骨代謝異常的生物化學(xué)診斷

1、骨代謝異常的生物化學(xué)診斷 第十三章第十三章骨代謝異常的生物骨代謝異常的生物化學(xué)診斷化學(xué)診斷下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨的主要成分骨的主要成分:無機物：鈣、磷和鎂有機基質(zhì)：（）型膠原骨功能骨功能:機械支撐；保護臟器；代謝（參與鈣和磷等的儲備和代謝調(diào)節(jié)）。骨細胞骨細胞:(1)破骨細胞：產(chǎn)生酸和蛋白水解酶，分解無機物和水解有機基質(zhì)，促進骨吸收。 (2)成骨細胞：合成有機基質(zhì)（膠原和非膠原蛋白），并通過新合成的基質(zhì)控制無機物，促進骨形成。下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷鈣和磷的代謝及調(diào)節(jié)鈣和磷的代謝及調(diào)節(jié)鈣和磷代謝紊亂鈣和磷代謝紊亂鎂代謝及其異常鎂代謝及其異常骨代謝異常的臨床生物化學(xué)骨代

2、謝異常的臨床生物化學(xué)骨代謝相關(guān)指標的實驗室檢查骨代謝相關(guān)指標的實驗室檢查返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷 鈣鹽、磷酸鹽是機體含量最多的無機鹽，約99的鈣、85的磷以及一半以上的鎂存在于骨和齒。下一頁下一頁返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷鈣、鎂、磷在血漿中以游離、與蛋白結(jié)合或與其他陰離子形成復(fù)合物等形式存在。下一頁下一頁上一頁上一頁返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷第一節(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)返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷約90 99的細胞內(nèi)鈣存在于線粒體、肌漿和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)。濃度約106107molL，僅為細胞外液的11000。下一頁下一頁返回返

3、回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷功能：（1）觸發(fā)肌肉興奮-收縮耦聯(lián)。當(dāng)肌細胞內(nèi)儲存Ca2+神經(jīng)沖動而釋放，Ca2+濃度增大，可迅速地與肌鈣蛋白結(jié)合，引起一系列構(gòu)象改變，產(chǎn)生肌肉收縮。（2）作用于質(zhì)膜，影響膜通透性及膜的轉(zhuǎn)運。（3） Ca2+為細胞內(nèi)第二信使，廣泛參與胞內(nèi)多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。（4）Ca2+是許多酶（脂肪酶、ATP酶、腺苷酸環(huán)化酶）的輔因子。（5）Ca2+能抑制維生素D3-1-羥化酶的活性，參與自身及磷代謝的調(diào)節(jié)。（6）細胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白一鈣調(diào)蛋白是重要的酶調(diào)節(jié)物質(zhì)，鈣與鈣調(diào)蛋白結(jié)合后，使鈣調(diào)蛋白的構(gòu)象發(fā)生改變，從而活化或抑制酶（如磷酸化酶激酶）。 返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷細

4、胞外鈣指存在于血漿等細胞外液中的鈣，亦具有許多重要功能： (1) 穩(wěn)定神經(jīng)細胞膜影響其應(yīng)激性。血漿游離鈣濃度的降低會增加神經(jīng)肌肉的應(yīng)激性 ， 發(fā)生手足搐搦 ， 游離鈣濃度增高將降低其應(yīng)激性。(2) 血漿Ca2+即凝血因子，參與凝血過程。(3) 細胞外鈣是細胞內(nèi)鈣的來源，它為骨的礦化、凝血以及膜電位維持提供鈣離子。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血漿鈣約一半與蛋白主要是清蛋白結(jié)合，這種結(jié)合受PH的影響。酸中毒時清蛋白的氨基酸鏈帶更多的正電荷 ；結(jié)合鈣減少，游離鈣增多。而堿中毒則產(chǎn)生相反影響。pH每改變 0.1單位， 血清游離鈣濃度將改變0.05mmolL。多發(fā)性骨髓瘤病人 ，高濃度的

