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1、第十二章第十二章骨代谢异常的生物化学检验骨代谢异常的生物化学检验卫生部卫生部“十二五十二五”规划教材规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材全国高等医药教材建设研究会规划教材新疆医科大学 张朝霞一、一、钙、磷、镁代谢及其异常钙、磷、镁代谢及其异常 二、二、骨代谢激素调节及异常骨代谢激素调节及异常三、三、骨转换相关标志物骨转换相关标志物 教学内容教学内容四四、骨代谢异常的生化检测指标骨代谢异常的生化检测指标五五、骨代谢异常检测的临床应用骨代谢异常检测的临床应用A.A.骨组织组成骨组织组成 骨主要由骨矿物质（无机质）、有机质骨主要由骨矿物质（无机质）、有机质和骨组织细胞组成。和骨组织细胞组成。
2、基础概要基础概要B.B.骨的正常代谢骨的正常代谢 u骨矿物质（钙、磷、钠、镁、铁、氟等）和骨盐骨矿物质（钙、磷、钠、镁、铁、氟等）和骨盐维持骨密度。维持骨密度。u骨的有机物质骨的有机物质(蛋白质、蛋白质、I I型胶原、脂类和糖蛋白型胶原、脂类和糖蛋白复合体等复合体等)参与了骨小梁和骨基质的形成，促进参与了骨小梁和骨基质的形成，促进骨的生长、修复，参与骨骼的新陈代谢。骨的生长、修复，参与骨骼的新陈代谢。u骨的组织细胞（骨细胞、成骨细胞和破骨细胞）骨的组织细胞（骨细胞、成骨细胞和破骨细胞）在相关激素（甲状旁腺素、降钙素、活性维生素在相关激素（甲状旁腺素、降钙素、活性维生素D D）的作用下，相互协调
3、，共同维护骨的正常代谢，）的作用下，相互协调，共同维护骨的正常代谢，实现骨骼发育、生长。实现骨骼发育、生长。C.C.骨代谢性疾病骨代谢性疾病 骨代谢疾病是指由多种因素引起骨组织中骨代谢疾病是指由多种因素引起骨组织中钙、磷等矿物质、成骨细胞和钙、磷等矿物质、成骨细胞和/或破骨细胞功或破骨细胞功能异常，引起的骨基质、骨细胞代谢紊乱。包能异常，引起的骨基质、骨细胞代谢紊乱。包括骨质疏松症、骨软化病、佝偻病等。括骨质疏松症、骨软化病、佝偻病等。血中存在形式血中存在形式占占总总量的百分比量的百分比钙钙磷磷镁镁游离（离子化）游离（离子化）505055555555蛋白蛋白结结合合404010103030复合
4、物复合物101035351515总浓总浓度度(mmol/L)(mmol/L)2.152.152.572.570.810.811.451.450.70.70.990.99 第一节第一节 一、钙代谢及其异常一、钙代谢及其异常一、钙代谢一、钙代谢 红细胞内钙含量较少，绝大多数存在于红细胞内钙含量较少，绝大多数存在于血浆中，故血钙通常指血浆钙，正常值为血浆中，故血钙通常指血浆钙，正常值为2.252.252.75mmol/l2.75mmol/l，其中用，其中用ISEISE测得的离子钙测得的离子钙仅为仅为0.960.961.24mmol/l1.24mmol/l。人体中钙的人体中钙的存在状态存在状态骨盐骨盐
5、体液钙体液钙羟磷灰石结晶羟磷灰石结晶无定形磷酸钙沉淀无定形磷酸钙沉淀不扩散钙：与蛋白质结合不扩散钙：与蛋白质结合可扩散钙可扩散钙游离游离CaCa2 2难解离化合物难解离化合物乳酸钙、柠檬酸钙等乳酸钙、柠檬酸钙等人体内钙的存在状态人体内钙的存在状态 离子钙离子钙45%45%血钙血钙 复合钙复合钙1515 结合钙结合钙 与血浆蛋白结合的钙与血浆蛋白结合的钙40%40%血浆中发挥生理作用的是离子钙，离子钙与非扩血浆中发挥生理作用的是离子钙，离子钙与非扩散钙可相互转换，但受散钙可相互转换，但受PHPH影响。影响。扩散钙扩散钙扩散钙扩散钙非扩散钙非扩散钙非扩散钙非扩散钙血浆蛋白结合钙血浆蛋白结合钙 血浆
6、蛋白血浆蛋白+Ca+Ca2+2+当当HH+升高时，蛋白结合体向离子钙转移升高时，蛋白结合体向离子钙转移当当HH+降低时，血浆离子钙降低，而血浆总钙量降低时，血浆离子钙降低，而血浆总钙量可无变化，此时可出现低钙抽搐现象。可无变化，此时可出现低钙抽搐现象。pHpH每改变每改变0.10.1单位单位,血清游离钙浓度改变血清游离钙浓度改变0.05mmol/l0.05mmol/lH+HCO3-总钙的异常总钙的异常表现为表现为 游离钙的异常游离钙的异常 总钙和游离钙的异常总钙和游离钙的异常 二、钙代谢异常二、钙代谢异常1.1.高钙血症（高钙血症（HypercalcemiaHypercalcemia）定义：血
