骨形成標(biāo)志物的檢測(cè)及臨床意義

1、腎臟疾病的試驗(yàn)診斷,中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)教研室,趙敏,骨代謝紊亂的實(shí)驗(yàn)診斷,中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)教研室,田素飛,一、骨代謝概論,■ 骨的成分■ 骨代謝■ 骨代謝調(diào)節(jié)■ 骨代謝激素,,骨的成分,,膠原蛋白質(zhì)像鋼筋，羥基磷灰石像鋼筋間隙中的混凝土，骨鈣素像混凝土的粘合劑。,骨的組成 骨組織是由骨組織細(xì)胞和骨基質(zhì)組成。 骨組織細(xì)胞包括：成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞成骨細(xì)胞的主要功能是生成

2、骨組織的纖維和有機(jī)基質(zhì)。破骨細(xì)胞的功能則是破壞并吸收分解的骨組織骨基質(zhì)主要由膠原蛋白質(zhì)及羥基磷灰石結(jié)晶構(gòu)成，還有由 成骨細(xì)胞合成的非膠原蛋白－骨鈣素，它對(duì)羥磷灰石有高 親和力,骨形成 主要由成骨細(xì)胞介導(dǎo)，在成骨過(guò)程中，分泌膠原蛋白和其他基質(zhì)物質(zhì)，為礦物質(zhì)的沉積提供纖維網(wǎng)架，類(lèi)骨質(zhì)被礦化為正常骨組織。骨吸收 主要由破骨細(xì)胞介導(dǎo)，破骨細(xì)胞在接觸骨基質(zhì)時(shí)被激活，分泌某些化學(xué)物質(zhì)、酶、細(xì)胞因子溶解骨基質(zhì)，礦物質(zhì)被游離（溶骨作

3、用）。,骨代謝,骨代謝,骨形成,骨吸收,,,,,,動(dòng)態(tài)平衡,骨堿性磷酸酶骨鈣素Ⅰ型膠原羧基前肽,抗酒石酸酸性磷酸酶吡啶酚和脫氧吡啶酚Ⅰ型膠原羧基末端肽尿羥脯氨酸和羥賴(lài)氨酸糖苷,骨礦物質(zhì)（鈣、磷和鎂）,激素調(diào)節(jié)（活性維生素D3、PTH和降鈣素）及局部調(diào)節(jié)因子（骨鈣素、堿性磷酸酶、BMP和PTH-rP等）,,1,25（OH）2D3 促進(jìn)鈣的吸收利用。甲狀旁腺激素（ parathyroidhormone, PTH）使骨代謝活躍，促

4、進(jìn)骨吸收降鈣素（ calcitonin, CT） 由甲狀腺“C細(xì)胞”所分泌，可降低骨轉(zhuǎn)換，抑制骨吸收，促進(jìn)骨形成。,骨代謝激素,,,,,二、骨代謝紊亂的常用實(shí)驗(yàn)檢測(cè),（一）鈣磷鎂檢測(cè)及臨床意義（二）骨代謝激素檢測(cè)及臨床意義（三）骨代謝標(biāo)志物的檢測(cè),檢測(cè)項(xiàng)目 檢測(cè)方法 參考區(qū)間（mmol/L）血清總鈣測(cè)定 鄰甲酚酞絡(luò)合酮法 成人 2.10～2.55 （TCa2+）

5、 兒童 2.20～2.70血清游離鈣測(cè)定 離子選擇性電極法 成人 1.16～1.32 （離子鈣） （ISE） 兒童 1.20～1.38,血鈣檢測(cè)及臨床意義-1,,,,血鈣測(cè)定,（一）血清鈣磷鎂檢測(cè)及臨床意義,（一）血清鈣磷鎂檢測(cè)及臨床意義,1.低鈣血癥（hypocalcemia） 病因: 慢性腎功能衰竭 甲狀旁腺功能減退維生素D缺乏 電解質(zhì)代謝紊亂,血鈣檢測(cè)及臨床意義