5、球蛋白能大量結(jié)合鈣 ，引起血清總鈣濃度增加。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷細胞內(nèi)磷酸鹽參與多種細胞內(nèi)的代謝過程，包括：（1）三磷酸腺苷（ATP）中的高能磷酸鹽， 作為能源維持著細胞的各種生理功能，如肌肉的收縮、生物膜上的各種主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)等。（2）磷酸鹽是各種腺嘌呤 、 鳥嘌呤核苷以及核苷酸輔酶類（如 NAD+、NADP+、FMN、FAD、CoA等）和其他含磷酸根的輔酶（如 TPP、磷酸吡多醛等）的組成成分。（3） 磷脂在構(gòu)成生物膜結(jié)構(gòu) 、維持膜功能以及代謝調(diào)控上均發(fā)揮重要作用 。酶蛋白及多種功能性蛋白質(zhì)的磷酸化與脫磷酸化是代謝調(diào)節(jié)中化學(xué)修飾的主要方式 ，與細胞的分化、增殖調(diào)控密切

6、相關(guān)。因此，細胞內(nèi)磷酸鹽是蛋白、脂肪、碳水化合物代謝以及基因轉(zhuǎn)錄和細胞生長的調(diào)控媒介。（4）細胞內(nèi)的磷酸鹽參與許多酶促反應(yīng) ， 如磷酸基轉(zhuǎn)移反應(yīng)、加磷酸分解反應(yīng)等。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血漿中磷酸鹽是以磷酸氫鹽和磷酸二氫鹽兩種形式存在，這兩種形式統(tǒng)稱無機磷，正常成人血漿無機磷含量為0.811.45mmolL。細胞外磷酸鹽主要功能為：（1）血中磷酸鹽 （ HPO42H2PO4 ）是血液緩沖體系的重要組成。（2）細胞外磷酸鹽為細胞內(nèi)以及骨礦化所需磷酸鹽的來源。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血磷不如血鈣穩(wěn)定，兒童時期困骨骼生長旺盛，血磷與堿性磷酸酶都會增高，隨著年齡的增長，逐

7、漸達到成人水平。成人血磷也有生理性變動，進食、攝糖、注射胰島素和腎上腺素等情況下，因細胞內(nèi)利用增加，血磷會降低。血清磷酸鹽的急性減少會導(dǎo)致橫紋肌溶解以及紅細胞功能的改變。 血鈣與血磷之間有一定的濃度關(guān)系，正常人鈣、磷濃度（mgdl）的乘積在3640之間。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷、鈣的吸收：（十二指腸）正常成人鈣日攝入量為0.61.0g，吸收量為0.10.4gCa+活性維生素吸收PH偏堿Ca(PO4)2（不吸收）Ca2+吸收減少Ca(PO4)2 （吸收）偏酸Ca2+吸收增加草酸、植酸Ca2+不溶性鹽Ca2+吸收減少Ca : P=2 : 1時吸收最佳返回返回下一頁下一頁骨代謝異

8、常的生物化學(xué)診斷、Ca排泄：（腸道及腎）由消化道排出的鈣除未吸收的食物鈣 ，還有部分腸道分泌的鈣 ，每日由腎小球濾出約10g。其中約一半在近曲小管被重吸收，15在髓袢升段被吸收 ， 其余在遠曲小管和集合管被吸收 。因受血鈣濃度的影響 ，尿中排鈣量只占濾過量的 15（約 150 mg）。血鈣低于2.4mmolL時，尿中無鈣排出。下一頁下一頁返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷、3+吸收（腸道）：成人每日進食磷約1.01.5g，以有機磷酸酯和磷脂為主。吸收（空腸吸收最快） 長期口服氫氧化鋁凝膠以及食物中鈣、鎂、鐵離子過多均可形成不溶性磷酸鹽而影響磷的吸收。P3+磷酸酶無機磷酸鹽返回返回下一