7、钙浓度高于定义：血钙浓度高于2.75mmol/l2.75mmol/l常见病因常见病因:钙溢出进入细胞外液钙溢出进入细胞外液肾对钙的重吸收增加肾对钙的重吸收增加肠道对钙吸收增强肠道对钙吸收增强骨髓的重吸收增加骨髓的重吸收增加原发性甲状旁腺功能亢进和原发性甲状旁腺功能亢进和PTHPTH过度分泌过度分泌2.2.低钙血症（低钙血症（hypocalcemiahypocalcemia）定义：血钙浓度低于定义：血钙浓度低于2.25mmol/l2.25mmol/l常见病因：常见病因：低清蛋白血症：血清总钙降低低清蛋白血症：血清总钙降低慢性肾功能衰竭慢性肾功能衰竭甲状旁腺功能减退甲状旁腺功能减退,PTH,PTH
8、分泌不足分泌不足维生素维生素D D缺乏缺乏电解质代谢紊乱电解质代谢紊乱磷代谢磷代谢磷代谢磷代谢 血中磷通常指血浆中的无机磷，主要以血中磷通常指血浆中的无机磷，主要以血中磷通常指血浆中的无机磷，主要以血中磷通常指血浆中的无机磷，主要以HPOHPOHPOHPO4 4 4 42-2-2-2-的形式存在占的形式存在占的形式存在占的形式存在占8080808085858585以上。正常成以上。正常成以上。正常成以上。正常成人血浆无机磷含量为人血浆无机磷含量为人血浆无机磷含量为人血浆无机磷含量为0.810.810.810.811.45mmol/l1.45mmol/l1.45mmol/l1.45mmol/l。
9、第一节第一节 二、磷二、磷代谢及其异常代谢及其异常1.1.高磷血症高磷血症 定义定义:指血清无机磷浓度高于指血清无机磷浓度高于1.45mmol/l1.45mmol/l。常见病因常见病因:常因肾脏排泌磷酸盐的能力不常因肾脏排泌磷酸盐的能力不足而致足而致,其他引起的因素与增加磷酸盐从组其他引起的因素与增加磷酸盐从组织进入到细胞外液等有关。织进入到细胞外液等有关。肾排泌磷酸盐能力下降肾排泌磷酸盐能力下降 磷酸盐摄入过多磷酸盐摄入过多 细胞内磷酸盐大量转运出细胞内磷酸盐大量转运出 磷代谢异常磷代谢异常磷代谢异常磷代谢异常2.2.低磷血症低磷血症 定义：血清无机磷浓度低于定义：血清无机磷浓度低于0.81
10、mmol/l0.81mmol/l。常见病因常见病因:磷向细胞内转移磷向细胞内转移 肾磷酸盐阈值降低肾磷酸盐阈值降低 肠道磷酸盐的吸收减少肠道磷酸盐的吸收减少 细胞外磷酸盐丢失细胞外磷酸盐丢失镁代谢镁代谢血液中的镁主要以磷酸镁及碳酸镁的形式存在。血液中的镁主要以磷酸镁及碳酸镁的形式存在。血浆中镁的浓度约为血浆中镁的浓度约为0.750.751.00mmol/l1.00mmol/l，主要以三种形式存在：主要以三种形式存在：55%55%是游离的、是游离的、30%30%与蛋与蛋白结合、白结合、15%15%与阴离子形成复合物。体内镁分与阴离子形成复合物。体内镁分为细胞内和细胞外。为细胞内和细胞外。第一节第
11、一节 三、镁三、镁代谢及其异常代谢及其异常镁存在于除脂肪以外的所有动物组织镁存在于除脂肪以外的所有动物组织及植物性食品中，日摄入量为及植物性食品中，日摄入量为250mg250mg。1.1.吸收吸收 部位：主要在回肠部位：主要在回肠 方式：主动转运过程方式：主动转运过程 2.2.排泄排泄 消化道排泄消化道排泄 肾排泄（主要途径）肾排泄（主要途径）3.3.对骨代谢的调节对骨代谢的调节 （1 1）镁能从羟磷灰石中置换出钙，故镁能够影）镁能从羟磷灰石中置换出钙，故镁能够影响骨的代谢。响骨的代谢。（2 2）高镁可影响成骨作用，骨镁升高，矿化过）高镁可影响成骨作用，骨镁升高，矿化过程减慢，可能发生骨营养不
12、良。程减慢，可能发生骨营养不良。1.1.低镁血症低镁血症 血镁血镁0.75mmol/l1.10mmol/l1.10mmol/l 镁摄入过多镁摄入过多 排镁过少排镁过少 内分内分泌紊乱泌紊乱 镁代谢异常镁代谢异常甲状旁腺激素甲状旁腺激素维生素生素D降降钙素素 第二节第二节 骨代谢激素调节及其异常骨代谢激素调节及其异常 激素调节：主要是甲状旁腺激素、激素调节：主要是甲状旁腺激素、1 1，25-25-二二羟维生素羟维生素D D3 3、降钙素降钙素1.1.甲状旁腺激素甲状旁腺激素(parathyroid hormone PTH)(parathyroid hormone PTH)（1 1）合成：甲状旁腺
