鈣和磷的代謝

1、1 第十三章第十三章 骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨代謝異常的生物化學(xué)診斷 P331-349 2 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 教學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)時(shí)數(shù) 4 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 。 血鈣，成骨作用與鈣化，溶骨作用與脫血鈣，成骨作用與鈣化，溶骨作用與脫 鈣鈣 。 3 成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞:合成有機(jī)基質(zhì)合成有機(jī)基質(zhì),并通過(guò)新合成的基質(zhì)控并通過(guò)新合成的基質(zhì)控 制無(wú)機(jī)物制無(wú)機(jī)物,促進(jìn)骨形成促進(jìn)骨形成。 破骨細(xì)胞破骨細(xì)胞:通過(guò)產(chǎn)生酸和蛋白水解酶分解無(wú)機(jī)物通過(guò)產(chǎn)生酸和蛋白水解酶分解無(wú)機(jī)物 和水解有機(jī)基質(zhì)和水解有機(jī)基質(zhì),促進(jìn)骨吸收促進(jìn)骨吸收。 成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞 4 骨具有機(jī)械支撐、保護(hù)臟器功能；骨具有機(jī)械支撐、保護(hù)臟器功能； 骨是鈣磷的儲(chǔ)存庫(kù)

2、，參與鈣磷代謝的調(diào)骨是鈣磷的儲(chǔ)存庫(kù)，參與鈣磷代謝的調(diào) 節(jié)；節(jié)； 鈣磷是人體重要組成物質(zhì)，具有廣泛的鈣磷是人體重要組成物質(zhì)，具有廣泛的 生理功能；生理功能； 血漿中鈣磷的濃度依賴于：腸道吸收、血漿中鈣磷的濃度依賴于：腸道吸收、 骨質(zhì)沉積和吸收、腎臟的排泌；骨質(zhì)沉積和吸收、腎臟的排泌； 主要調(diào)控激素有：主要調(diào)控激素有：甲狀旁腺激素、甲狀旁腺激素、1.251.25 （OHOH）2 2D D3 3、降鈣素。、降鈣素。 5 第一節(jié)第一節(jié) 鈣和磷的代謝及調(diào)節(jié)鈣和磷的代謝及調(diào)節(jié) 鈣鹽、磷酸鹽是機(jī)體含量最多的無(wú)機(jī)鹽鈣鹽、磷酸鹽是機(jī)體含量最多的無(wú)機(jī)鹽 主要儲(chǔ)存在骨和牙齒，以羥磷灰石形式存在主要儲(chǔ)存在骨和牙齒，以

3、羥磷灰石形式存在 鈣磷鎂在體內(nèi)的分布鈣磷鎂在體內(nèi)的分布 組織組織 骨和齒骨和齒 99 85 55 軟組織軟組織 1 15 45 細(xì)胞外液細(xì)胞外液 0.2 4040，則鈣和磷，則鈣和磷 以骨鹽形式沉積于骨組織；以骨鹽形式沉積于骨組織； 若若(cap)1.26mmol/L時(shí)，對(duì)時(shí)，對(duì)1-羥化酶產(chǎn)生抑制作羥化酶產(chǎn)生抑制作 用。當(dāng)用。當(dāng)Ca2+1. 00mmol/L時(shí)，時(shí)，1-羥化酶活性增高。羥化酶活性增高。 Ca2+ PTH 1-羥化酶羥化酶 1.25-(OH)2-D 3 磷：磷：血磷可抑制血磷可抑制1-羥化酶的活性。羥化酶的活性。 血磷血磷 1-羥化酶羥化酶 1.25-(OH)2-D 3 31 3

4、、生理功能、生理功能 ： 升高血鈣和血磷升高血鈣和血磷 靶器官：小腸、骨、腎臟。靶器官：小腸、骨、腎臟。 對(duì)小腸作用：促進(jìn)小腸對(duì)鈣磷的吸收，使血鈣和對(duì)小腸作用：促進(jìn)小腸對(duì)鈣磷的吸收，使血鈣和 血磷升高。血磷升高。 對(duì)骨的作用：對(duì)骨的作用： 與與PTH協(xié)同作用，加速破骨細(xì)胞形成，促進(jìn)溶骨；協(xié)同作用，加速破骨細(xì)胞形成，促進(jìn)溶骨； 促進(jìn)小腸對(duì)鈣磷的吸收，使血鈣和血磷升高，以促進(jìn)小腸對(duì)鈣磷的吸收，使血鈣和血磷升高，以 利于骨的鈣化。利于骨的鈣化。 對(duì)腎的作用：活性對(duì)腎的作用：活性VitD3促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞對(duì)促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞對(duì) 鈣磷的重吸收，鈣磷的重吸收， 32 以上作用使血鈣、血磷增高。增高的鈣、

