骨代謝疾病的實(shí)驗(yàn)室檢查

1、2021/3/141骨代謝疾病的實(shí)驗(yàn)室檢查2021/3/142概述 骨骼從出生到老年,骨質(zhì)的形成(成骨)和吸收(破骨)以及礦物質(zhì)的沉積和去除都是有規(guī)律地進(jìn)行著。自出生到成年,骨的發(fā)育與生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)。成年后骨的形成與吸收保持平衡。到老年則成骨作用緩慢，而破骨作用照常進(jìn)行，以致引起老年性骨質(zhì)疏松。骨骼的發(fā)育、生長(zhǎng)和礦物質(zhì)代謝的正常進(jìn)行，主要系由適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)和正常內(nèi)分泌腺功能的調(diào)節(jié)所保證。營(yíng)養(yǎng)不足、維生素缺乏和內(nèi)分泌腺功能障礙均可能引起全身性骨骼改變。在不同的發(fā)育、生長(zhǎng)時(shí)期產(chǎn)生不同的表現(xiàn)。2021/3/143骨的組成骨組織的構(gòu)成成分:無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。無(wú)機(jī)物質(zhì)占骨重70%,其中95%為磷酸鈣鹽形成的羥磷灰

2、石。有機(jī)物占骨重30%,其中98%為I型膠原，2%為非膠原蛋白如骨聯(lián)結(jié)蛋白、骨鈣素、骨橋蛋白和骨涎蛋白。這些構(gòu)成的組分在血清或血漿中的含量以及在尿中排泄量是臨床監(jiān)測(cè)骨代謝的重要依據(jù)。2021/3/144正常骨的代謝（一）成骨和破骨成骨:成骨細(xì)胞分泌骨基質(zhì)和骨鹽沉積于骨基質(zhì)的過(guò)程。成骨過(guò)程,間充質(zhì)細(xì)胞先分化成骨細(xì)胞,成骨細(xì)胞及其所分沁的基質(zhì)與纖維組成類(lèi)骨組織，鈣鹽沉著于內(nèi)，使類(lèi)骨間質(zhì)成為骨間質(zhì)，成骨細(xì)胞失去分泌作用成為骨細(xì)胞。 破骨:破骨細(xì)胞（多核巨細(xì)胞）吸收和溶解骨質(zhì)（包括骨基質(zhì)和骨鹽）。此活動(dòng)主要受甲狀旁腺激素的影響。不同時(shí)期（生長(zhǎng)期、成年、老年）2021/3/145正常骨的代謝（二）鈣和磷

3、的代謝鈣、磷大部分存在于骨內(nèi),鈣99.7%位于骨內(nèi),血和體液內(nèi)鈣很少，但很重要。體內(nèi)鈣磷代謝保持動(dòng)態(tài)平衡。鈣磷來(lái)源于食物和小腸吸收。影響小腸鈣吸收的因素:維生素D、腸內(nèi)磷酸鹽、PH值、游離脂肪酸鈣磷的排泄:80%腸道，20%腎臟，大部分被重吸收。2021/3/146（三）影響骨代謝的因素1、食物中蛋白質(zhì)和鈣磷的含量2、腸和腎的功能3、內(nèi)分泌:4、維生素:5、人體運(yùn)動(dòng)和力的作用甲狀旁腺激素降鈣素腎上腺皮質(zhì)激素:抑制成骨生長(zhǎng)激素甲狀腺激素性激素調(diào)節(jié)血鈣濃度vitD:促進(jìn)鈣吸收,成骨vitC:維持成骨細(xì)胞正常分泌骨基質(zhì)及足量堿性磷酸酶,缺乏可致明顯骨質(zhì)疏松.vitA:影響骨骺板軟骨細(xì)胞變形過(guò)程202

4、1/3/147骨的轉(zhuǎn)換2021/3/148常見(jiàn)骨代謝疾病一、骨質(zhì)疏松（osteoporosis) 有機(jī)和無(wú)機(jī)成分呈比例減少。二、維生素D缺乏癥vitD缺乏 鈣磷代謝紊亂 骨基質(zhì)鈣鹽沉著缺乏 佝僂?。ㄐ海┖凸琴|(zhì)軟化（成人）1.佝僂病(rickets)2.骨質(zhì)軟化三、維生素C缺乏癥2021/3/149常見(jiàn)骨代謝疾病四、腎性骨病 又稱(chēng)腎性骨營(yíng)養(yǎng)不良,是CRF時(shí)由于鈣、磷及維生素D代謝障礙,繼發(fā)甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)，酸堿平衡紊亂等因素而引起的骨病。1.腎小球性腎病又稱(chēng)慢性腎小球腎病尿毒癥性骨營(yíng)養(yǎng)不良;2.腎小管性骨病3.透析性骨病常發(fā)生于透析6個(gè)月后，臨床上常有骨痛和瘙癢。提示血鈣增高。4.腎移植后:原

