酶，该酶是一种结构高度保守的含铁糖蛋白，分子量约30～40kD，不同人种来源的TＲACP氨基酸序列的同源性为85%～95%，其差异性起源于转录初期的可选择性剪接和使用不同的翻译起始部位，或翻译后蛋白质的修饰，而不是产生于多基因家族。抗酒石酸酸性磷酸酶TＲACP增高见于原发性甲状旁腺功能亢进症、慢性肾功能不全、畸形性骨炎、肿瘤骨转移、高转换型骨质疏松(绝经后骨质疏松)、糖尿病等;TＲACP降低见于甲状腺功能减退症。甲状旁腺机能亢进、Paget’s病等代谢性骨病时，血清TＲACP-5b水平升高是由于破骨细胞活性增加所致。甲状旁腺机能亢进患者手术及药物治疗过程中血清TＲACP-5b水平下降。I型胶原羧基末端肽(TYPEICOLLAGENCARBOXY-TERMINALPEPTIDE，CTX)I型胶原占骨有机质的90%以上，并主要在骨中合成。骨更新时I型胶原被降解，短肽片段进入血液，CTX是使用最为广泛的胶原降解标志物，有3种不同形式，由基质金属蛋白酶(MMP)加工而成的CTX-MMP和只含8个氨基酸序列的α-CTX及β-CTX。CTXMMP是含有尿吡啶啉(Pyr)和尿脱氧吡啶啉(DPyr)的3条多肽链的C端肽，其中两条为1个Ⅰ型胶原分子C端非螺旋区的α1(Ⅰ)链，另一条为另1个Ⅰ型胶原分子C端螺旋区的α1(Ⅰ)链或α2(Ⅰ)链。α-CTX和β-CTX统称为胶原序列(CrossLaps)。CTX的分子量约1000Da，可人工合成。I型胶原羧基末端肽CTX水平反映了破骨细胞骨吸收活性，CTX是以破骨细胞活性显著增强为特点的代谢性骨病的有效标志物，骨质疏松症、变形性骨炎(Paget’s病)、多发性骨髓瘤和肿瘤骨转移等CTX水平升高。临床应用于抗骨吸收药物治疗的评价，雌激素、雌激素受体调节剂的治疗及二膦酸盐类药物治疗的监测。尿吡啶啉(PYRIDINOLINE，PYR)尿脱氧吡啶啉(DEOXYPYRIDINOLINE，D-PYR)Pyr是衍生于羟赖氨酸三残基的3-羟吡啶环，具有荧光氨基酸，一个共价胶原交联残基，又名羟赖氨酸吡啶啉(Hydroxylysylpyridinoline，HP)，同源化合物D-Pyr又名赖氨酸吡啶啉(Lysylpyridinoline，HP)，分子量分别为429.37和413.34。Pyr与D-Pyr是I型胶原分子之间构成胶原纤维的交联物，起稳定胶原链的作用，由成熟胶原降解而来，骨吸收胶原后，Pyr和DPyr变成降解产物释放入血液循环，是NTX和CTX的终末代谢产物，是目前最有价值的骨吸收指标之一。尿吡啶啉(PYRIDINOLINE，PYR)尿脱氧吡啶啉(DEOXYPYRIDINOLINE，D-PYR)Pyr存在于骨、软骨、牙齿、肌腱等结缔组织中，而D-Pyr仅存在于骨与牙的Ⅰ型胶原中，D-Pyr主要来自骨骼。尿吡啶啉和脱氧吡啶啉都是骨中细胞外基质成熟胶原的不可还原的代谢产物，进入血循环，不经肝脏的降解直接排泄于尿中。Pyr和D-Pyr在血液和尿液中有游离和肽结合两种形式存在。尿中游离形式占40%，肽结合形式占60%，而且多数情况下，二者在尿中的浓度高度相关，尿中Pyr和D-Pyr的比值约4∶1。尿吡啶啉(PYRIDINOLINE，PYR)尿脱氧吡啶啉(DEOXYPYRIDINOLINE，D-PYR)Pyr和D-Pyr反映骨吸收状态，D-Pyr与BMD存在显著负相关，D-Pyr水平升高与骨质溶解活动有明显的联系，可以加快骨质流失。绝经后骨质疏松病人尿中Pyr和D-Pyr含量显著高于绝经前妇女。骨关节炎时Pyr和D-Pyr升高，Pyr和D-Pyr可反映骨关节炎不同阶段的活动状况，是胶原退化标志。Paget’s病人尿中Pyr和D-Pyr含量高于正常人群12倍。尿吡啶啉(PYRIDINOLINE，PYR)尿脱氧吡啶啉(DEOXYPYRIDINOLINE，D-PYR)肿瘤患者尿中的Pyr和D-Pyr均高于正常人群，骨转移的肿瘤患者尿中Pyr和D-Pyr含量高于无骨转移患者。Pyr和D-Pyr有可能是晚期肿瘤的一个敏感指标。原发性甲状旁腺功能亢进症患者尿中Pyr和D-Pyr高于正常人群，甲状旁腺切除术后，指标可恢复到正常生理水平，并显著低于未经治疗的患者。糖尿病患者Pyr和D-Pyr降低，可能是羟赖氨酰氧化酶活性降低或酶抵抗性增高的原因。系统性红斑狼疮(SLE)患者尿Pyr和D-Pyr升高。骨形