5、磷以上作用使血鈣、血磷增高。增高的鈣、磷 有利于骨的鈣化。維生素有利于骨的鈣化。維生素D3能維持骨鹽的溶解和能維持骨鹽的溶解和 沉積的對(duì)立統(tǒng)一，以利于骨的更新與生長(zhǎng)。沉積的對(duì)立統(tǒng)一，以利于骨的更新與生長(zhǎng)。 維生素維生素D3缺乏時(shí)，鈣、磷代謝障礙，兒童易缺乏時(shí)，鈣、磷代謝障礙，兒童易 發(fā)生佝僂病，成人可發(fā)生骨質(zhì)軟化癥。此外，嚴(yán)發(fā)生佝僂病，成人可發(fā)生骨質(zhì)軟化癥。此外，嚴(yán) 重的肝腎功能障礙時(shí)，維生素重的肝腎功能障礙時(shí)，維生素D3轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚跃S生轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚跃S生 素素D3能力下降，也可發(fā)生佝僂病和骨質(zhì)軟化癥能力下降，也可發(fā)生佝僂病和骨質(zhì)軟化癥。 33 ( (三三) )降鈣素（降鈣素（caleitonin

6、CTcaleitonin CT） 1、合成、合成 部位：由甲狀旁腺濾泡細(xì)胞合成、分泌的一種單部位：由甲狀旁腺濾泡細(xì)胞合成、分泌的一種單 鏈多肽激素鏈多肽激素 2、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié) 受血漿中的鈣離子的影響，受血漿中的鈣離子的影響，CT的分泌隨血鈣的分泌隨血鈣 升高而增加，兩者呈正相關(guān)。升高而增加，兩者呈正相關(guān)。 34 3、生理作用：生理作用：抑制溶骨作用，降低血鈣血磷，促抑制溶骨作用，降低血鈣血磷，促 進(jìn)尿鈣、尿磷的排出進(jìn)尿鈣、尿磷的排出。靶器官主要是骨和腎靶器官主要是骨和腎 對(duì)骨的作用：抑制間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化為破骨細(xì)胞對(duì)骨的作用：抑制間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化為破骨細(xì)胞 抑制破骨細(xì)胞的活性抑制破骨細(xì)胞的活性 促使破骨細(xì)

7、胞向成骨細(xì)胞的轉(zhuǎn)化促使破骨細(xì)胞向成骨細(xì)胞的轉(zhuǎn)化 通過(guò)以上作用，抑制溶骨作用，促進(jìn)骨鹽沉積，通過(guò)以上作用，抑制溶骨作用，促進(jìn)骨鹽沉積， 降低血鈣。降低血鈣。 對(duì)腎臟的作用：對(duì)腎臟的作用：CT可直接作用于腎臟的近曲小管可直接作用于腎臟的近曲小管 ， 抑制鈣磷的重吸收，使尿鈣、尿磷的排出增抑制鈣磷的重吸收，使尿鈣、尿磷的排出增 加，降低血鈣血磷。加，降低血鈣血磷。 35 （四）甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白（四）甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白（PTHrP） 由腫瘤細(xì)胞分泌，作為內(nèi)分泌激素作由腫瘤細(xì)胞分泌，作為內(nèi)分泌激素作 用于靶細(xì)胞（骨骼和腎）引起高鈣血癥。用于靶細(xì)胞（骨骼和腎）引起高鈣血癥。 36 激素激素 腸鈣的吸

8、收腸鈣的吸收溶骨作用溶骨作用成骨作用成骨作用尿鈣尿鈣 尿磷尿磷血鈣血鈣血磷血磷 PTH CT 活性活性D D3 3 激素對(duì)骨代謝的調(diào)節(jié)激素對(duì)骨代謝的調(diào)節(jié) 37 PTH、 CT、活性、活性D3與血鈣、血磷的恒定與血鈣、血磷的恒定 血鈣正常、血磷降低血鈣正常、血磷降低 血磷降低血磷降低活性活性D D3 3 腸鈣磷的吸收腸鈣磷的吸收 骨鹽溶解血鈣磷骨鹽溶解血鈣磷 腎重吸收鈣磷腎重吸收鈣磷 P CT PTH血鈣降低血磷 升高 血鈣血磷正常 38 第二節(jié)、鈣和磷的代謝紊亂第二節(jié)、鈣和磷的代謝紊亂 一、鈣代謝異常一、鈣代謝異常 總鈣的異常總鈣的異常 表現(xiàn)為：表現(xiàn)為： 游離鈣的異常游離鈣的異常 總鈣和游離鈣

9、的異常總鈣和游離鈣的異常 ( (一一) )低鈣血癥低鈣血癥（hypocalcemia） 定義：血鈣濃度低于定義：血鈣濃度低于2.25mmol/l 39 常見(jiàn)病因：常見(jiàn)病因： 低清蛋白血癥低清蛋白血癥 血清總鈣降低，游離鈣多正常血清總鈣降低，游離鈣多正常 慢性腎功能衰竭慢性腎功能衰竭 甲狀旁腺功能減退甲狀旁腺功能減退,PTH,PTH分泌不足分泌不足 維生素維生素D D缺乏缺乏 電解質(zhì)代謝紊亂電解質(zhì)代謝紊亂 40 （二）高鈣血癥（二）高鈣血癥（Hypercalcemia） 定義：血鈣濃度高于定義：血鈣濃度高于2.75mmol/l 常見(jiàn)病因常見(jiàn)病因: 鈣溢出進(jìn)入細(xì)胞外液鈣溢出進(jìn)入細(xì)胞外液 腎對(duì)鈣的重