5、有骨病可不再發(fā)展，但?？梢?jiàn)缺血性壞死?？赡芘c大量應(yīng)用皮質(zhì)激素有關(guān)。激素引起的高血脂和脂肪栓塞及骨髓骨脂肪沉積對(duì)血管的壓迫是導(dǎo)致骨壞死的原因。常位于股骨頭、肱骨頭和膝部。2021/3/1410常見(jiàn)骨代謝疾病五、內(nèi)分泌性骨病1.巨人癥和肢端肥大癥 發(fā)生在青春期前的垂體前葉機(jī)能亢進(jìn)癥,腺腦垂體分泌生長(zhǎng)激素（GH）過(guò)多,引起組織、骨骼及內(nèi)臟的增生肥大及內(nèi)分泌代謝紊亂的疾病。發(fā)病在青春期前、骺部未閉合者為巨人癥。發(fā)病在青春期后、骺部已閉合者為肢端肥大癥。多數(shù)病人起病在青春期前，至成人后繼續(xù)發(fā)展，形成“肢端肥大性巨人癥”。 2.垂體性侏儒 系在青春期前發(fā)生垂體前葉功能不足，于童年時(shí)期出現(xiàn)發(fā)育停止現(xiàn)象，常為

6、顱咽管瘤或空泡蝶鞍所引起?；颊唧w型瘦小，但勻稱(chēng)，智力正常，性發(fā)育不全。2021/3/1411常見(jiàn)骨代謝疾病3.甲狀腺功能亢進(jìn)系因甲狀腺?gòu)浡曰蚪Y(jié)節(jié)性腫大,致甲狀腺素分泌過(guò)多而引起的內(nèi)分泌代謝性疾病。骨骼表現(xiàn)全身性骨質(zhì)疏松,嚴(yán)重時(shí)可繼發(fā)脊椎壓縮性骨折，但對(duì)診斷并不具特征性。4.呆小病系因飲食中缺碘或先天性甲狀腺素缺如引起的身體和智力發(fā)育障礙。分地方性和散發(fā)性?xún)煞N。骨骼表現(xiàn)骨發(fā)育遲緩、骨齡落后、發(fā)育不良、畸形和骨質(zhì)疏松。5.腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)柯興綜合征:主要是糖皮質(zhì)激素促使蛋白分解過(guò)多使骨樣組織生成不足而引起骨質(zhì)疏松，骨齡落后。常并發(fā)骨折，多見(jiàn)于胸腰椎、坐骨、恥骨和肋骨等。骨折疼痛不重。關(guān)節(jié)退行性

7、變顯著。X線(xiàn)上易于顯示骨質(zhì)疏松及并發(fā)的骨折與畸形。2021/3/1412常見(jiàn)骨代謝疾病6.甲狀旁腺功能亢進(jìn)PTH作用并非直接對(duì)血鈣、磷的影響,而是通過(guò):a. 加速破骨細(xì)胞活躍加速骨溶解釋放鈣、磷入血。b. 促進(jìn)骨細(xì)胞釋放AKP促進(jìn)骨溶解釋放鈣入血。c. 促使枸緣酸濃度PH值有利于骨鹽溶解血鈣、磷d. 腎臟的作用:抑制腎小管對(duì)磷的回收尿磷血磷。e. 腸道作用：增加腸道對(duì)鈣的吸收（對(duì)磷的吸收無(wú)影響）。 2021/3/1413常見(jiàn)骨代謝疾病7.甲狀旁腺功能減低甲狀腺手術(shù)誤將甲狀旁腺一并切除或原因不明,特發(fā)性者。使得甲狀旁腺激素（PTH）下降:a、 破骨細(xì)胞活躍骨溶解骨鹽不釋放。b、 AKP正?；蚬侨?/p>