13、主细胞）合成：甲状旁腺主细胞（2 2）合成调节）合成调节 血钙负反馈调节血钙负反馈调节 1.251.25（OH)OH)2 2D D3 3的影响的影响 降钙素的影响降钙素的影响 一、甲状旁腺激素一、甲状旁腺激素（3 3）调节骨代谢：靶器官为肾脏、骨骼、小肠。）调节骨代谢：靶器官为肾脏、骨骼、小肠。对对小小肠肠的作用的作用通过通过通过通过1,25-(OH)1,25-(OH)1,25-(OH)1,25-(OH)2 2 2 2VitDVitDVitDVitD3 3 3 3(+)(+)(+)(+)钙磷的吸收钙磷的吸收钙磷的吸收钙磷的吸收对对骨的作用骨的作用(+)(+)(+)(+)骨盐溶解（溶骨作用）骨盐
14、溶解（溶骨作用）骨盐溶解（溶骨作用）骨盐溶解（溶骨作用）对肾对肾的作用的作用(+)(+)(+)(+)肾远曲小管对钙的重吸收血肾远曲小管对钙的重吸收血肾远曲小管对钙的重吸收血肾远曲小管对钙的重吸收血CaCaCaCa2+2+2+2+升高升高升高升高 (-)(-)(-)(-)肾近曲小管对磷的重吸收肾近曲小管对磷的重吸收肾近曲小管对磷的重吸收肾近曲小管对磷的重吸收血血血血P P P P 降低降低降低降低总总效效应应升高血升高血升高血升高血CaCaCaCa2+2+2+2+降低血降低血降低血降低血P P P P2.2.甲状旁腺激素功能异常甲状旁腺激素功能异常 （1 1）甲状旁腺功能亢进）甲状旁腺功能亢进
15、原发性甲旁亢：腺瘤或增生引起原发性甲旁亢：腺瘤或增生引起 继发性甲旁亢：维生素继发性甲旁亢：维生素D D缺乏缺乏 、及慢性肾脏疾、及慢性肾脏疾病患儿病患儿 。表现为：甲状旁腺激素增高，高血钙低血磷表现为：甲状旁腺激素增高，高血钙低血磷 ，尿结石或肾钙盐沉着症尿结石或肾钙盐沉着症 ，肾机能常遭受严重损害，肾机能常遭受严重损害 ，骨骼的脱钙畸形。，骨骼的脱钙畸形。（2 2）甲状旁腺功能减退）甲状旁腺功能减退继发性甲旁减：最多见甲状腺手术时误将甲状旁继发性甲旁减：最多见甲状腺手术时误将甲状旁腺切除或损伤所致腺切除或损伤所致 特发性甲旁减：系自身免疫性疾病。特发性甲旁减：系自身免疫性疾病。假性甲旁减：
16、假性甲旁减：表现为：表现为：PTHPTH减少，血钙降低，尿磷减少，减少，血钙降低，尿磷减少，血磷浓度增高血磷浓度增高 。手足搐搦，尿钙显著减少，皮。手足搐搦，尿钙显著减少，皮肤、毛发、指甲等外胚层组织病变，小儿牙齿发肤、毛发、指甲等外胚层组织病变，小儿牙齿发育不全。育不全。1.1.代谢代谢 天然的维生素天然的维生素D D有两种：有两种：VitDVitD2 2（麦角钙化醇）、（麦角钙化醇）、VitDVitD3 3（胆钙化醇）。（胆钙化醇）。（1 1）合成）合成活性活性D D3 3活性是维生素活性是维生素D D3 3的的10101515倍倍 二、维生素二、维生素D D（2 2）骨代谢调节）骨代谢调
17、节:靶器官是小肠、骨、肾脏。靶器官是小肠、骨、肾脏。对对小小肠肠的作用的作用(+)(+)小小肠对钙肠对钙、磷的吸收、磷的吸收对对骨的作用骨的作用(+)(+)骨骼的更新骨骼的更新 (先溶骨再成骨，溶骨先溶骨再成骨，溶骨 成骨成骨)对肾对肾的作用的作用(+)(+)肾远肾远曲小管及集合管合成曲小管及集合管合成钙结钙结合蛋白，促合蛋白，促进钙进钙的重吸收的重吸收总总效效应应升高血升高血钙钙与血磷与血磷2.2.维生素维生素D D缺乏与代谢性骨病缺乏与代谢性骨病（1 1）维生素）维生素D D 摄入不足佝偻病和骨软化症摄入不足佝偻病和骨软化症 （2 2）肝性佝偻病和肾性佝偻病）肝性佝偻病和肾性佝偻病（3 3
18、）维生素）维生素D D 依赖性佝偻病依赖性佝偻病 表现为表现为1 1，25-25-二羟维生素二羟维生素D D3 3降低，血清磷降低，血清磷降低，血清钙含量低或正常，降低，血清钙含量低或正常，血清骨碱性磷血清骨碱性磷酸酶增高。发生佝偻病和骨软化病，同时肌肉酸酶增高。发生佝偻病和骨软化病，同时肌肉松弛、非特异性神经精神症状、生长迟缓、免松弛、非特异性神经精神症状、生长迟缓、免疫力低下等表现。疫力低下等表现。（1 1）合成）合成 由甲状旁腺滤泡细胞合成、分泌的一种单链由甲状旁腺滤泡细胞合成、分泌的一种单链多肽激素。多肽激素。（2 2）合成调节）合成调节 受血浆中的钙离子的影响，受血浆中的钙离子的影响
19、，CTCT的分泌随血钙升的分泌随血钙升高而增加，两者呈正相关。高而增加，两者呈正相关。三、降钙素三、降钙素（3 3）骨代谢调节）骨代谢调节 靶器官主要是骨和肾，对小肠间接影响。靶器官主要是骨和肾，对小肠间接影响。对对小小肠肠的作用的作用(-)(-)(-)(-)通过抑制通过抑制通过抑制通过抑制1,25(OH)1,25(OH)1,25(OH)1,25(OH)2 2 2 2D D D D3 3 3 3生成，间生成，间生成，间生成，间接抑制钙的吸收。接抑制钙的吸收。接抑制钙的吸收。接抑制钙的吸收。对对骨的作用骨的作用(+)(+)(+)(+)骨盐沉积骨盐沉积骨盐沉积骨盐沉积对肾对肾的作用的作用(-)(-