9、頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷、 P3 +排泄（腎、糞便）：P3+腎小球濾出（約克）腎小管重吸收糞便（30%）返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷在體內(nèi)激素的控制下，血漿中的鈣、磷維持著相對恒定。甲狀旁腺激素（PTH）、1，25（OH）2D3、1，25（OH）2D2以及降鈣素是鈣、磷及骨代謝的主要調(diào)節(jié)激素。下一頁下一頁返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，pH）是甲狀旁腺主細胞合成與分泌的一種單鏈多肽 。 初合成的是含115個氨基酸殘基的前甲狀旁腺素原, 在粗面內(nèi)質(zhì)同去掉N端25個氨基酸殘基形

10、成甲狀旁腺素原 ，后者再在高爾基復(fù)合體內(nèi)從N端去掉一個6肽，形成84個氨基酸殘基的PTH，分子量 9500。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷的合成與分泌受細胞外液Ca2+濃度的負反饋調(diào)節(jié)，血鈣濃度降低可促進合成與分泌 ;血鈣濃度增高則抑制合成與分泌。 血鈣在.33 .9mmolL范圍內(nèi)與分泌呈負相關(guān)關(guān)系。在庫普弗細胞及腎小管細胞內(nèi)均可被分解為N端和C端兩個片段 ，N片段具有活性，可被肝細胞 、腎及骨組織攝取 ，C片段無活性，分子中間部分具有免疫原性。返回返回下一頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷PTH是維持血鈣正常水平最重要的調(diào)節(jié)激素 ，它有升高血鈣、降低血磷和酸化血液等

11、作用 ，其主要靶器官是骨、腎小管 ，其次是小腸粘膜等。PTH作用于靶細胞膜上受體 ，活化腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)，增加胞漿內(nèi)cAMP及焦磷酸鹽濃度。cAMP能促進線粒體Ca2+轉(zhuǎn)運入胞漿 ；焦磷酸鹽則作用于細胞膜外側(cè) ，使膜外側(cè)的Ca2+進入細胞。共同導(dǎo)致胞漿內(nèi)Ca2+濃度增加，激活細胞膜上的“鈣泵” ，將 Ca2+主動轉(zhuǎn)運至細胞外液，導(dǎo)致血鈣升高。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨是最大的鈣儲備庫，PTH總的作用是促進溶骨，升高血鈣。PTH可在數(shù)分鐘到數(shù)小時內(nèi)引起骨鈣動員，使密質(zhì)骨中的鈣釋放人血，此種作用迅速但不持久。數(shù)小時至數(shù)日內(nèi)，PTH可促進前破骨細胞和間質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化為破骨細胞，使破骨

12、細胞數(shù)目增加，導(dǎo)致溶骨和骨鈣的大量釋放。PTH對破骨細胞的作用是通過升高細胞內(nèi)Ca2+濃度，進而促使溶酶體釋放各種水解酶;抑制異檸檬酸脫氫酶等酶活性，使細胞內(nèi)異檸檬酸、檸檬酸、乳酸、碳酸及透明質(zhì)酸等酸性物濃度增高，促進溶骨；此外，膠原酶活性也顯著升高。這均有利于溶骨作用。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷主要是促進磷的排出及鈣的重吸收，進而降低血磷，升高血鈣。它作用于腎遠曲小管和髓袢上升段以促進鈣的重吸收；抑制近曲小管及遠曲小管對磷的重吸收。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷PTH能升高腎25（OH）D31羥化酶活性，從而促進高活性的l，25（OH）2D3的生成。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷P

13、TH促進小腸對鈣和磷的吸收，這一作用是促腎生成 1,25（OH）2D3的繼發(fā)效應(yīng)。1 ，25（OH）2D3可促進小腸對鈣和磷的吸收。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷維生素 D（vitamin D, VitD）為類固醇衍生物，具有抗佝僂病的作用，又稱鈣（骨）化醇。已知族維生素有6種，它們結(jié)構(gòu)相似,僅側(cè)鏈不同 。其中（麥角鈣化醇）和（膽鈣化醇）較為重要。維生素D和D具有相同的生理作用， 而且都必須在體內(nèi)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(xué)作用 ， 肝和腎是維生素D活化的主要器官。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷肝細胞微粒體：返回返回VitD3VitD325羥化酶NADPH