8、解。c、 枸緣酯濃度PH值不利骨溶解。d、 腎小管磷回吸收尿磷血磷血鈣。腎小管抑制對(duì)鈣吸收尿鈣血鈣2021/3/1414鈣（鈣（CalciumCalcium）一、概述一、概述實(shí)驗(yàn)室檢查實(shí)驗(yàn)室檢查2021/3/14152021/3/1416二、鈣的代謝二、鈣的代謝 1 1、鈣的代謝、鈣的代謝2021/3/14172021/3/14182 2、血鈣2021/3/14192021/3/14202021/3/14212021/3/1422磷磷(phosphorus)(phosphorus)一、概述一、概述2021/3/14232021/3/1424二、磷的代謝二、磷的代謝 1 1、磷的代謝、磷的代謝2

9、021/3/14252 2、血磷、血磷2021/3/1426（2）分類(lèi)無(wú)機(jī)磷 HPO42- 80%-85% H2PO4- 其余 PO43- 微量2021/3/1427 :2021/3/1428 維生素D, 又名抗佝僂病維生素,鈣化醇;人體維生素D,主要來(lái)源于日照（7脫氫膽固醇）少量來(lái)源于動(dòng)物性食物（如大馬哈魚(yú),青魚(yú)等）或通過(guò)藥物來(lái)補(bǔ)充維生素D缺乏的原因外周循環(huán)的維生素D水平隨著年齡而下降日照減少，攝食減少腎功能有問(wèn)題胃腸功能紊亂等 維生素（維生素（Vitamin）D2021/3/14291,25-OH Vitamin D325-OH Vitamin D325-OH Vitamin D21,25

10、-OH Vitamin D295 % of the circulating Vitamin D is Vitamin D3 (Europe)25-(OH) Vitamin D3 25-羥維生素D3 2021/3/143025-(OH) Vit D3 是Vit D的代謝產(chǎn)物因其含量多,并且穩(wěn)定檢測(cè)25-(OH) Vit D3更具臨床意義25-(OH) Vitamin D3 25-羥維生素 D3 2021/3/1431最終的活性產(chǎn)物1, 25 (OH)2 Vitamin D的生理作用:促進(jìn)小腸對(duì)鈣、磷的吸收促進(jìn)細(xì)胞外鈣離子,通過(guò)和PTH相互作用達(dá)到平衡狀態(tài)促進(jìn)骨骼鈣化Vit D缺乏導(dǎo)致缺鈣,臨床表

11、現(xiàn)為:骨密度下降高的骨轉(zhuǎn)換骨折風(fēng)險(xiǎn)增加骨軟化骨骼，肌肉疼痛或/無(wú)力25-(OH) Vitamin D3 2021/3/1432甲狀旁腺素甲狀旁腺素(parathyroid hormone,PTH)(parathyroid hormone,PTH)2021/3/14332021/3/1434PTH對(duì)細(xì)胞內(nèi)鈣代謝的調(diào)節(jié)對(duì)細(xì)胞內(nèi)鈣代謝的調(diào)節(jié)2021/3/14352021/3/14362021/3/1437甲狀旁腺素生物學(xué)特性:甲狀旁腺主細(xì)胞分泌的84個(gè)氨基酸組成的多肽分子量約為9.5 KD分泌呈現(xiàn)日夜節(jié)律波動(dòng)(6:00最高,16:00最低)臨床意義:與降鈣素、Vit D協(xié)同作用,調(diào)節(jié)鈣、磷水平，升鈣

12、降磷促進(jìn)小腸粘膜上皮細(xì)胞對(duì)鈣的吸收促進(jìn)骨鹽沉積和骨的形成2021/3/1438降鈣素降鈣素(CT)(CT)2021/3/14392021/3/14402021/3/1441骨鈣素和N-MID骨鈣素BGP是體內(nèi)骨骼中最豐富的非膠原蛋白,成熟成骨細(xì)胞分泌的一種特異非膠原骨基質(zhì)蛋白;是成骨細(xì)胞的敏感和特異標(biāo)志。 BGP基因位于1號(hào)染色體。生物學(xué)特性:骨合成過(guò)程中由成骨細(xì)胞產(chǎn)生Vit K依賴(lài)性,49個(gè)氨基酸組成，分子量約為5.8 KD骨基質(zhì)中最重要的特異性非膠原鈣結(jié)合蛋白完整BGP有49個(gè)氨基酸組成，有三個(gè)谷氨酸羧基化，分子量為5800。血清中約1/3為完整骨鈣素，1/3為骨鈣素N端中分子片段，1/3