6、-2,2.高鈣血癥（hypocalcemia） 病因: 甲狀旁腺功能亢進(jìn)多發(fā)骨髓瘤骨折愈合期惡性腫瘤或腫瘤轉(zhuǎn)移,血鈣檢測(cè)及臨床意義-3,血清磷測(cè)定檢測(cè)方法 參考區(qū)間（血清，mmol/L） 磷鉬酸還原法 成人 0.87～1.45（我國(guó)推薦的常規(guī)方法） 兒童 1.15～1.78,,血磷檢測(cè)及臨床意義-1,,,,1.低磷血癥（hypophosphoremia）

7、 常見(jiàn)的低磷血癥病因有： 維生素D缺乏 甲狀旁腺功能亢進(jìn) Addison病 抗維生素D性佝僂病,血磷檢測(cè)及臨床意義-2,2.高磷血癥（hyperphosphoremia） 引起高磷血癥的常見(jiàn)原因有： 維生素D中毒 甲狀腺功能減低 多發(fā)性骨髓瘤 腎功能不全 糖尿病,血磷檢測(cè)及臨床意義-3,[Ca]×[P]=30-40（以mg/dl為單位） [Ca]×[P]＞40

8、 鈣磷以骨鹽形式沉積在骨組織 [Ca]×[P]＜35 妨礙骨組織鈣化，可發(fā)生佝僂病或 軟骨病,血磷、血鈣濃度的關(guān)系,血清鎂測(cè)定檢測(cè)方法 參考區(qū)間（血清，mmol/L）分光光度法 成人 0.80～1.20原子吸收光譜法 （參考方法）,血鎂檢測(cè)及臨床意義-1,

9、,,,1. 低鎂血癥（hypomagnesemia） 臨床鎂缺乏非常普遍 鎂缺乏通常因胃腸道及腎臟的丟失胃腸道丟失 嚴(yán)重嘔吐、慢性腹瀉、腸瘺腎臟丟失 腎功能不全多尿期,2. 高鎂血癥（hypermagnesemia） 臨床較少見(jiàn) 病因 腎功能衰竭少尿和無(wú)尿期，多發(fā)骨髓瘤，嚴(yán)重脫水等,血鎂檢測(cè)及臨床意義-2,1. 甲狀旁腺激素（PTH）測(cè)定 電化學(xué)發(fā)光法：0.5～1.9 pmol/L 免疫化學(xué)發(fā)光法

10、：1～10 pmol/L,PTH合成和分泌受細(xì)胞外Ca2+濃度負(fù)反饋甲狀旁腺功能亢進(jìn)時(shí)PTH升高甲狀旁腺功能減退時(shí)PTH降低,臨床意義,（二）骨代謝激素檢測(cè)及臨床意義,2、 1,25-(OH)2-D3的測(cè)定高效液相色譜法（HPLC）血清1,25-(OH)2-D3 40～160 pmol/L血清25-(OH)2-D3 35～150 pmol/L,維生素D缺乏可使兒童患佝僂病，成人患骨軟化病25-羥維生素D水平為人體內(nèi)營(yíng)

11、養(yǎng)狀態(tài)評(píng)定的最佳標(biāo)準(zhǔn)1，25(OH)2D3的測(cè)定用于老年性骨質(zhì)疏松的診斷和治療,臨床意義,（二）骨代謝激素檢測(cè)及臨床意義,3.血清降鈣素測(cè)定免疫化學(xué)發(fā)光法男性 0.56～13.4 pmol/L女性 0.56～2.8 pmol/L,臨床意義,降鈣素分泌增加時(shí)診斷甲狀腺髓樣癌（C細(xì)胞癌）重要標(biāo)志物之一,（二）骨代謝激素檢測(cè)及臨床意義,骨形成標(biāo)志物骨鈣素（osteocalcin）骨堿性磷酸酶Ⅰ型膠原前肽,骨吸收標(biāo)志物抗酒石酸

12、酸性磷酸酶尿羥脯氨酸Ⅰ型膠原交聯(lián)降解產(chǎn)物,（三）骨代謝標(biāo)志物的檢測(cè),I 型前膠原羧基端前肽 （PICP） I 型前膠原氨基端前肽 （PINP）,,脫氧吡啶酚（D-pyr） 吡啶酚（Pyr）Ⅰ型膠原交聯(lián)C－末端肽（CTX）Ⅰ型膠原交聯(lián)N－末端肽（NTX）,,1、堿性磷酸酶（ALP）：ALP由骨、肝、腸、腎、胎盤(pán)等同功酶組成，同功酶B-ALP占TALP的50％，由成骨細(xì)胞分泌，成骨時(shí)升高。骨更新率增加的代謝性骨病如畸形骨炎、