10、吸收增加腎對(duì)鈣的重吸收增加 腸道對(duì)鈣吸收增強(qiáng)腸道對(duì)鈣吸收增強(qiáng) 骨髓的重吸收增加骨髓的重吸收增加 原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)和原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)和PTH過(guò)度分泌過(guò)度分泌 41 二、磷代謝異常二、磷代謝異常 ( (一一) )低磷血癥低磷血癥 定義：血清無(wú)機(jī)磷濃度低于定義：血清無(wú)機(jī)磷濃度低于0.81mmol/l。 常見(jiàn)病因常見(jiàn)病因: 磷向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移磷向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移 腎磷酸鹽閾值降低腎磷酸鹽閾值降低 腸道磷酸鹽的吸收減少腸道磷酸鹽的吸收減少 細(xì)胞外磷酸鹽丟失細(xì)胞外磷酸鹽丟失 42 ( (二二) )高磷血癥高磷血癥 定義定義: :指指血清無(wú)機(jī)磷濃度高于血清無(wú)機(jī)磷濃度高于1.45mmol/l。 常見(jiàn)病因常見(jiàn)

11、病因:常因腎臟排泌磷酸鹽的能力不足而致常因腎臟排泌磷酸鹽的能力不足而致, 其他引起的因素與增加或磷酸鹽從組織進(jìn)入到細(xì)其他引起的因素與增加或磷酸鹽從組織進(jìn)入到細(xì) 胞外液等有關(guān)。胞外液等有關(guān)。 腎排泌磷酸鹽能力下降腎排泌磷酸鹽能力下降 磷酸鹽攝入過(guò)多磷酸鹽攝入過(guò)多 細(xì)胞內(nèi)磷酸鹽大量轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞內(nèi)磷酸鹽大量轉(zhuǎn)運(yùn)出 43 第三節(jié)、鎂代謝及其異常第三節(jié)、鎂代謝及其異常 鎂在人體內(nèi)總量：鎂在人體內(nèi)總量：2128g，約占體重的，約占體重的 0.33%居構(gòu)成機(jī)體元素的第居構(gòu)成機(jī)體元素的第11位，體內(nèi)陽(yáng)離子中位，體內(nèi)陽(yáng)離子中 第第4位。主要以磷酸鎂及碳酸鎂的形式存在。位。主要以磷酸鎂及碳酸鎂的形式存在。 血漿中鎂

12、的濃度約為血漿中鎂的濃度約為0.751.00mmol/l，主，主 要以三種形式存在：要以三種形式存在：55%是游離的、是游離的、30%與蛋白與蛋白 結(jié)合、結(jié)合、15%與陰離子形成復(fù)合物。與陰離子形成復(fù)合物。 體內(nèi)鎂分為體內(nèi)鎂分為細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)和和細(xì)胞外細(xì)胞外。 44 一、鎂的生理功能一、鎂的生理功能 ( (一一) )細(xì)胞內(nèi)鎂的功能細(xì)胞內(nèi)鎂的功能 1、是體內(nèi)、是體內(nèi)300多種酶的輔因子，廣泛參與各種多種酶的輔因子，廣泛參與各種 生命活動(dòng)。生命活動(dòng)。 2、參與酶底物形成、參與酶底物形成 MgATP、 MgGTP 3、是許多酶系統(tǒng)的變構(gòu)效應(yīng)激活因子、是許多酶系統(tǒng)的變構(gòu)效應(yīng)激活因子 4、在氧化磷酸化、糖

13、酵解、細(xì)胞復(fù)制、核苷、在氧化磷酸化、糖酵解、細(xì)胞復(fù)制、核苷 酸代謝以及蛋白生物合成中起著重要作用。酸代謝以及蛋白生物合成中起著重要作用。 45 ( (二二) )細(xì)胞外鎂的功能細(xì)胞外鎂的功能 1 1、細(xì)胞內(nèi)鎂的來(lái)源；、細(xì)胞內(nèi)鎂的來(lái)源； 2 2、降低神經(jīng)、肌肉興奮性。、降低神經(jīng)、肌肉興奮性。 3 3、mg2+在突觸的神經(jīng)末梢競(jìng)爭(zhēng)性抑制在突觸的神經(jīng)末梢競(jìng)爭(zhēng)性抑制Ca2+的進(jìn)的進(jìn) 入，入， 影響神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)肌肉連接點(diǎn)的釋放。影響神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)肌肉連接點(diǎn)的釋放。 4、mg2+濃度減少會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)肌肉應(yīng)急性增加濃度減少會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)肌肉應(yīng)急性增加。 46 二、鎂的代謝二、鎂的代謝 鎂存在于除脂肪以外的所有動(dòng)物