13、為氨基酸短肽。2021/3/1442血標(biāo)本放在室溫血標(biāo)本放在室溫11時(shí)時(shí)骨鈣素大量降解骨鈣素大量降解檢測(cè)完整分子數(shù)值降低檢測(cè)完整分子數(shù)值降低1491143 444919 2043C-terminal完整分子完整分子N-terminal中分子片段中分子片段MIG fragment1/31/31/31/31/31/3AA血清骨鈣素的不穩(wěn)定性2021/3/1443檢測(cè)酶標(biāo)法和電化學(xué)發(fā)光免疫法完整BGP很不穩(wěn)定,羧基端43-44間的氨基酸極易被蛋白酶水解,列解成大的N片段，使大多數(shù)多價(jià)抗體不能識(shí)別而不起免疫反應(yīng)。用先進(jìn)的ECL法測(cè)定骨鈣素N-MIN片段，靈敏度高，穩(wěn)定性好。2021/3/1444羅氏N

14、-端骨鈣素試劑特點(diǎn)同時(shí)識(shí)別N-端片斷和完整片斷骨鈣素從完整分子檢測(cè)到中分子片斷檢測(cè)解決了骨鈣素檢測(cè)不穩(wěn)定的問(wèn)題2021/3/1445臨床應(yīng)用BGP反映成骨細(xì)胞功能水平,凡屬高轉(zhuǎn)移代謝骨病、腫瘤骨轉(zhuǎn)移BGP水平可增高。骨發(fā)育生長(zhǎng)過(guò)程中BGP水平高,如兒童期為成人水平數(shù)倍，在青春期為成人5倍，以后緩慢下降，30-35歲穩(wěn)定在一水平上。骨折愈合過(guò)程中，成骨功能加強(qiáng)，BGP水平增高。2021/3/1446臨床應(yīng)用糖皮質(zhì)激素抑制BGP的合成。BGP最好與ALP同時(shí)檢測(cè)。腎衰時(shí)BGP增高但ALP正常;高轉(zhuǎn)移代謝性骨病時(shí)兩者都升高,肝衰時(shí)BGP正常而ALP可有升高。2021/3/1447I型前膠原氨基端前肽

15、PINP型前膠原氨基端前肽（N-terminal propeptide of type procollagen,PINP）是從1型前膠原分子的兩端分解出來(lái)的前膠原肽,型前膠原是型膠原前體，型前膠原經(jīng)蛋白酶水解作用，從1型前膠原分子的兩端分解出兩個(gè)前膠原肽，即為PINP，PICP。2021/3/1448P1NPP1NPI型前膠原氨基端延長(zhǎng)肽型前膠原氨基端延長(zhǎng)肽 骨合成過(guò)程中骨合成過(guò)程中,釋放釋放PINP原膠原原膠原原骨膠原原骨膠原2021/3/1449PINP它們是沉集于基質(zhì)之前所釋放出的物質(zhì),是各自從未成熟膠原釋放的（在型膠原合成增殖期）,兩者可反映型膠原形成速率當(dāng)成骨細(xì)胞活性增強(qiáng)時(shí)，前膠原合

16、成增多，PINP在血液中濃度增高2021/3/1450臨床應(yīng)用PINP在血清中的含量反映成骨細(xì)胞合成骨膠原的能力,構(gòu)成監(jiān)測(cè)成骨細(xì)胞活力和骨形成的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)基礎(chǔ)。2021/3/1451PTH類(lèi)藥物治療的患者類(lèi)藥物治療的患者: 三個(gè)月后三個(gè)月后tPINP上升了上升了150在在Teriparatide特立帕肽特立帕肽注射液注射液(禮來(lái)制藥禮來(lái)制藥,Forsteo)的治療方的治療方案中也觀察到同樣的模型案中也觀察到同樣的模型相對(duì)于基礎(chǔ)值相對(duì)于基礎(chǔ)值,如果如果PINP再次檢測(cè)時(shí)上升再次檢測(cè)時(shí)上升 40%提示促進(jìn)骨合提示促進(jìn)骨合成治療成功成治療成功 （IOF導(dǎo)則）導(dǎo)則）PINPPINPI型前膠原氨基端延長(zhǎng)

