【教學】第十二章-骨代謝異常的生物化學診斷

第十二章

骨代謝異常的生物化學診斷

佝僂病骨質(zhì)疏松整理ppt骨骨纖維骨相關細胞無機成分

骨組織細胞間質(zhì)（骨基質(zhì)）有機成分礦物質(zhì)：鈣、磷、鎂骨鹽：羥磷灰石結(jié)晶蛋白質(zhì)Ⅰ型膠原多糖蛋白質(zhì)脂類糖蛋白復合體骨細胞成骨細胞破骨細胞基礎概要A.骨組成骨主要由骨礦物質(zhì)（無機物）、有機基質(zhì)和骨組織組成。整理ppt成骨作用包括兩個過程，即骨的有機（基）質(zhì)形成和

骨鹽沉積。骨的有機（基）質(zhì)形成是成骨細胞分泌蛋白多糖和膠原、由膠原聚合成膠原纖維作為骨鹽沉積的骨架。成骨細胞被埋在骨的有機（基）質(zhì)中成為骨細胞。骨鹽沉積于膠原纖維表面，先形成無定形骨鹽（如磷酸氫鈣等），繼而形成羥磷灰石結(jié)晶。整理ppt溶骨作用是破骨細胞釋放溶酶體中的蛋白水解酶，使骨的有機質(zhì)（膠原）水解，同時破骨細胞還釋放出一些酸性物質(zhì)，如乳酸、檸檬酸、碳酸等，使局部酸性物質(zhì)增加，促進骨鹽溶解，這種骨的有機質(zhì)水解及骨鹽溶解稱為溶骨作用。

整理ppt正常成人體內(nèi)的成骨和溶骨作用保持著動態(tài)平衡，不僅保證了骨的正常生長，還維持了鈣磷的動態(tài)平衡，這種作用稱為骨的更新作用。整理pptB.骨的正常代謝

骨礦物質(zhì)（鈣、磷、鈉、鎂、鐵、氟等）和骨鹽維持骨密度。骨的有機物質(zhì)(蛋白質(zhì)、I型膠原、脂類和糖蛋白復合體等)參與了骨小梁和骨基質(zhì)的形成，促進骨的生長、修復，參與骨骼的新陳代謝。骨的組織細胞（骨細胞、成骨細胞和破骨細胞）在相關激素（甲狀旁腺素、降鈣素、活性維生素D）的作用下，相互協(xié)調(diào)，共同維護骨的正常代謝，實現(xiàn)骨骼發(fā)育、生長。整理pptC.骨代謝性疾病

骨代謝疾病是指由多種因素引起骨組織中鈣、磷等礦物質(zhì)、成骨細胞和/或破骨細胞功能異常，引起的骨基質(zhì)、骨細胞代謝紊亂。包括骨質(zhì)疏松癥、骨軟化病、佝僂病等。整理ppt主要內(nèi)容

一、鈣、磷、鎂代謝及其異常二、骨轉(zhuǎn)換相關標志物三、骨代謝異常生化指標的檢測四、骨代謝異常生化指標的臨床應用整理ppt

第一節(jié)骨代謝及其異常一、鈣代謝及其異常

二、磷代謝及其異常

三、鎂代謝及其異常

四、骨代謝激素

整理ppt鈣、磷、鎂是人體重要組成物質(zhì)，具有廣泛的生理功能。鈣、磷、鎂的分布和存在形式

整理ppt鈣的代謝食物鈣(乳制品、果菜)十二指腸主動吸收

鈣的代謝

腸道排泄腎排泄近曲小管被重吸收遠曲小管和集合管被吸收活性維生素D3

20%

50%

20%

一、鈣代謝及其異常80%

整理ppt人體內(nèi)鈣的存在狀態(tài)

人體中鈣存在狀態(tài)

骨鹽

體液鈣羥磷灰石結(jié)晶無定形磷酸鈣沉淀非擴散鈣：與蛋白質(zhì)結(jié)合可擴散鈣游離Ca2＋復合鈣乳酸鈣、檸檬酸鈣等40%60%整理ppt紅細胞內(nèi)鈣含量較少，絕大多數(shù)存在于血漿中，故血鈣通常指血漿鈣，正常值為2.25～2.75mmol/L。