14、組織及植物性鎂存在于除脂肪以外的所有動(dòng)物組織及植物性 食品中，日攝入量為食品中，日攝入量為250mg。 1、吸收、吸收 部位：主要在回腸部位：主要在回腸 方式：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程方式：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程 2、排泄、排泄 消化道排泄消化道排泄 腎排泄（腎排泄（主要途徑主要途徑） 47 三、鎂的代謝異常三、鎂的代謝異常 （一）低鎂血癥（一）低鎂血癥 血鎂血鎂1.10mmol/l臨床較少見(jiàn)臨床較少見(jiàn) 48 第四節(jié)、骨代謝異常的臨床生物化學(xué)第四節(jié)、骨代謝異常的臨床生物化學(xué) 骨代謝的生化檢測(cè)可以反映骨形成和骨吸收的動(dòng)態(tài)骨代謝的生化檢測(cè)可以反映骨形成和骨吸收的動(dòng)態(tài) 信息，能顯示骨代謝的快速改變，其變化顯著早于信息，能

15、顯示骨代謝的快速改變，其變化顯著早于 骨密度的改變，因而對(duì)骨質(zhì)疏松和其他代謝性骨病骨密度的改變，因而對(duì)骨質(zhì)疏松和其他代謝性骨病 的診斷具有重要意義。的診斷具有重要意義。 反映骨代謝的常用生化指標(biāo)有骨形成標(biāo)志物和骨吸反映骨代謝的常用生化指標(biāo)有骨形成標(biāo)志物和骨吸 收標(biāo)志物二類。收標(biāo)志物二類。 49 骨形成標(biāo)志物：骨形成標(biāo)志物：骨鈣素、骨性堿性磷酸酶、骨鈣素、骨性堿性磷酸酶、 前膠原肽前膠原肽 骨吸收標(biāo)志物：骨吸收標(biāo)志物：吡啶酚、吡啶酚、N和和C端肽、酸性磷端肽、酸性磷 酸酶、羥賴氨酸、羥脯氨酸酸酶、羥賴氨酸、羥脯氨酸 50 ( (一一) ) 、骨形成標(biāo)志物、骨形成標(biāo)志物 1 1、骨鈣素、骨鈣素 又

16、稱骨谷氨?；鞍子址Q骨谷氨酰基蛋白(BGP)(BGP)人骨中主要的和最多人骨中主要的和最多 的非膠原蛋白。骨鈣素在的非膠原蛋白。骨鈣素在1.25-(OH)2-D 3刺激下由刺激下由 成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞合成。合成。 骨鈣素中的骨鈣素中的17、21、24位的谷氨酰殘基，可被位的谷氨酰殘基，可被 -羧化酶轉(zhuǎn)化為羧化酶轉(zhuǎn)化為-羧羧基谷氨酰，能結(jié)合鈣離子，基谷氨酰，能結(jié)合鈣離子， 在血液凝固、鈣轉(zhuǎn)運(yùn)、沉積以及維持內(nèi)環(huán)境平衡中在血液凝固、鈣轉(zhuǎn)運(yùn)、沉積以及維持內(nèi)環(huán)境平衡中 起重要作用。起重要作用。 51 骨鈣素的骨鈣素的主要生理功能主要生理功能是維持骨的正常礦是維持骨的正常礦 化速率，抑制異常的羥基磷灰石結(jié)晶

17、的形成，化速率，抑制異常的羥基磷灰石結(jié)晶的形成， 抑制軟骨礦化速率。抑制軟骨礦化速率。 血中骨鈣素是反映骨代謝狀態(tài)的一個(gè)特異血中骨鈣素是反映骨代謝狀態(tài)的一個(gè)特異 和靈敏的生化指標(biāo)和靈敏的生化指標(biāo)，監(jiān)測(cè)血中骨鈣素的濃度，監(jiān)測(cè)血中骨鈣素的濃度， 不僅可以直接反映成骨細(xì)胞活性和骨形成情況，不僅可以直接反映成骨細(xì)胞活性和骨形成情況， 而且對(duì)觀察藥物治療前后的動(dòng)態(tài)變化有一定的而且對(duì)觀察藥物治療前后的動(dòng)態(tài)變化有一定的 參考價(jià)值，還可了解成骨細(xì)胞的狀態(tài)，是骨更參考價(jià)值，還可了解成骨細(xì)胞的狀態(tài)，是骨更 新的敏感指標(biāo)。新的敏感指標(biāo)。 52 骨鈣素釋放入血循環(huán)后，被腎迅速地清除，骨鈣素釋放入血循環(huán)后，被腎迅速地清

18、除， 循環(huán)中的骨鈣素半壽期僅為循環(huán)中的骨鈣素半壽期僅為5分鐘左右，故分鐘左右，故血清血清 骨鈣素水平基本上能夠反映骨鈣素水平基本上能夠反映近期近期骨細(xì)胞合成骨鈣骨細(xì)胞合成骨鈣 素和素和骨形成骨形成的情況。的情況。 53 臨床應(yīng)用：臨床應(yīng)用：BGPBGP是反映骨形成的指標(biāo)。是反映骨形成的指標(biāo)。 骨鈣素升高見(jiàn)于：兒童生長(zhǎng)期、腎性骨營(yíng)養(yǎng)不骨鈣素升高見(jiàn)于：兒童生長(zhǎng)期、腎性骨營(yíng)養(yǎng)不 良、畸形性骨炎、甲狀旁腺功能亢進(jìn)、甲狀腺良、畸形性骨炎、甲狀旁腺功能亢進(jìn)、甲狀腺 功能亢進(jìn)、骨折、骨轉(zhuǎn)移癌、低磷血癥、腎功功能亢進(jìn)、骨折、骨轉(zhuǎn)移癌、低磷血癥、腎功 能不全等。能不全等。 骨鈣素降低見(jiàn)于：甲狀旁腺功能減退、甲狀