20、)(-)(-)肾近曲小管对磷远曲小管对钙肾近曲小管对磷远曲小管对钙肾近曲小管对磷远曲小管对钙肾近曲小管对磷远曲小管对钙的重吸收的重吸收的重吸收的重吸收总总效效应应降低血降低血降低血降低血CaCaCaCa2+2+2+2+、血磷、血磷、血磷、血磷（4 4）降钙素分泌异常）降钙素分泌异常 升高见于：孕妇、儿童、甲状旁腺功能亢进、升高见于：孕妇、儿童、甲状旁腺功能亢进、肾衰、慢性炎症、甲状腺降钙素分泌细胞癌、肾衰、慢性炎症、甲状腺降钙素分泌细胞癌、白血病、骨髓外骨髓增殖症、白血病、骨髓外骨髓增殖症、肺癌肺癌等。等。降低见于：甲状腺先天发育不全、甲状腺全降低见于：甲状腺先天发育不全、甲状腺全切患者、低血
21、钙、老年性切患者、低血钙、老年性骨质疏松骨质疏松等。等。PTHPTH、CTCT、活性、活性D D3 3与血钙、血磷的恒定与血钙、血磷的恒定三种激素对钙磷代谢的影响三种激素对钙磷代谢的影响 第三节第三节 骨转换相关标志物骨转换相关标志物 一、骨形成标志物一、骨形成标志物1.1.骨钙素测定（骨钙素测定（OCOC或或BGPBGP）（1 1）概述：）概述：骨钙素是人骨中主要的和最多的非胶原蛋白。骨骨钙素是人骨中主要的和最多的非胶原蛋白。骨钙素在钙素在1.25-(OH)1.25-(OH)2 2-D-D3 3刺激下由成骨细胞合成。刺激下由成骨细胞合成。主要生理功能是抑制异常的羟基磷灰石结晶主要生理功能是抑
22、制异常的羟基磷灰石结晶的形成，维持骨的正常矿化速率。可反映成骨细胞的形成，维持骨的正常矿化速率。可反映成骨细胞活性和骨形成情况。活性和骨形成情况。骨钙素释放入血循环后，被肾迅速地清除，骨钙素释放入血循环后，被肾迅速地清除，循环中的骨钙素半寿期仅为循环中的骨钙素半寿期仅为5 5分钟左右，故血清分钟左右，故血清骨钙素水平基本上能够反映骨钙素水平基本上能够反映近期近期骨细胞合成骨钙骨细胞合成骨钙素和素和骨形成骨形成的情况。的情况。（2 2）临床意义：）临床意义：BGPBGP是反映骨形成的指标。是反映骨形成的指标。骨钙素升高见于：儿童生长期、肾性骨营养骨钙素升高见于：儿童生长期、肾性骨营养不良、不良、
23、畸形性骨炎、甲状旁腺功能亢进、骨折、畸形性骨炎、甲状旁腺功能亢进、骨折、骨转移癌、肾功能不全等。骨转移癌、肾功能不全等。骨钙素降低见于：甲状旁腺功能减退、甲状骨钙素降低见于：甲状旁腺功能减退、甲状腺功能减退、肝病、长期应用肾上腺皮质激素治腺功能减退、肝病、长期应用肾上腺皮质激素治疗等。疗等。2.2.骨性碱性磷酸酶（骨性碱性磷酸酶（B-ALPB-ALP）（1 1）概述：）概述：碱性磷酸酶存在于骨、肝肠、肾和胎盘等许碱性磷酸酶存在于骨、肝肠、肾和胎盘等许多组织。成骨细胞中多组织。成骨细胞中ALPALP活性高，当成骨细胞活跃，活性高，当成骨细胞活跃，可见血清可见血清BALPBALP活性增高。故活性增
24、高。故BALPBALP活性可作为骨更活性可作为骨更新的指标新的指标。B-ALP B-ALP在血清中比骨钙素更稳定，血清中的半在血清中比骨钙素更稳定，血清中的半寿期为寿期为1 12 2天，并且不受昼夜变化的影响，标本天，并且不受昼夜变化的影响，标本不需特殊处理。因此血清不需特殊处理。因此血清B-ALPB-ALP在反映成骨细胞活在反映成骨细胞活性和骨形成上则有较高特异性，优于骨钙素。性和骨形成上则有较高特异性，优于骨钙素。（2 2）临床意义：）临床意义：B-ALPB-ALP增高见于：增高见于：PagetPaget病、修复活跃的骨质病、修复活跃的骨质疏松、甲状腺毒症、甲状腺功能亢进、骨质软化疏松、甲
25、状腺毒症、甲状腺功能亢进、骨质软化症、佝偻病、骨营养障碍、骨质溶解转移、指端症、佝偻病、骨营养障碍、骨质溶解转移、指端肥大症以及其他增加骨形成的病症。肥大症以及其他增加骨形成的病症。3.I 3.I型型前胶原肽前胶原肽 I I 型前胶原羧基端前肽型前胶原羧基端前肽（PICPPICP）I I 型前胶原氨基端前肽型前胶原氨基端前肽（PINPPINP）（1 1）概述：）概述：骨胶原的合成是由成骨细胞合成的，占骨骨胶原的合成是由成骨细胞合成的，占骨基质有机质成分的基质有机质成分的90%90%95%95%，且绝大多数为，且绝大多数为I I型型胶原。胶原。I I型胶原是由两个型胶原是由两个1 1链及一个链及