離子鈣45%

血鈣

復合鈣15％

與血漿蛋白結(jié)合的鈣40%擴散鈣非擴散鈣結(jié)合鈣注：血漿中發(fā)揮生理作用的是離子鈣，離子鈣與非擴散鈣可相互轉(zhuǎn)換，但受PH影響。整理ppt血漿蛋白結(jié)合鈣血漿蛋白+Ca2+當[H+]升高時，蛋白結(jié)合體向離子鈣轉(zhuǎn)移當[H+]降低時，血漿離子鈣降低，而血漿總鈣量可無變化，此時可出現(xiàn)低鈣抽搐現(xiàn)象。pH每改變0.1單位,血清游離鈣濃度改0.05mmol/LH+HCO3-整理ppt總鈣的異常2.25-2.75mmol/L表現(xiàn)為游離鈣的異常0.94-1.26mmol/L總鈣和游離鈣的異常鈣代謝異常整理ppt1.高鈣血癥（Hypercalcemia）定義：血鈣濃度高于2.75mmol/L常見病因:①鈣溢出進入細胞外液②腎對鈣的重吸收增加③腸道對鈣吸收增強④骨骼的重吸收增加⑤原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進和PTH過度分泌整理ppt2.低鈣血癥（hypocalcemia）定義：血鈣濃度低于2.25mmol/L常見病因：①低清蛋白血癥：血清總鈣降低②慢性腎功能衰竭③甲狀旁腺功能減退,PTH分泌不足④維生素D缺乏⑤電解質(zhì)代謝紊亂并發(fā)高磷血癥整理ppt磷的代謝食物有機磷酸酯和磷脂磷的代謝無機磷酸鹽在空腸腸管內(nèi)磷酸酶腸道排泄腎排泄腎小管（主要是近曲小管）重吸收85%～95%

30%

70%

二、磷代謝及其異常整理ppt血中磷通常指血漿中的無機磷，主要以HPO42-的形式存在占80％～85％以上。正常成人血漿無機磷含量為0.81～1.45mmol/L。整理ppt1.高磷血癥定義:指血清無機磷濃度高于1.45mmol/L。①腎排泌磷酸鹽能力下降②磷酸鹽攝入過多③細胞內(nèi)磷酸鹽大量轉(zhuǎn)運出

磷代謝異常整理ppt2.低磷血癥定義：血清無機磷濃度低于0.81mmol/L。常見病因:①磷向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移②腎磷酸鹽閾值降低③腸道磷酸鹽的吸收減少④細胞外磷酸鹽丟失整理ppt三、鎂代謝及其異常

骨中的鎂主要以磷酸鎂及碳酸鎂的形式存在。

鎂存在于除脂肪以外的所有動物組織及植物性食品中，日攝入量為250mg。

1.吸收部位：主要在回腸方式：主動轉(zhuǎn)運過程

2.排泄消化道排泄

腎排泄（主要途徑）

整理ppt3.對骨代謝的調(diào)節(jié)（1）鎂能從羥磷灰石中置換出鈣，故鎂能夠影響骨的代謝。（2）高鎂可影響成骨作用，骨鎂升高，礦化過程減慢，可能發(fā)生骨營養(yǎng)不良。整理ppt高鎂血癥

致高鎂血癥的主因有：鎂攝入過多

靜脈內(nèi)補鎂過快過多，這種情況在腎功能受損的病人中易發(fā)生。排鎂過少

腎排鎂減少是高鎂血癥最重要的原因。內(nèi)分泌紊亂

甲狀腺功能減退，某些粘液水腫的病人可能發(fā)生高鎂血癥；醛固酮減少，某些Addison

病患者可發(fā)生高鎂血癥。鎂代謝異常整理ppt低鎂血癥缺鎂的主要表現(xiàn)是神經(jīng)-肌肉障礙和精神與行動的異常，如乏力、衰弱感、體溫調(diào)節(jié)不良。嚴重時可有神經(jīng)過敏、震顫、搐搦、肌肉痙攣、眼顫以及吞咽困難等。鎂缺乏通常因胃腸道及腎臟的丟失胃腸道病癥腎臟丟失整理ppt四、骨代謝激素調(diào)節(jié)及其異常