19、腺骨鈣素降低見(jiàn)于：甲狀旁腺功能減退、甲狀腺 功能減退、肝病、長(zhǎng)期應(yīng)用腎上腺皮質(zhì)激素治功能減退、肝病、長(zhǎng)期應(yīng)用腎上腺皮質(zhì)激素治 療等。療等。 54 2 2、骨性堿性磷酸酶骨性堿性磷酸酶 (1)(1)堿性磷酸酶堿性磷酸酶 ALP存在于骨、肝腸、腎和胎盤(pán)等許多組織。存在于骨、肝腸、腎和胎盤(pán)等許多組織。 成骨細(xì)胞中成骨細(xì)胞中ALP活性高，當(dāng)成骨細(xì)胞活躍，可活性高，當(dāng)成骨細(xì)胞活躍，可 見(jiàn)血清見(jiàn)血清ALP活性增高?；钚栽龈摺９使蔄LP活性可作為骨更活性可作為骨更 新的指標(biāo)新的指標(biāo)。 ALP還可由膽小管細(xì)胞產(chǎn)生還可由膽小管細(xì)胞產(chǎn)生,可作為膽汁郁積可作為膽汁郁積 的標(biāo)志。因此檢測(cè)血清總的標(biāo)志。因此檢測(cè)血清總A

20、LP活性評(píng)價(jià)骨生長(zhǎng)，活性評(píng)價(jià)骨生長(zhǎng)， 特異性和敏感性均不理想。特異性和敏感性均不理想。 55 (2)(2)骨性堿性磷酸酶骨性堿性磷酸酶(B-ALP)(B-ALP) B-ALPB-ALP在血清中比骨鈣素更穩(wěn)定，血清中的半在血清中比骨鈣素更穩(wěn)定，血清中的半 壽期為壽期為1-21-2天，并且不受晝夜變化的影響，標(biāo)天，并且不受晝夜變化的影響，標(biāo) 本不需特殊處理。本不需特殊處理。因此因此血清血清B-ALPB-ALP在反映成骨在反映成骨 細(xì)胞活性和骨形成上則有較高特異性，優(yōu)于骨細(xì)胞活性和骨形成上則有較高特異性，優(yōu)于骨 鈣素鈣素。 B-ALPB-ALP增高見(jiàn)于：增高見(jiàn)于：PagetPaget病、修復(fù)活躍的骨

21、質(zhì)疏病、修復(fù)活躍的骨質(zhì)疏 松、甲狀腺毒癥、甲狀腺功能亢進(jìn)、骨質(zhì)軟化松、甲狀腺毒癥、甲狀腺功能亢進(jìn)、骨質(zhì)軟化 癥、佝僂病、骨營(yíng)養(yǎng)障礙、骨質(zhì)溶解轉(zhuǎn)移、指癥、佝僂病、骨營(yíng)養(yǎng)障礙、骨質(zhì)溶解轉(zhuǎn)移、指 端肥大癥以及其他增加骨形成的病癥。端肥大癥以及其他增加骨形成的病癥。 56 3 3、前膠原肽、前膠原肽 膠原的合成膠原的合成 骨膠原是由成骨細(xì)胞合成的，占骨基質(zhì)有機(jī)骨膠原是由成骨細(xì)胞合成的，占骨基質(zhì)有機(jī) 質(zhì)成分的質(zhì)成分的90%90%95%95%，骨非膠原蛋白通常約占，骨非膠原蛋白通常約占6%6% 10%10%。 骨膠原由甘氨酸（骨膠原由甘氨酸（33%33%），脯氨酸和羥脯氨酸），脯氨酸和羥脯氨酸 （25%2

22、5%）等）等2020種氨基酸組成，絕大多數(shù)為種氨基酸組成，絕大多數(shù)為I I型膠原。型膠原。 I I型膠原是由兩個(gè)型膠原是由兩個(gè)1 1鏈及一個(gè)鏈及一個(gè)2 2鏈組成，鏈組成， 3 3條鏈條鏈 互相左旋卷曲而形成一個(gè)三股螺旋構(gòu)型的纖維狀互相左旋卷曲而形成一個(gè)三股螺旋構(gòu)型的纖維狀 蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。 57 骨膠原在成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和骨細(xì)胞粗骨膠原在成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和骨細(xì)胞粗 面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成多肽鏈，經(jīng)羥化和糖化，前面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成多肽鏈，經(jīng)羥化和糖化，前肽肽 鏈合成后，形成三聯(lián)螺旋的前膠原；前膠原水解鏈合成后，形成三聯(lián)螺旋的前膠原；前膠原水解 后去除兩端多余的附加肽（后去除兩端多余的附加肽（ N-N