26、一个2 2链组成，链组成，3 3条链互相左旋卷曲而形成一个三股螺旋构型的条链互相左旋卷曲而形成一个三股螺旋构型的纤维状蛋白质。纤维状蛋白质。型胶原是由成骨细胞的前体细胞合成，含型胶原是由成骨细胞的前体细胞合成，含N N端端和和C C端延伸段端延伸段(又称又称I I 型前胶原羧基端前肽型前胶原羧基端前肽 PICPPICP和和I I 型前胶原氨基端前肽型前胶原氨基端前肽 PINP)PINP)。在形成纤维和释放入。在形成纤维和释放入血时从血时从型胶原上断裂下来，并以等摩尔浓度释入型胶原上断裂下来，并以等摩尔浓度释入血中血中，它们均可作为评价骨形成的指标。现多检测它们均可作为评价骨形成的指标。现多检测
27、PICPPICP。型胶原也是其他组织的主要基质，故敏感性型胶原也是其他组织的主要基质，故敏感性和特异性不如骨钙素和和特异性不如骨钙素和B-ALPB-ALP。（2 2）临床意义：）临床意义：增高见于：增高见于：儿童发育期平均为正常成人的儿童发育期平均为正常成人的2 2倍。妊娠最倍。妊娠最后后3 3个月增高。骨肿瘤和其他肿瘤的骨转移、酒个月增高。骨肿瘤和其他肿瘤的骨转移、酒精性肝炎、肺纤维化等。精性肝炎、肺纤维化等。降低见于：降低见于：绝经期后骨质疏松患者经雌激素治疗绝经期后骨质疏松患者经雌激素治疗6 6个月个月后后PICPPICP可降低可降低3030，降低的机制尚不清楚。，降低的机制尚不清楚。1
28、.1.吡啶酚（吡啶酚（PYDPYD）和脱氧吡啶酚（）和脱氧吡啶酚（DPDDPD）（1 1）概述：）概述：骨的有机基质中胶原交联骨的有机基质中胶原交联90%90%为为型胶原。型胶原。PYDPYD和和DPDDPD是是型胶原分子之间构成胶原纤维的型胶原分子之间构成胶原纤维的交联物。交联物。脱氧吡啶酚脱氧吡啶酚吡啶酚吡啶酚两个天然的不能两个天然的不能被还原的交联被还原的交联 骨吸收期间骨吸收期间型胶原被水解，羟基吡啶酚型胶原被水解，羟基吡啶酚交联释放入血并从尿中排除。故可作为反映骨交联释放入血并从尿中排除。故可作为反映骨吸收的指标。吸收的指标。（2 2）临床意义：）临床意义：吡啶酚水平可用于骨质疏松、
29、吡啶酚水平可用于骨质疏松、PagetPaget S S病、其病、其他代谢性骨病、原发性甲状旁腺功能亢进和甲状他代谢性骨病、原发性甲状旁腺功能亢进和甲状腺功能亢进以及其他伴有骨吸收增加性疾病的诊腺功能亢进以及其他伴有骨吸收增加性疾病的诊断或病情评价。断或病情评价。二、骨吸收标志物二、骨吸收标志物2.I I 型胶原型胶原C C端肽和端肽和N N端肽测定端肽测定 （1 1）概述：）概述：型胶原交联区的型胶原交联区的C C端和端和N N端肽也端肽也是一种骨吸收的指标，与脱氧吡啶酚和吡啶酚一是一种骨吸收的指标，与脱氧吡啶酚和吡啶酚一样具有较好特异性，不受饮食等干扰。样具有较好特异性，不受饮食等干扰。（2
30、 2）临床意义：）临床意义：与吡啶酚相同，用于骨质疏松、与吡啶酚相同，用于骨质疏松、PagetPagets s病、病、甲旁亢等伴有骨吸收增加性疾病的诊断或评价。甲旁亢等伴有骨吸收增加性疾病的诊断或评价。3.3.耐酒石酸酸性磷酸酶耐酒石酸酸性磷酸酶 （1 1）概述：）概述：骨吸收期间，破骨细胞产生和分泌一种耐酒骨吸收期间，破骨细胞产生和分泌一种耐酒石酸酸性磷酸酶进入破骨细胞与骨细胞表面之间石酸酸性磷酸酶进入破骨细胞与骨细胞表面之间的间隙，并能在血清中测得，的间隙，并能在血清中测得，能反映破骨细胞活能反映破骨细胞活性和骨吸收情况性和骨吸收情况。（2 2）临床意义：）临床意义：增高见于：增高见于：原
31、发性甲状旁腺机能亢进、慢性肾功能不全、原发性甲状旁腺机能亢进、慢性肾功能不全、畸形性骨炎、骨转移癌、卵巢切除术后、高转换率畸形性骨炎、骨转移癌、卵巢切除术后、高转换率的骨质疏松患者。的骨质疏松患者。降低见于：降低见于：甲状旁腺功能降低。老年性骨质疏松症患者增甲状旁腺功能降低。老年性骨质疏松症患者增高高耐耐酒石酸酸性磷酸酶不显著。酒石酸酸性磷酸酶不显著。4.4.尿羟脯氨酸检测（尿羟脯氨酸检测（HOPHOP）（1 1）概述：）概述：HOPHOP主要存在于胶原，由脯氨酸羟化而成。主要存在于胶原，由脯氨酸羟化而成。大约大约10%10%的羟脯氨酸在胶原分解时被释放从尿排的羟脯氨酸在胶原分解时被释放从尿排