主要調(diào)節(jié)激素

是甲狀旁腺主細胞合成與分泌的一種單鏈多肽。84個氨基酸殘基的PTH，分子量9500。

是維生素D3在肝

和腎經(jīng)過一定的代謝轉(zhuǎn)變成為活化型后才能發(fā)揮其生物學作用,并被認為是一種激素。

是由甲狀腺濾泡旁細胞（C細胞）合成分泌的一種單鏈多肽激素，由32個氨基酸殘基組成，分子量3418。

甲狀旁腺激素（PTH）1，25-二羥維生素D3降鈣素（CT）整理ppt1.甲狀旁腺激素（1）血鈣負反饋調(diào)節(jié)PTH的合成與分泌（2）調(diào)節(jié)骨代謝：靶器官為腎臟、骨骼、小腸。升高血Ca2+，降低血P整理ppt（1）甲狀旁腺功能亢進

原發(fā)性甲旁亢：腺瘤或增生引起

繼發(fā)性甲旁亢：維生素D缺乏及慢性腎臟疾病。

表現(xiàn)為：甲狀旁腺激素增高，高血鈣低血磷，尿結(jié)石或腎鈣鹽沉著癥，腎機能常遭受嚴重損害，骨骼的脫鈣畸形。2.甲狀旁腺激素功能異常整理ppt（2）甲狀旁腺功能減退繼發(fā)性甲旁減：最多見甲狀腺手術(shù)時誤將甲狀旁腺切除或損傷所致特發(fā)性甲旁減：系自身免疫性疾病。假性甲旁減：PTH結(jié)構(gòu)異?；虬衅鞴偈荏w異常表現(xiàn)為：PTH減少，血鈣降低，尿磷減少，血磷濃度增高。手足搐搦，尿鈣顯著增加，皮膚、毛發(fā)、指甲等外胚層組織病變，小兒牙齒發(fā)育不全。

2.甲狀旁腺激素功能異常整理ppt2.活性維生素D活性D3活性是維生素D3的10～15倍1,CT①②③④整理ppt骨代謝調(diào)節(jié):靶器官是小腸、骨、腎臟。整理ppt（1）維生素D攝入不足

佝僂病和骨軟化癥（2）肝性佝僂病和腎性佝僂病（3）維生素D依賴性佝僂病表現(xiàn)為1，25-二羥維生素D3降低，血清磷降低，血清鈣含量低或正常，血清骨堿性磷酸酶增高。發(fā)生佝僂病和骨軟化病，同時肌肉松弛、非特異性神經(jīng)精神癥狀、生長遲緩、免疫力低下等表現(xiàn)?；钚跃S生素D的調(diào)節(jié)異常整理ppt3.降鈣素（CT）(1)受血漿中的鈣離子的影響，CT的分泌隨血鈣升高而增加，兩者呈正相關。(2)骨代謝調(diào)節(jié):靶器官主要是骨和腎，對小腸間接影響。整理ppt（3）降鈣素分泌異常