23、-和和C-C-端延伸段又端延伸段又 稱前肽稱前肽) )而生成原膠原而生成原膠原(tropocollagen)(tropocollagen)。由原膠。由原膠 原自行聚合形成的原微纖維，其穩(wěn)定性和韌性均原自行聚合形成的原微纖維，其穩(wěn)定性和韌性均 較差，兩條肽鏈可進(jìn)行醇醛縮合或醛胺縮合，形較差，兩條肽鏈可進(jìn)行醇醛縮合或醛胺縮合，形 成共價(jià)交聯(lián)，可使成共價(jià)交聯(lián)，可使4 4條條肽鏈間共價(jià)交聯(lián)。通肽鏈間共價(jià)交聯(lián)。通 過(guò)共價(jià)交聯(lián)，膠原微纖維的張力加強(qiáng)，韌性增大，過(guò)共價(jià)交聯(lián)，膠原微纖維的張力加強(qiáng)，韌性增大， 溶解度降低，最終形成不溶性的成熟的膠原纖維。溶解度降低，最終形成不溶性的成熟的膠原纖維。 58 一系列

24、修飾一系列修飾( (羥基化、糖基化修飾羥基化、糖基化修飾 ) ) 形成三螺旋結(jié)構(gòu)形成三螺旋結(jié)構(gòu) 去掉去掉 原膠原原膠原 未成熟纖維未成熟纖維成熟的膠原纖成熟的膠原纖 維維 形成形成：前體細(xì)胞前體細(xì)胞 型前型前膠原膠原( (含含N-N-和和C-C-端端 延伸段延伸段) ) 共價(jià)結(jié)合或交聯(lián) 59 前膠原肽前膠原肽 型膠原是由成骨細(xì)胞的前體細(xì)胞合成，含型膠原是由成骨細(xì)胞的前體細(xì)胞合成，含N-N- 和和C-C-端延伸段端延伸段( (又稱前肽又稱前肽) )。在形成纖維和釋放。在形成纖維和釋放 入血時(shí)從入血時(shí)從型膠原上斷裂下來(lái)?，F(xiàn)多檢測(cè)型膠原上斷裂下來(lái)。現(xiàn)多檢測(cè)C-C-端端 前肽。前肽。 因此，因此，型前

25、膠原肽可作為評(píng)價(jià)骨形成型前膠原肽可作為評(píng)價(jià)骨形成 的指標(biāo)的指標(biāo)。 型膠原也是其他組織的主要基質(zhì)，故型膠原也是其他組織的主要基質(zhì)，故型前型前 膠原肽評(píng)估骨形成的敏感性和特異性不如骨鈣膠原肽評(píng)估骨形成的敏感性和特異性不如骨鈣 素和素和B-ALPB-ALP。但在評(píng)價(jià)體內(nèi)活性維生素。但在評(píng)價(jià)體內(nèi)活性維生素D D代謝紊代謝紊 亂及其替代治療上，亂及其替代治療上，型前膠原肽優(yōu)于骨鈣素型前膠原肽優(yōu)于骨鈣素 和和B-ALPB-ALP。 60 臨床應(yīng)用增高見(jiàn)于：臨床應(yīng)用增高見(jiàn)于： 兒童發(fā)育期，正常兒童平均為正常成人的兒童發(fā)育期，正常兒童平均為正常成人的2 2倍。倍。 妊娠最后妊娠最后3 3個(gè)月。個(gè)月。 骨腫瘤和

26、腫瘤的骨轉(zhuǎn)移，特別是前列腺癌、乳腺癌，骨腫瘤和腫瘤的骨轉(zhuǎn)移，特別是前列腺癌、乳腺癌， 畸形性骨炎、酒精性肝炎、肺纖維化等?；涡怨茄住⒕凭愿窝?、肺纖維化等。 61 ( (二二) ) 、骨吸收標(biāo)志物、骨吸收標(biāo)志物 1、膠原交聯(lián)、膠原交聯(lián) 骨的有機(jī)基質(zhì)中膠原交聯(lián)骨的有機(jī)基質(zhì)中膠原交聯(lián)90%為為型型膠原。膠原。 脫氧吡啶酚脫氧吡啶酚 吡啶酚吡啶酚 兩個(gè)天然的不能兩個(gè)天然的不能 被還原的交聯(lián)被還原的交聯(lián) 62 骨吸收期間骨吸收期間型型膠原被水解，羥基吡啶酚交聯(lián)釋膠原被水解，羥基吡啶酚交聯(lián)釋 放入血并從尿中排除。檢測(cè)尿脫氧吡啶酚和放入血并從尿中排除。檢測(cè)尿脫氧吡啶酚和( (或或) ) 吡啶酚，或測(cè)定交