13、先天性佝僂病、甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)、骨轉(zhuǎn)移癌及氟骨癥等顯著升高。絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松癥約60%骨ALP升高，老年骨質(zhì)疏松癥形成緩慢，ALP變化不顯著,骨形成標(biāo)志物的檢測(cè)及臨床意義-1,2、骨鈣素N-MID（ostcocalcin）是骨骼中含量最高的非膠原蛋白，由成骨細(xì)胞分泌。通過(guò)BGP的測(cè)定可了解成骨細(xì)胞的動(dòng)態(tài)，是骨更新的敏感指標(biāo)。,骨更新率上升的疾病如甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)、畸形性 骨炎等，血清骨鈣素 上升。老年性骨質(zhì)疏松癥可輕度升高。

14、絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松升高明顯，雌激素治療2-8周后骨 鈣素下降50%以上。,骨形成標(biāo)志物的檢測(cè)及臨床意義-2,3、 血清I型前膠原羧基端前肽（PICP） 血清I型前膠原氨基端前肽（PINP）Ⅰ型膠原是骨組織中唯一的膠原,占骨基質(zhì)有機(jī)成分的90%以上。成骨細(xì)胞先合成Ⅰ型前膠原，骨沉積后為Ⅰ型膠原。PICP是反映骨形成及反映Ⅰ型膠原合成速率的特異性指標(biāo),PICP與骨形成呈正相關(guān)：畸形性骨炎、骨腫瘤、兒童發(fā)育期、妊娠后期PICP

15、升高老年性骨質(zhì)疏松癥PICP變化不顯著。,骨形成標(biāo)志物的檢測(cè)及臨床意義-3,ß-CrossLaps ( ß膠原特殊序列)臨床應(yīng)用 ß-CTX (I型膠原羧基端肽),是I型膠原降解所特異的產(chǎn)物；反映破骨細(xì)胞的活性 增高反映了骨吸收程度的增加，骨質(zhì)流失的增加，多見(jiàn)于骨質(zhì)疏松癥，Paget’s?。ㄗ冃涡怨遣。?。用于檢測(cè)骨質(zhì)疏松癥或其他骨疾病的抗吸收治療療效。是目前國(guó)際上公認(rèn)的代表骨吸收的標(biāo)志物,骨吸收

16、標(biāo)志物的檢測(cè)及臨床意義,三、常見(jiàn)骨代謝紊亂疾病的實(shí)驗(yàn)診斷,■ 代謝性骨病是多種原因引起的以骨代謝紊亂為 主要特征的骨疾病■ 常見(jiàn)疾病是骨質(zhì)疏松癥和骨軟化癥和佝僂病。,骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率已在世界常見(jiàn)多發(fā)病中躍居到第七位！,原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥 隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生的一種退行性病變 I型或稱(chēng)為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥 一般發(fā)生在絕經(jīng)后5-10年內(nèi) II型老年性

17、骨質(zhì)疏松癥： 指老人70歲后發(fā)生的骨質(zhì)疏松 繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥 由其他疾病或藥物等一些因素所誘發(fā)的骨質(zhì)疏松癥 特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥： 多見(jiàn)于青少年， 一般伴有遺傳病史, 女性多見(jiàn)(女性哺 乳和妊娠期所致的骨質(zhì)疏松往往也歸入此類(lèi)骨質(zhì)疏松癥),骨質(zhì)疏松癥分類(lèi)和分型,X線檢查 骨密度（BMD）測(cè)定 診斷骨質(zhì)疏松的“金標(biāo)準(zhǔn)” 鈣、鎂、磷檢測(cè) 骨代謝標(biāo)志物（吸收、合