①升高見于：孕婦、兒童、甲狀旁腺功能亢進、腎衰、慢性炎癥、甲狀腺髓樣癌、白血病、骨髓外骨髓增殖癥、肺癌等。

②降低見于：甲狀腺先天發(fā)育不全、甲狀腺全切患者、低血鈣等。整理ppt整理ppt一、骨形成標志物

第二節(jié)骨轉(zhuǎn)換相關標志物

二、骨吸收標志物

整理ppt骨轉(zhuǎn)換標志物

骨形成標志物骨鈣素骨性堿性磷酸酶Ⅰ型膠原前肽骨吸收標志物吡啶酚和脫氧吡啶酚Ⅰ型膠原C端肽和N端肽抗酒石酸酸性磷酸酶尿羥脯氨酸骨代謝過程中，破骨細胞活動所降解的骨基質(zhì)成分和分泌的產(chǎn)物，以及成骨細胞形成新骨所釋放的代謝產(chǎn)物進入血液和尿液中，構(gòu)成了反映破骨細胞活性的骨吸收指標和反映成骨細胞活性的骨形成指標。整理ppt骨鈣素是含49個氨基酸，分子量5669的小蛋白，為人骨中主要的和最多的非膠原蛋白，占總蛋白的1%。骨鈣素是1,25-(OH)2-D3刺激下由成骨細胞合成。50%結(jié)合羥磷灰石中的Ca2+，50%游離入血，由腎臟清除。骨鈣素骨形成標志物整理ppt其主要功能是保持骨的正常礦化和抑制異常羥磷灰石結(jié)晶形成。循環(huán)中的骨鈣素半壽期僅5min左右，因此，血清骨鈣素水平基本上能夠反映近期成骨細胞活性和骨形成功能。骨鈣素骨形成標志物整理ppt由成骨細胞合成和分泌。它在成骨過程中能水解多種磷酸酯，

為羥磷灰石的沉積提供所需的磷酸，同時水解焦磷酸鹽，維

持局部堿性環(huán)境，促進骨的礦化。血清骨性堿性磷酸酶：在反映成骨細胞活性和骨形成上有較高特異性，優(yōu)于骨鈣素。因為B-ALP在血清中比骨鈣素更穩(wěn)定，血清中的半壽期為1～2d，并且不受晝夜變化的影響骨性堿性磷酸酶整理pptN末端肽C末端肽前膠原膠原N端前肽C端前肽三螺旋區(qū)Ⅰ型膠原是由成骨細胞的前體細胞合成，含N-和C-端延伸段。這些延伸段又稱前肽，在形成纖維和釋放入血時從Ⅰ型膠原上斷裂下來?，F(xiàn)多檢測C-端前肽。Ⅰ型膠原前肽整理ppt

Ⅰ型膠原也是其他組織的主要基質(zhì)，故Ⅰ型膠原前肽評估骨形成的敏感性和特異性不如骨鈣素和B-ALP。Ⅰ型膠原前肽整理ppt

骨吸收過程中，由于破骨細胞的酶解作用，膠原等有機基質(zhì)降解，產(chǎn)生肽類、游離氨基酸等產(chǎn)物，可從血或尿中檢出。骨吸收標志物整理ppt在膠原纖維成熟過程中，由兩個羥賴氨酸側(cè)鏈和一個賴氨酸側(cè)鏈反應生成脫氧吡啶酚，由三個羥賴氨酸側(cè)鏈反應生成吡啶酚。1.吡啶酚（Pyr）和脫氧吡啶酚（D-Pyr）PyrD-Pyr整理pptPyr和D-Pyr作為骨吸收標志物的優(yōu)越性：①由于Pyr和D-Pyr是膠原纖維的交聯(lián)物，為其結(jié)構(gòu)成分，因此只能由成熟的骨基質(zhì)降解產(chǎn)生；②膠原降解產(chǎn)生的Pyr和D-Pyr入血后不經(jīng)中間代謝而直接由尿排出；③在骨中含量遠遠高于其它組織，更具代表性；④不受飲食和體力活動影響。Pyr和D-Pyr比較：Pyr在軟骨中含量最高，而D-Pyr主要來源于骨，所以評價骨吸收，D-Pyr的特異性和靈敏度優(yōu)于Pyr。整理ppt2.Ⅰ型膠原C端肽和N端肽

Ⅰ型膠原交聯(lián)區(qū)的C端和N端肽也是一種骨吸收的指標，與脫氧吡啶酚和吡啶酚一樣具有較好特異性，不受飲食等干擾。整理ppt血清中的酸性磷酸酶有6種同工酶，抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)是其中的一種，具有抗酒石酸的特性，其主要來源于骨。TRAP是成熟破骨細胞的主要標志。在骨吸收時，破骨細胞產(chǎn)生并分泌TRAP。同時，破骨細胞產(chǎn)生并分泌的部分TRAP進入血清，故血清中的TRAP可反映破骨細胞的活性和骨吸收的狀況。3.抗酒石酸酸性磷酸酶整理ppt