27、聯(lián)區(qū)的吡啶酚，或測(cè)定交聯(lián)區(qū)的C-C-和和N-N-端肽，可作為端肽，可作為反反 映骨吸收的指標(biāo)。映骨吸收的指標(biāo)。 (1)(1)脫氧吡啶酚和吡啶酚：都是不能被還原的羥基吡脫氧吡啶酚和吡啶酚：都是不能被還原的羥基吡 啶酚交聯(lián)。骨是兩種吡啶酚的主要來(lái)源，故啶酚交聯(lián)。骨是兩種吡啶酚的主要來(lái)源，故這兩這兩 種吡啶酚測(cè)定可用于評(píng)價(jià)骨吸收。種吡啶酚測(cè)定可用于評(píng)價(jià)骨吸收。 其中脫氧吡啶酚吡啶酚表現(xiàn)出更高骨吸收特異性其中脫氧吡啶酚吡啶酚表現(xiàn)出更高骨吸收特異性 和靈敏性，其原因是：和靈敏性，其原因是：它是由膠原自然形成的，它是由膠原自然形成的， 非生物合成非生物合成從尿中排除前不被代謝從尿中排除前不被代謝骨是其主骨

28、是其主 要來(lái)源要來(lái)源僅來(lái)源于天然基質(zhì)的降解產(chǎn)物，不受飲僅來(lái)源于天然基質(zhì)的降解產(chǎn)物，不受飲 食影響。食影響。 63 (2)2)交聯(lián)區(qū)的交聯(lián)區(qū)的C-C-和和N-N-端肽：端肽： 型型膠原膠原交聯(lián)區(qū)的交聯(lián)區(qū)的C-C-和和N-N-端肽也是一種骨吸收的端肽也是一種骨吸收的 指標(biāo)指標(biāo)，與脫氧吡啶酚和吡啶酚一樣具有較好特異，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。性，不受飲食等干擾。 應(yīng)用：吡啶酚和交聯(lián)區(qū)端肽水平的評(píng)價(jià)可用于骨應(yīng)用：吡啶酚和交聯(lián)區(qū)端肽水平的評(píng)價(jià)可用于骨 質(zhì)疏松、質(zhì)疏松、PagetPaget S S病、其他代謝性骨病、原發(fā)性甲病、其他代謝性骨病、原發(fā)性甲 狀腺功能亢進(jìn)和甲狀腺

29、功能亢進(jìn)以及其他伴有骨狀腺功能亢進(jìn)和甲狀腺功能亢進(jìn)以及其他伴有骨 吸收增加性疾病的診斷或病情評(píng)價(jià)。吸收增加性疾病的診斷或病情評(píng)價(jià)。 64 2、耐酒石酸酸性磷酸酶：骨吸收期間，破骨細(xì)、耐酒石酸酸性磷酸酶：骨吸收期間，破骨細(xì) 胞產(chǎn)生和分泌一種耐酒石酸酸性磷酸酶進(jìn)入破胞產(chǎn)生和分泌一種耐酒石酸酸性磷酸酶進(jìn)入破 骨細(xì)胞與骨細(xì)胞表面之間的間隙，并能在血清骨細(xì)胞與骨細(xì)胞表面之間的間隙，并能在血清 中測(cè)得，中測(cè)得，能反映破骨細(xì)胞活性和骨吸收情況能反映破骨細(xì)胞活性和骨吸收情況。 65 臨床應(yīng)用：臨床應(yīng)用： 耐耐酒石酸酸性磷酸酶增高見(jiàn)于：酒石酸酸性磷酸酶增高見(jiàn)于： 原發(fā)性甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)、慢性腎功能不全、原發(fā)性甲

30、狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)、慢性腎功能不全、 畸形性骨炎、骨轉(zhuǎn)移癌、卵巢切除術(shù)后畸形性骨炎、骨轉(zhuǎn)移癌、卵巢切除術(shù)后 高轉(zhuǎn)換率的骨質(zhì)疏松患者。高轉(zhuǎn)換率的骨質(zhì)疏松患者。 耐耐酒石酸酸性磷酸酶降低見(jiàn)于：酒石酸酸性磷酸酶降低見(jiàn)于： 甲狀旁腺功能降低。甲狀旁腺功能降低。 老年性骨質(zhì)疏松癥患者增高老年性骨質(zhì)疏松癥患者增高耐耐酒石酸酸性磷酸酶酒石酸酸性磷酸酶 不顯著。不顯著。 66 3、尿半乳糖羥賴氨酸：由尿半乳糖羥賴氨酸、尿半乳糖羥賴氨酸：由尿半乳糖羥賴氨酸 膠原中羥賴氨酸被糖基化形成，存在于骨膠原。膠原中羥賴氨酸被糖基化形成，存在于骨膠原。 破骨時(shí)半乳糖羥賴氨酸釋放入血，并從尿中排破骨時(shí)半乳糖羥賴氨酸釋放入血，并從