32、出。由于受各种疾病或其他因素包括饮食的干扰，出。由于受各种疾病或其他因素包括饮食的干扰，并且人体其他组织包括肌肉和皮肤也含有一定比并且人体其他组织包括肌肉和皮肤也含有一定比例的胶原，所以尿羟脯氨酸对骨更新或骨吸收不例的胶原，所以尿羟脯氨酸对骨更新或骨吸收不特异。特异。（2 2）临床意义：）临床意义：增加见于增加见于 各种骨代谢性疾病，如各种骨代谢性疾病，如PagetPaget病、骨软化症，病、骨软化症，骨肿瘤等。儿童生长期、严重骨折、甲状旁腺功骨肿瘤等。儿童生长期、严重骨折、甲状旁腺功能亢进、甲亢、骨转移癌、慢性肾功能不全、畸能亢进、甲亢、骨转移癌、慢性肾功能不全、畸形性骨炎、佝偻病和软骨病，
33、绝经后骨质疏松症形性骨炎、佝偻病和软骨病，绝经后骨质疏松症HOP HOP 升高。升高。降低见于：降低见于：甲状腺机能低下、侏儒症甲状腺机能低下、侏儒症HOPHOP显著降低。显著降低。血清血清钙、磷、磷、镁检测骨代骨代谢相关激素相关激素检测 骨骨转换相关相关标志物志物检测 第四节第四节 骨代谢异常的生物化学检测指标骨代谢异常的生物化学检测指标（一）血清钙的测定（一）血清钙的测定 1.1.血清总钙（血清总钙（TCaTCa2+2+）的测定）的测定滴定法（氧化还原滴定法、络合滴定法）滴定法（氧化还原滴定法、络合滴定法）比色法比色法邻甲酚酞络合酮法邻甲酚酞络合酮法 WHOWHO和我国推荐的常规方法和我国
34、推荐的常规方法甲基麝香草酚蓝法甲基麝香草酚蓝法偶氮胂偶氮胂法法火焰光度法火焰光度法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 IFCCIFCC推荐的参考方法推荐的参考方法同位素稀释质谱法同位素稀释质谱法 IFCCIFCC推荐的决定性方法推荐的决定性方法一、血清钙、磷、镁检测一、血清钙、磷、镁检测2.2.血清游离（离子）钙测定血清游离（离子）钙测定 生物学法生物学法透析法透析法超滤法超滤法金属指示剂法金属指示剂法离子选择性电极法离子选择性电极法(ISE)(ISE)目前应用最多，此方法简便、快速、重复性目前应用最多，此方法简便、快速、重复性好，正确和敏感性高，已成为钙离子测定的好，正确和敏感性高，已成为
35、钙离子测定的参考方法。参考方法。（二）血清磷测定（二）血清磷测定磷钼酸还原法磷钼酸还原法 我国推荐的常规方法我国推荐的常规方法非还原法非还原法染料结合法染料结合法紫外分光光度法紫外分光光度法黄嘌呤氧化酶法黄嘌呤氧化酶法 WHOWHO推荐的常规方法推荐的常规方法CVCV多元络合超微量测定法多元络合超微量测定法同位素稀释质谱法同位素稀释质谱法 决定性方法决定性方法原子吸收分光光度法等原子吸收分光光度法等（三）血清镁测定（三）血清镁测定比色法比色法 我国推荐我国推荐MTBMTB法钙镁试剂法作为常规法钙镁试剂法作为常规方法方法荧光法荧光法离子层析法离子层析法离子选择性电极法离子选择性电极法(ISE)(
36、ISE)酶法酶法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(AAS)(AAS)参考方法参考方法同位素稀释质谱法同位素稀释质谱法(ID-MS)(ID-MS)等等 决定性方法决定性方法n 血清镁测定血清镁测定钙镁试剂是一种金属色原指示剂，在碱性溶液钙镁试剂是一种金属色原指示剂，在碱性溶液中与镁结合形成紫色复合物检测。中与镁结合形成紫色复合物检测。加入钙螯合剂加入钙螯合剂EGTAEGTA可减少钙的干扰，减少蛋白可减少钙的干扰，减少蛋白质及血脂的干扰。质及血脂的干扰。甲基麝香草酚蓝法：甲基麝香草酚蓝法：MTBMTB与镁形成蓝色复合物，与镁形成蓝色复合物，加入加入EGTAEGTA可减少钙的干扰。可减少钙的干扰
37、。（一）甲状旁腺激素测定（一）甲状旁腺激素测定放射免疫法放射免疫法酶联免疫法酶联免疫法免疫化学发光法免疫化学发光法 ELISAELISA法是新近发展起来的方法，具有快法是新近发展起来的方法，具有快速、灵敏、无同位素污染的优点速、灵敏、无同位素污染的优点,该法最小检该法最小检测量为测量为2pg2pgmlml，批内及批间，批内及批间CVCV分别为分别为2.72.72.92.9和和7.97.98.68.6。回收率为。回收率为93939494。二、骨代谢相关激素检测二、骨代谢相关激素检测（二）（二）1,25-(OH)1,25-(OH)2 2-D-D3 3的测定的测定放射竞争性结合法（放射竞争性结合法（