由脯氨酸羥化而成。易受各種疾病或其他因素包括飲食的干擾。對骨更新或骨吸收不特異，不是骨更新或骨吸收的常規(guī)標志物。4.尿羥脯氨酸整理ppt

第三節(jié)骨代謝異常的生物化學檢測指標

整理ppt一、鈣、磷、鎂檢查

血清總鈣（TCa2+）的測定滴定法（氧化還原滴定法、絡合滴定法）比色法鄰甲酚酞絡合酮法

WHO和我國推薦的常規(guī)法甲基麝香草酚藍法偶氮胂Ⅲ法火焰光度法原子吸收分光光度法

IFCC推薦的參考方法同位素稀釋質(zhì)譜法

IFCC推薦的決定方法整理ppt原子吸收分光光度法元素在熱解石墨爐中被加熱原子化，成為基態(tài)原子蒸汽，能吸收相同原子發(fā)射的特定波長的光。在一定濃度范圍內(nèi)，其吸收強度與試液中被檢原子的含量成正比。其定量關系可用Lambert-beer定律。主要用于痕量元素雜質(zhì)的分析整理ppt同位素稀釋質(zhì)譜法將已知質(zhì)量的同位素作為稀釋劑加入樣品中，均勻混合，用質(zhì)譜儀測定混合前后同位素豐度的變化的比值，由此計算出該樣品中該元素含量的方法。主要用于痕量元素的測定整理ppt血清游離（離子）鈣測定

生物學法透析法超濾法金屬指示劑法離子選擇性電極法(ISE)

目前應用最多，此方法簡便、快速、重復性好，正確和敏感性高，已成為鈣離子測定的參考方法。整理ppt電極管內(nèi)電極（內(nèi)參比電極）電極內(nèi)充溶液（內(nèi)參比溶液）電極膜（敏感膜）ISE基本結(jié)構(gòu)整理ppt血清磷測定還原鉬藍法我國推薦的常規(guī)方法非還原法染料結(jié)合法紫外分光光度法黃嘌呤氧化酶比色測定法WHO推薦的常規(guī)方法同位素稀釋質(zhì)譜法

決定性方法原子吸收分光光度法等參考方法

整理ppt血清鎂測定比色法我國推薦甲基麝香草酚藍法（MTB法）和鈣鎂試劑法作為常規(guī)方法。

熒光法離子層析法離子選擇性電極法(ISE)酶法原子吸收分光光度法

參考方法同位素稀釋質(zhì)譜法

決定性方法整理ppt二、骨代謝相關激素檢測

甲狀旁腺激素測定放射免疫法（RIA）酶聯(lián)免疫法(ELISA)免疫化學發(fā)光法(CLIA)CLIA法是新近發(fā)展起來的方法，具有快速、靈敏、無同位素污染的優(yōu)點.整理ppt25-OH-D3的測定放射競爭性結(jié)合法（CPB）放射受體測定法（RRA）放射免疫法（RIA）高效液相色譜法（HPLC）整理ppt1,25-(OH)2-D3的測定酶聯(lián)免疫法CT的測定放射免疫法整理ppt三、骨代謝標志物測定

骨鈣素測定

放射免疫法雙位免疫放射法酶聯(lián)免疫法親和素-生物素酶免疫測定法(BAEIA)化學發(fā)光免疫分析法(CLIA)免疫熒光分析法(FIA)等目前應用最多的是RIA法和CLIA法整理ppt骨性堿性磷酸酶測定

先識別或分離出BALP，再測定其堿性磷酸酶的活性。近來建立了對BALP特異性很強的單克隆抗體的免疫分析法，具有高度的特異性和敏感性，而且操作簡便，被認為是目前鑒別和定量分析BALP的最佳方法。整理ppt吡啶酚和脫氧吡啶酚測定

HPLC法：用HPLC-熒光檢測法測定。免疫法：用等分子交叉反應法檢測吡啶酚。競爭性單克隆抗體ELISA法測定脫氧吡啶酚。C-端肽和N-端肽測定

ELISA法

耐酒石酸酸性磷酸酶測定

免疫法羥脯氨酸測定

離子交換色譜法、反相HPLC