14、、O2、Mg2+25(OH)D3特異的 球蛋白腎腎小管上皮細胞線粒體25(OH)D3-12-羥化酶系1,25(OH)2D3(活性維生素D)負反饋PTHCT促進抑制正反饋25(OH)D324羥化酶1,24,25(OH)3D3防止維生素中毒下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷維生素來源：食物日光照射后在皮下由7脫氫膽固醇轉(zhuǎn)變生成維生素存在形式：大部分與蛋白結(jié)合少量以游離形式存在，游離維生素才能發(fā)揮作用返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷 1，25（OH）2D3具有促進十二指腸對鈣的吸收及空腸、回腸對磷的吸收和轉(zhuǎn)運的雙重作用，即促進腸粘膜細胞膜對鈣通透，細胞內(nèi)的結(jié)合及轉(zhuǎn)運。Ca2+1,25(

15、OH)2D3細胞內(nèi)鈣線粒體鈣結(jié)合蛋白Ca2轉(zhuǎn)運至基膜的鈣泵上Ca2+輸送至血液Na+Ca2+交換體系返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷1，25(OH)2D3對骨的直接作用是促進溶骨， 并與PTH協(xié)同作用，既加速破骨細胞的形成 ，增強破骨細胞活性，促進溶骨；亦通過促進腸管鈣 、磷的吸收，使血鈣、血磷水平增高以利于骨的鈣化。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷1，25（OH）2D3促性腎小管上皮細胞對鈣 、磷的重吸收 ，其機制也是上調(diào)細胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白的表達。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷降鈣素 (calcitonin，CT)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

16、組成， 分子量3418。CT在初合成時是含136個氨基酸殘基 、 分子量15000的前體物 . 此前體物中還含有一個稱為降鈣蛋白 (katacalcin)的21肽片段。當(dāng)血鈣增高時 ，CT與降鈣蛋白等分子分泌，降鈣蛋白能增強CT降低血鈣的作用 。血鈣低于正常時，CT分泌減少。CT作用的靶器官主要是骨和腎。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷抑制被骨細胞生成及活性，從而抑制骨基質(zhì)的分解和骨鹽溶解。還可使間質(zhì)細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒羌毎?，促進骨鹽沉積，降低血鈣。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷抑制腎小管對鈣、磷的重吸收，以增加尿鈣、尿磷，降低血鈣、血磷。 返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白(P

17、THrP)，由腫瘤細胞分泌后作為內(nèi)分泌激素作用于靶組織(骨骼和腎)引起高鈣血癥 PTHrP基因位于染色體12 上,與染色體11的H基因明顯不同 ，139個氨基酸的PTHrP的端前13個氨基酸中有8個與H同源PTHrP mRNA編碼三種同功型的 PTHrP。PTHrP可導(dǎo)致高鈣血癥和低磷血癥以及增加尿cAMP、與原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進病人比較， PTHrP引起高鈣血癥的病人1,25(OH)D水平更低，多見代謝性減中毒而不是高氯性代謝性酸中毒。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷第二節(jié)第二節(jié)鈣和磷代謝紊亂鈣和磷代謝紊亂返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷鈣代謝異常表現(xiàn)為血清

18、總鈣和或游離鈣水平異常升高或低下。正常成人血清總鈣參考范圍為2.252.75mmolL，游離鈣參考范圍為0.941.26 mmolL。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回常見病因：骨代謝異常的生物化學(xué)診斷低鈣血癥(hypocalcemia)，血清總鈣濃度可因清蛋白結(jié)合部分或游離部分的減少而導(dǎo)致降低，游離鈣的減少通常是由于維持血清鈣各種存在形式間分配的生理機制破壞而引起。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷慢性肝病、腎病綜合征、充血性心衰以及營養(yǎng)不良均可造成低清蛋白血癥。此時，雖然血清總鈣降低，但直接檢測游離鈣多正常。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷 腎臟損害腎臟所至的慢性腎功能衰竭