18、成、轉(zhuǎn)換）檢測(cè) β-Crosslaps （I型膠原羧基端肽β特殊序列 β-膠原降解產(chǎn)物） total P1NP （總I型膠原氨基端前肽） N-MID Osteocalcin （ N 端骨鈣素 ） 25-OH維生素D3其它指標(biāo)檢測(cè) 甲狀旁腺素、睪酮、雌二醇、性激素結(jié)合球蛋白 尿吡啶啉、骨堿性磷酸酶

19、……,骨質(zhì)疏松癥的診斷方法,,,,■ 新形成的骨基質(zhì)（類(lèi)骨質(zhì)或骨樣組織）不能正常地完成骨礦化的一種代謝性骨病■ 臨床表現(xiàn) 兒童-表現(xiàn)為佝僂病 成年人-骨質(zhì)軟化癥 骨軟化，骨痛、畸形和骨折 ■ 實(shí)驗(yàn)室檢查,血鈣正?；蛳陆?，血磷下降更明顯。血清（Ca）.（P）乘積明顯低于正常尿鈣減少；尿磷可正常或升高血ALP升高， ALP同工酶示骨源性ALP比例增多血

20、PTH多升高活性維生素D降低,佝僂病和骨質(zhì)軟化癥,,又稱(chēng)畸形性骨炎或Paget's病 ■發(fā)病機(jī)理 為骨重建異常所致的臨床綜合癥，臨床特點(diǎn)是過(guò)多的 破骨細(xì)胞失控后引起高速骨溶解，導(dǎo)致成骨細(xì)胞增多 和骨形成過(guò)多，生成的骨組織脆弱。 可能有遺傳易感性。 ■臨床表現(xiàn) 取決于骨骼受侵襲的部位，顱骨、股骨、骨

21、 盆和脊椎是最常受累部位。 ■實(shí)驗(yàn)室檢查 血清ALP、B-ALP增高 尿脫氧吡啶酚、羥脯氨酸增高 血Ca、P、Mg和PTH多正常（大面積穩(wěn)定的Paget's 病血鈣可明顯升高）,變形性骨炎,,（一）分類(lèi)1.纖維性骨炎2.鋁相關(guān)性骨病3.混合型骨營(yíng)養(yǎng)不良（二）骨代謝

22、實(shí)驗(yàn)診斷指標(biāo)血鈣、磷的檢查堿性磷酸酶活性：晚期纖維性骨炎時(shí)顯著增高。1，25(OH)2D3水平：水平下降提示維生素D缺乏。血甲狀旁腺素：纖維性骨炎增高。血漿鋁含量：鋁中毒相關(guān)性疾病時(shí)顯著增高。去鐵胺試驗(yàn)：診斷鋁中毒相關(guān)性疾病的可靠指標(biāo)。,腎性骨病,,病例分析 【病史】 李某，男，72歲，退休干部。主述腰背部疼痛，四肢無(wú)力并時(shí) 常有麻木感，行動(dòng)不便，夜間經(jīng)常抽筋，精神倦怠，食欲不振， 記憶力

23、減退。其它情況良好，無(wú)服藥史。 【實(shí)驗(yàn)室檢查】 檢測(cè)項(xiàng)目（血漿） 檢測(cè)結(jié)果 參考區(qū)間 Cr(μmol／L) 87 75～120 Urea(mmol／L) 5.33.0～7.0 Na+(mmol／L) 141135～145

24、 K+ (mm01／L) 4.13.5～4.5 Ca2＋(mmol／L) 2.052.1～2.55 pi (mmol／L) 0.490.87～1.45 Alb(g／L) 4435～52 ALP(U／L) 21421～90 1,25-(OH)2-D3（pmol/L） 35

25、 40～160 【影像檢查】盆骨粗糙小梁形成和骨密度減低的改變。多區(qū)域活性增加。,,,,【病案討論】 1.結(jié)合患者的病史和生化檢測(cè)結(jié)果初步判斷： 患者有低鈣血癥和低磷血癥。 2.血漿ALP活性顯著增加，患者無(wú)肝病史，并且結(jié)合 骨癥狀判斷升高的ALP可能是骨源性的。 3.生化指標(biāo)未顯示腎功能的損害。 4.臨床癥狀、生化檢查和放射學(xué)的檢察均提示患者可