31、尿中排 泄。在骨吸收病癥，包括女性骨質(zhì)疏松時(shí)增高泄。在骨吸收病癥，包括女性骨質(zhì)疏松時(shí)增高。 67 4、尿羥脯氨酸：主要存在于膠原，由脯氨酸羥、尿羥脯氨酸：主要存在于膠原，由脯氨酸羥 化而成。大約化而成。大約10%的羥脯氨酸的羥脯氨酸在膠原分解時(shí)在膠原分解時(shí)被被 釋放從尿排出。由于受各種疾病或其他因素包釋放從尿排出。由于受各種疾病或其他因素包 括飲食的干擾，并且人體其他組織包括肌肉和括飲食的干擾，并且人體其他組織包括肌肉和 皮膚也含有一定比例的膠原，所以尿羥脯氨酸皮膚也含有一定比例的膠原，所以尿羥脯氨酸 對(duì)骨更新或骨吸收不特異，不是骨更新或骨吸對(duì)骨更新或骨吸收不特異，不是骨更新或骨吸 收的常規(guī)標(biāo)

32、志物收的常規(guī)標(biāo)志物 68 第七章第七章 微量元素微量元素 與維生素的代謝紊亂與維生素的代謝紊亂 宏量元素宏量元素占人體總重量占人體總重量1/10000以上者，以上者， 包括碳、氫、氧、氮、鈣、磷、鎂、鈉、包括碳、氫、氧、氮、鈣、磷、鎂、鈉、 鉀、氯、硫。鉀、氯、硫。 微量元素微量元素指含量占人體總重量萬(wàn)分之指含量占人體總重量萬(wàn)分之 一以下，每日需要量在一以下，每日需要量在100mg以下的元素以下的元素 稱為微量元素。根據(jù)機(jī)體對(duì)微量元素的需稱為微量元素。根據(jù)機(jī)體對(duì)微量元素的需 要情況，可分為必須微量元素和非必須微要情況，可分為必須微量元素和非必須微 量元素量元素 69 必需的微量元素必需的微量元

33、素有鐵、鋅、銅、錳、鉻、有鐵、鋅、銅、錳、鉻、 鉬、鈷、硒、鎳、釩、錫、氟、碘、硅；鉬、鈷、硒、鎳、釩、錫、氟、碘、硅； 非必需的微量元素非必需的微量元素1）可能必需可能必需的有銣、砷、的有銣、砷、 鍶、硼、鍺；鍶、硼、鍺；2）無(wú)害的無(wú)害的則有鋇、鈦、鈮、則有鋇、鈦、鈮、 鋯等；鋯等；3）有害的微量元素有害的微量元素有鉍、銻、鈹、有鉍、銻、鈹、 鎘、汞、鉛、鋁等。鎘、汞、鉛、鋁等。 70 微量元素與疾病的關(guān)系微量元素與疾病的關(guān)系 微量元素缺乏或過(guò)多，可導(dǎo)致某些地方病微量元素缺乏或過(guò)多，可導(dǎo)致某些地方病 的發(fā)生。例如缺碘與地方性甲狀腺腫及呆小病的發(fā)生。例如缺碘與地方性甲狀腺腫及呆小病 有關(guān)；低硒

34、與克山病和大骨節(jié)病有關(guān)；缺鋅與有關(guān)；低硒與克山病和大骨節(jié)病有關(guān)；缺鋅與 伊朗鄉(xiāng)村病和腸原性肢端皮炎有關(guān)。接觸或吸伊朗鄉(xiāng)村病和腸原性肢端皮炎有關(guān)。接觸或吸 收過(guò)量的有害微量元素還可引起種種職業(yè)病，收過(guò)量的有害微量元素還可引起種種職業(yè)病， 即使是必需微量元素，像鐵、銅、鈷、錳等進(jìn)即使是必需微量元素，像鐵、銅、鈷、錳等進(jìn) 入機(jī)體過(guò)多也會(huì)引起急性或慢性中毒。如接觸入機(jī)體過(guò)多也會(huì)引起急性或慢性中毒。如接觸 六價(jià)鉻可引起特征鷹眼狀鉻潰瘍及鼻中隔穿孔；六價(jià)鉻可引起特征鷹眼狀鉻潰瘍及鼻中隔穿孔； 砷過(guò)多引起砷性皮膚癌及中毒；還有錳中毒、砷過(guò)多引起砷性皮膚癌及中毒；還有錳中毒、 鐵中毒、鋅中毒等。鐵中毒、鋅中毒等。 71 微量元素的檢測(cè)還可用作某些疾病的診斷微量元素的檢測(cè)還可用作某些疾病的診斷 指標(biāo)，對(duì)于某些微量元素缺乏癥還可用補(bǔ)指標(biāo)，對(duì)于某些微量元素缺乏癥還可用補(bǔ) 充微量元素的方法進(jìn)行治療。充微量元素的方法進(jìn)行治療。 72 碘（碘（I） 碘的生物學(xué)作用碘是必需微量元素，碘的生物學(xué)作用碘是必需微量元素， 主要構(gòu)成甲狀腺激素主要構(gòu)成甲狀腺激素T3、T4。甲狀腺激。甲狀腺激 素維持正常生長(zhǎng)發(fā)育及智力發(fā)育，調(diào)節(jié)素維持正常生長(zhǎng)發(fā)育及智力發(fā)育，調(diào)節(jié) 能量代謝。缺碘可發(fā)生地方性甲狀腺腫能量代謝。缺碘可發(fā)生地方性甲狀腺腫 和呆小病，碘過(guò)多可造成碘中毒，刺激和呆小病，碘