19、使1，25(OH)D生成不足，導(dǎo)致低鈣血癥，并可因此持續(xù)增加 的分泌，影響骨代謝而發(fā)生骨病。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷H分泌不足。假性甲狀旁腺功能減退，分泌正常，而對H反應(yīng)的靶組織受體異常。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷可因吸收不良或不適當(dāng)飲食，加上暴露于陽光下太少。對于成人，可發(fā)生軟骨病，兒童可患佝倭病。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷并發(fā)高磷血癥，升高的血磷破壞了鈣、磷間的正常比例，使血鈣降低。并發(fā)鎂缺乏，可因干擾PTH分泌，并影響其在骨和腎的活性，導(dǎo)致低鈣血癥。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷高鈣血癥在臨床常見，但多無特征性癥狀而只能通過血鈣測定發(fā)現(xiàn)。高鈣血癥常見于：鈣溢出進人細

20、胞外液（如癌腫時骨礦物質(zhì)過度被吸收）；腎對鈣重吸收增加（如應(yīng)用噻嗪類藥物）；腸道對鈣吸收增加（維生素D中毒）；骨骼的重吸收增加（固定不能活動）；原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進，H過度分泌。原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進是門診高鈣血癥病人最常見的原因，住院病人中高鈣血癥多見于惡性腫瘤。這兩種病因占所有高鈣血癥的9095 。惡性腫瘤病人中有1020可出現(xiàn)HHM。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷常見病因：返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血清無機磷濃度低于 0.81mmol/L被稱為低磷血癥，血磷濃度在 0.480.77mmol/L之間為中等偏低，除慢性骨軟化癥或佝僂病所致者外 ，通常沒有臨床癥狀。血磷低于0.48m

21、mol/L，才會出現(xiàn)臨床癥狀。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷常見的低磷血癥病因有：磷向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移（輸注葡萄糖，高營養(yǎng)治療，使用胰島素或呼吸性堿中毒）。腎磷酸鹽閾值降低（原發(fā)性或繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進，腎小管缺損性家族性低磷血癥）。腸道磷酸鹽的吸收減少（如嘔吐、腹瀉丟失或與口服制酸劑結(jié)合；吸收減少如吸收障礙綜合征、維生素D缺乏）。細胞外磷酸鹽丟失（酮癥酸中毒、乳酸中毒）。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷高磷血癥指血清無機磷濃度高于1.45rnmolL。常因腎臟排泌磷酸鹽的能力不足而致，其他引起的因素與吸收增加或磷酸鹽從組織進入到細胞外液等有關(guān)。兒童因為生長激素分泌較多，

22、比成人血磷濃度更高。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷腎小球濾過率降低，如急、慢性腎功能衰竭；腎小管重吸收增加，如甲狀旁腺功能減退（H缺乏）、假性甲狀旁腺功能減退（PTH耐受）、肢端肥大癥（高血清水平的生長激素）以及用依替磷酸二鈉治療。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷經(jīng)口或靜脈補給磷酸鹽藥或使用含磷酸鹽的緩瀉劑和灌腸液。 返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷乳酸酸中毒、呼吸性酸中毒或糖尿病酮癥；細胞溶解，如橫紋肌溶解、血管內(nèi)溶血、細胞毒性抗癌藥治療、白血病及淋巴瘤。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷第三節(jié)第三節(jié)鎂代謝及其異常鎂代謝及其異常鎂在人體內(nèi)總量約為2128g，Mg為體內(nèi)含量較多，功能廣泛的重要