17、肽型前膠原氨基端延長(zhǎng)肽臨床意義臨床意義:療效監(jiān)測(cè)療效監(jiān)測(cè)2021/3/1452堿性磷酸酶和骨堿性磷酸酶ALP,BALP骨堿性磷酸酶由成骨細(xì)胞分泌,是成骨細(xì)胞成熟和具有活性的標(biāo)志。ALP由骨、肝、腸、腎、胎盤(pán)等同功酶組成,骨型占50%，余者主要來(lái)自肝臟。2021/3/1453檢測(cè)ALP有比色法和動(dòng)力學(xué)法BALP有電泳分離法熱失活法麥胚凝集素沉淀法酶標(biāo)法化學(xué)發(fā)光法2021/3/1454臨床應(yīng)用凡屬高轉(zhuǎn)換的代謝性骨病均可有TALP和BPLP的增高,如變形性骨炎、原發(fā)和繼發(fā)甲旁亢、甲亢高轉(zhuǎn)換骨質(zhì)疏松癥佝僂病、軟骨病骨轉(zhuǎn)移癌。2021/3/1455I型膠原C端肽CTXCTX又稱(chēng)-Crosslaps存在于

18、成熟的骨膠原中,當(dāng)破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)時(shí)骨膠原溶解釋放I型膠原蛋白,再分解為NTX，CTX，它們均為細(xì)胞外膠原纖維降解產(chǎn)物，均可在血清和尿液中檢測(cè)到。2021/3/1456I型膠原C端肽CTX2021/3/1457抗重吸收治療抗重吸收治療respondernon-responder or non compliantnon-compliant% 相對(duì)于基礎(chǔ)值相對(duì)于基礎(chǔ)值的的下降下降+10+100 0-2020-4040周周0 4 8 12 16 20 24-6060-55% least change required for showing treatment effectiveness-55%-5

19、5%SourcesSources: adapted from Tanko et al. (2003) Bone, 32: 687-693. -crosslaps （CTX）I型膠原羧基端降解產(chǎn)物 監(jiān)測(cè)療效及治療依從性監(jiān)測(cè)療效及治療依從性2021/3/1458T score: a T score of plus one = 1 standard deviation above the average reference groupOdds Ratio Probability of fracture(%) for 5 yearsAll women13Low femoral neck BMD (T

20、score +2)2.125High urinary free DPD (T score +2)1.824CombinationLow BMD + high serum CTX3.854Low BMD + high free DPD2.145骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 高濃度CrossLaps 使臀部、脊柱等部位的骨折風(fēng)險(xiǎn)增加一倍（25） 與BMD 聯(lián)合評(píng)估,可預(yù)測(cè)絕經(jīng)后女性的高骨折風(fēng)險(xiǎn)（45倍,54)-crosslaps （CTX）I型膠原羧基端降解產(chǎn)物2021/3/1459用電化學(xué)發(fā)光免疫法測(cè)定用電化學(xué)發(fā)光免疫法測(cè)定利用多克隆抗體對(duì)利用多克隆抗體對(duì)I型膠原交連型膠原交連C端肽端肽特殊氨基酸序列反應(yīng)而測(cè)定

21、。特殊氨基酸序列反應(yīng)而測(cè)定。I型膠原C端肽CTX2021/3/1460臨床應(yīng)用原發(fā)性骨質(zhì)疏松患者高轉(zhuǎn)換型升高,女性絕經(jīng)后高于絕經(jīng)前,老年婦女骨折患者明顯高于非骨折婦女。代謝性骨病、原發(fā)性甲旁亢、甲亢，Pagets病明顯升高。2021/3/1461NTX是I型膠原交聯(lián)末端肽,為總的N端交聯(lián)物,結(jié)果用同時(shí)檢測(cè)的尿肌酐來(lái)校正。NTX也是反映骨轉(zhuǎn)換骨吸收特異指標(biāo)。出生時(shí)尿中濃度最高，隨著年齡增加逐漸下降，生長(zhǎng)終止時(shí)處于相對(duì)恒定狀態(tài)。絕經(jīng)后婦女顯著高于絕經(jīng)前，高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松癥明顯升高。I型膠原N端肽NTX2021/3/1462臨床應(yīng)用NTX升高見(jiàn)于高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松。青少年期男性高于女性,女性絕經(jīng)后明顯升高。代謝性骨病升高2021/3/1463羥脯氨酸尿羥脯氨酸目前檢測(cè)的方法一般精度較差,且受食物（肉食或其他富含明膠食品）、組織炎癥、創(chuàng)傷等非骨膠原