38、CPBCPB）放射受体测定法（放射受体测定法（RRARRA）放射免疫法（放射免疫法（RIARIA）高效液相色谱法（高效液相色谱法（HPLCHPLC）由于由于1,25-(OH)1,25-(OH)2 2-D-D3 3是血清中维生素是血清中维生素D D的主要的主要活性形式活性形式,故是反映维生素故是反映维生素D D状况的最佳指标。状况的最佳指标。（三）血清降钙素测定（三）血清降钙素测定RIARIA：不同来源抗血清灵敏度和特异性不同，：不同来源抗血清灵敏度和特异性不同，不同方法和试剂盒间差异较大，使临床正常水不同方法和试剂盒间差异较大，使临床正常水平在实验室之间难以统一。平在实验室之间难以统一。两点免
39、疫法（两点免疫法（EIAEIA和和IRMAIRMA）：测出正常人降钙）：测出正常人降钙素的基础水平低于素的基础水平低于10 ng/L10 ng/L20ng/L20ng/L，其检出，其检出限可小于限可小于2ng/L2ng/L。两点法在诊断甲状腺髓样癌（两点法在诊断甲状腺髓样癌（medullary medullary thyroid carcinoma MICthyroid carcinoma MIC）要比大多数竞争性）要比大多数竞争性RIARIA显现出良好的灵敏度和特异性。显现出良好的灵敏度和特异性。三、骨转换相关标志物检测三、骨转换相关标志物检测1.1.骨钙素测定骨钙素测定 放射免疫法（放射免
40、疫法（RIARIA法）法）酶联免疫法（酶联免疫法（ELISAELISA法）法）亲和素亲和素-生物素酶免疫测定法生物素酶免疫测定法(BAEIA)(BAEIA)化学发光免疫分析法化学发光免疫分析法(CLIA)(CLIA)免疫荧光分析法免疫荧光分析法(FIA)(FIA)等等n 目前应用最多的是目前应用最多的是RIARIA法和法和ELISAELISA法法（一）（一）骨形成标志物的检测骨形成标志物的检测2.2.骨性碱性磷酸酶测定骨性碱性磷酸酶测定 （1 1）化学法：先识别或分离出）化学法：先识别或分离出BALPBALP，再测定其碱性，再测定其碱性磷酸酶的活性。磷酸酶的活性。（2 2）免疫放射法）免疫放射
41、法(IRMA)(IRMA)测定测定BALPBALP：IRMAIRMA法定量检测法定量检测骨骨ALPALP可作为筛选试验，高值标本须用电泳法证实除去可作为筛选试验，高值标本须用电泳法证实除去肝肝ALPALP干扰，检测骨干扰，检测骨ALPALP过低标本时，以电泳法为首选。过低标本时，以电泳法为首选。（3 3）化学发光免疫分析法：具有高度的特异性和敏）化学发光免疫分析法：具有高度的特异性和敏感性，而且操作简便，被认为是目前鉴别和定量分析感性，而且操作简便，被认为是目前鉴别和定量分析BALPBALP的最佳方法。的最佳方法。3.I3.I型型前胶原肽前胶原肽 I I 型前胶原羧基端前肽型前胶原羧基端前肽（
42、PICPPICP）I I 型前胶原氨基端前肽型前胶原氨基端前肽（PINPPINP）检测方法：检测方法：放射免疫法（放射免疫法（RIARIA法）法）酶联免疫法（酶联免疫法（ELISAELISA法）法）制备抗制备抗PINPPINP1 1链的抗体建立的免疫标记法链的抗体建立的免疫标记法是测定是测定PINPPINP的主要方法。的主要方法。1.1.吡啶酚（吡啶酚（PYDPYD）和脱氧吡啶酚（）和脱氧吡啶酚（DPDDPD）测定方法：测定方法：HPLCHPLC法：用法：用HPLC-HPLC-荧光检测法测定。荧光检测法测定。ELISAELISA法：用竞争性单克隆抗体测定脱氧吡啶酚。法：用竞争性单克隆抗体测定脱
43、氧吡啶酚。RIA RIA 法法：用用同位素标记抗体检测吡啶酚。用用同位素标记抗体检测吡啶酚。（二）骨吸收标志物检测（二）骨吸收标志物检测2.I 2.I 型胶原型胶原C C端肽和端肽和N N端肽测定端肽测定 测定方法：测定方法：HPLCHPLC法：用法：用HPLC-HPLC-荧光检测法测定。荧光检测法测定。ELISAELISA法：用竞争性单克隆抗体测定法：用竞争性单克隆抗体测定型胶原交联型胶原交联区的区的C C端和端和N N端肽是目前主要采用的方法。端肽是目前主要采用的方法。RIA RIA 法法 ：用同位素标记抗体检测吡啶酚。：用同位素标记抗体检测吡啶酚。3.3.耐酒石酸酸性磷酸酶耐酒石酸酸性磷
44、酸酶 检测方法检测方法 酶动力学法酶动力学法 电泳法电泳法 放射免疫法放射免疫法 酶联免疫法酶联免疫法 4.4.尿羟脯氨酸检测（尿羟脯氨酸检测（HOPHOP）测定方法：测定方法：（1 1）化学试剂法：尿总化学试剂法：尿总HOPHOP测定采用酸性环境中将胶测定采用酸性环境中将胶原肽链上的原肽链上的HOPHOP水解下来，再氧化生成吡咯，用水解下来，再氧化生成吡咯，用EhrlichEhrlich试剂（酸性对二甲氨基苯甲醛试剂）显色。试剂（酸性对二甲氨基苯甲醛试剂）显色。（2 2）离子交换色谱反向）离子交换色谱反向HPLCHPLC法。法。骨质疏松症骨软化症 第五节第五节 骨代谢异常检测的临床应用骨代谢