23、陽離子之一。體內(nèi)的鎂可分為細胞內(nèi)(骨及多種組織細胞中)和細胞外(細胞外液中)兩部分。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷一、鎂的生理功能細胞內(nèi)與細胞外鎂具有不同的生理、生物化學(xué)功能。骨骼是鎂的主要儲備庫。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷1是300多種酶的輔助因子 ，廣泛參與各種生命活動 。Mg 與ATP分子的 和一磷酸基構(gòu)成螯合物 ，降低ATP分子的電負性 ，參與一切需要ATP的生物化學(xué)反應(yīng)。2參與酶底物形成，如 MgATP和 MgGTP。3Mg 是許多酶系統(tǒng)的變構(gòu)效應(yīng)激活因子，如腺苷酸環(huán)化酶、NaKATP酶(NaKATPase)、CaATP酶、磷酸果糖激酶以及肌酸激酶等都需要鎂的激活 。鳥嘌呤核

24、苷酸調(diào)節(jié)蛋白Gs和Gi活化亦需Mg參與。4 Mg在氧化磷酸化、糖酵解、細胞復(fù)制、核著酸代謝以及蛋白生物合成中起著重要作用。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷細胞外液鎂僅占總鎂含量的 1，以三種形式存在。正常人血鎂參考范圍為0.751.0mmolL。約55%的鎂是游離的，30%與蛋白結(jié)合，15與陰離子形成復(fù)合物。細胞外鎂的主要功能是：細胞內(nèi)鎂的來源；降低神經(jīng)、肌肉興奮性。血清Mg濃度減少將降低神經(jīng)興奮閾值，增加神經(jīng)傳導(dǎo)速度；Mg 在突觸前的神經(jīng)末梢競爭性抑制 Ca的進入，影響神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)肌肉連接點的釋放。血清鎂濃度減少會導(dǎo)致神經(jīng)肌肉應(yīng)激性增加。因此，Mg與體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、酶的結(jié)構(gòu)、代謝與功能，

25、正常神經(jīng)、肌肉功能的維持，都有密切關(guān)系，在維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和維持機體正常生命活動中起著重要作用。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷二、鎂的代謝1.來源：除脂肪以外的所有動物組織及植物性食品中。2.日攝入量：約為250mg，其中23來自谷物和蔬菜。3.吸收：小腸對鎂的吸收是主動轉(zhuǎn)運過程，部位主要在回腸。每日鎂的吸收量約27.5mg/kg體重。消化液中含有大量的鎂，成人每日可從消化液中回收約35mg的鎂。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷4.排泄：腎是體內(nèi)鎂的主要排泄器官。5.存在：有核細胞中存在的鎂約80%存在于肌肉中，肌肉是維持鎂平衡的重要組織。急性鎂缺乏所引起的低鎂血癥下波及肌肉

26、鎂，慢性鎂缺乏病人雖然血鎂在正常范圍，但肌肉鎂顯著降低。急、慢性高鎂血癥時肌肉鎂均不增加。紅細胞中的鎂約為血清鎂的3倍，故測血清鎂時應(yīng)防止溶血。腎小球濾過腎小管(特別是髓袢)重吸收2%5%由尿排出返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷鎂缺乏非常普遍，住院病人中約10%和重癥監(jiān)護中心約65%的病人有缺鎂，中等及嚴重鎂缺乏通常因胃腸道及腎臟的丟失。在上段胃腸道液中鎂的含量為0.5mmol/L。因此，嘔吐、胃腸減壓可導(dǎo)致大量鎂的丟失。更常見的是鎂從下段腸道的丟失，多因急性腹瀉、局部性腸炎以及潰瘍性結(jié)腸炎等，因為鎂的主要吸收部位是在遠端小腸。腎排泄增多也是缺鎂的常見原因。 返回返回下一頁下一頁骨