45、异常检测的临床应用 代谢性骨病是一种伴有钙、磷、镁、维生代谢性骨病是一种伴有钙、磷、镁、维生素素D D代谢和甲状旁腺功能异常的全身骨骼病。代谢和甲状旁腺功能异常的全身骨骼病。临床上以骨重建紊乱所致的骨转换率异常、临床上以骨重建紊乱所致的骨转换率异常、骨痛、骨畸形和骨折为主要特征。骨痛、骨畸形和骨折为主要特征。常见疾病是骨质疏松症和骨软化症和佝偻常见疾病是骨质疏松症和骨软化症和佝偻病。病。骨质疏松症（骨质疏松症（osteoporosisosteoporosis）是以骨组织显）是以骨组织显微结构退化为特征，骨矿成分和骨基质等比例地微结构退化为特征，骨矿成分和骨基质等比例地不断减少，骨质变薄，骨小梁
46、数量减少，骨脆性不断减少，骨质变薄，骨小梁数量减少，骨脆性增加和骨折危险度升高的一种全身骨代谢障碍的增加和骨折危险度升高的一种全身骨代谢障碍的疾病。疾病。常见原因：常见原因：1.1.生长期骨形成缺陷。生长期骨形成缺陷。2.2.成骨细胞骨形成受损。成骨细胞骨形成受损。3.3.增加骨吸收的其他病理生理过程。增加骨吸收的其他病理生理过程。一、一、骨质疏松症骨质疏松症年龄、年龄、种族（白色人种种族（白色人种 黑色人种黑色人种 黄色人种）黄色人种）长期低钙饮食长期低钙饮食 PTHPTH增加增加绝经或卵巢切除绝经或卵巢切除 长期卧床长期卧床营养缺乏营养缺乏 糖尿病糖尿病肾功能不全性别肾功能不全性别 胃肠切
47、除胃肠切除脂肪泻脂肪泻 类风湿类风湿慢性肝炎慢性肝炎骨质疏松症的危险因素骨质疏松症的危险因素雌激素雌激素 （EstrogenEstrogen）甲状旁腺激素甲状旁腺激素 （parathyroid hormone,PTHparathyroid hormone,PTH）降钙素降钙素 （Calcitionin,CTCalcitionin,CT）活性维生素活性维生素D D （1-251-25（OHOH）2 2D D3 3)甲状腺素甲状腺素 (Thyroxine)(Thyroxine)雄激素雄激素 (Androgenic hormone)(Androgenic hormone)皮质类固醇激素皮质类固醇激素
48、 (Corticosteroid hormone)(Corticosteroid hormone)生长激素生长激素 (Growth hormone,GH)(Growth hormone,GH)与骨质疏松症与骨质疏松症有关的激素有关的激素原发性骨质疏松症原发性骨质疏松症 （primary osteoporosisprimary osteoporosis）占）占90%90%停经后骨质疏松症（停经后骨质疏松症（I I型）型）老年性骨质疏松症（老年性骨质疏松症（IIII型）型）继发性骨质疏松症继发性骨质疏松症 （secondary osteoporosissecondary osteoporosis）
49、占）占10%10%分型分型（一）原发性骨质疏松症（一）原发性骨质疏松症（primary osteoporosisprimary osteoporosis）包括二型：包括二型：I I 型骨质疏松症（绝经后骨质疏松症）型骨质疏松症（绝经后骨质疏松症）型骨质疏松症（老年性骨质疏松症）型骨质疏松症（老年性骨质疏松症）1.1.I I型骨质疏松症型骨质疏松症 （1 1）发病机制：雌激素分泌不足，使破骨细胞过）发病机制：雌激素分泌不足，使破骨细胞过于活跃，影响骨胶原的成熟、转换和骨矿化。于活跃，影响骨胶原的成熟、转换和骨矿化。同时雌激素抑制同时雌激素抑制PTH PTH 的分泌，使肾脏的分泌，使肾脏11羟化酶
50、羟化酶的活化发生障碍，造成的活化发生障碍，造成1 1，25-(OH)25-(OH)2 2D D3 3 合成减少，合成减少，肠吸收钙减少肠吸收钙减少 ，骨矿含量减少，导致骨质疏松。，骨矿含量减少，导致骨质疏松。（2 2）临床表现：）临床表现：主要为腰背疼痛，身高缩短、驼背，易主要为腰背疼痛，身高缩短、驼背，易发生骨折，以脊椎压缩性骨折和桡骨远端骨发生骨折，以脊椎压缩性骨折和桡骨远端骨折为主。折为主。（3 3）实验室检查：）实验室检查：血清钙、磷、血清钙、磷、ALPALP一般均在正常范围。一般均在正常范围。血清骨钙素（血清骨钙素（BGPBGP）、总碱性磷酸酶（）、总碱性磷酸酶（TALPTALP）、