27、代謝異常的生物化學(xué)診斷1.胃腸道病癥 如持續(xù)性胃腸減壓、吸收障礙綜合征、急慢性腹瀉、急性出血性胰腺炎以及原發(fā)性低鎂血癥。2.腎臟丟失包括滲透性利尿，如糖尿病、使用甘露醇等脫水劑；高鈣血癥； 乙醇及其他藥物；代謝性酸中毒、酮癥酸中毒；腎臟疾病，如腎盂腎炎、間質(zhì)性腎炎、腎小球腎炎、腎小管酸中毒、腎移植術(shù)后；原發(fā)性低鎂血癥；磷酸鹽缺乏。返回返回上一頁上一頁 下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷高鎂血癥（hypermagnesemia）不常見，即便有也多是輕微升高。癥狀典型的高鎂血癥幾乎總是由于過多鎂鹽攝入或靜脈用含鎂藥物所致。腎功能衰竭時，限制了排泌過多鎂的能力；使用含鎂制酸劑、灌腸劑即可引起高鎂血

28、癥。硫酸鎂是治療妊娠性高血壓的常用藥物，可能會引起孕婦及嬰兒血鎂過量。此外，橫紋肌溶解癥、家族性低鈣尿高鈣血癥及鋰鹽過量，亦可致高鎂血癥。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷第四節(jié)第四節(jié)骨代謝異常的臨床生物化學(xué)骨代謝異常的臨床生物化學(xué)返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨鈣素又稱骨谷氨?；鞍?BGP)，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%。作用：骨鈣素中17、21和24位為三個特殊的谷氨酰殘基，可被依賴維生素K的羧化酶轉(zhuǎn)換為 羧基谷氨酰， 這種獨特的羧化氨基酸能結(jié)合鈣離子 ，在血液凝固、鈣轉(zhuǎn)運、沉積

29、以及維持內(nèi)環(huán)境平衡中起重要作用。返回返回成骨細胞BGP1,25(OH)2D骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血清骨性堿性磷酸酶 (BALP)在反映成骨細胞活性和骨形成上則有較高特異性 ，并優(yōu)于骨鈣素。因為 BALP在血清中比骨鈣素更穩(wěn)定，血清中的半壽期為l2天，并且不受晝夜變化的影響，標本亦不需特殊處理。 BALP增高見于Paget s病 、修復(fù)活躍的骨質(zhì)疏松、甲狀腺毒癥 、甲狀旁腺功能亢進 、骨質(zhì)軟化癥、佝僂病、骨營養(yǎng)障礙 、骨質(zhì)溶解轉(zhuǎn)移 、肢端肥大癥以及其他增加骨形成的病癥。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷型前膠原肽是另一個評價骨形成的指標 。但在評價體內(nèi) 1，25（OH）D代謝紊亂及替代治療的療效

30、上，型膠原前肽則憂于骨鈣素和 BALP。成骨細胞前體細胞型膠原端延伸段端延伸段(前肽)斷裂纖維入血返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨的有機基質(zhì)中膠原交聯(lián)（collagecrosslinks）90為 I型膠原返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨吸收期間I型膠原被水解，羥基毗嚀酚交聯(lián)釋放入血并從尿排出 。檢測尿脫氧吡啶酚和（或）吡啶酚 ，或測定交聯(lián)區(qū)的C和N端肽，可用作反映骨吸收的指標。返回返回下一頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷（）脫氧吡啶酚和吡啶酚：脫氧吡啶酚存在于骨、韌帶和主動脈，而吡啶酚存在于硬連接組織，如軟骨中含量高。因為骨骼系統(tǒng)的質(zhì)量很大，骨是兩種吡啶酚的主要來源

31、，故這兩種吡啶酚測定已用于評價骨吸收。返回返回下一頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷脫氧吡啶酚表現(xiàn)出更高骨吸收特異性和靈敏度，其原因是：它是由膠原自然形成的，非生物合成；從尿中排出前不被代謝；骨是脫氧吡啶酚的主要來源；僅來源于天然基質(zhì)的降解產(chǎn)物，不受飲食的影響。返回返回下一頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷（2）交聯(lián)區(qū)N端肽和C端肽：型膠原交聯(lián)區(qū)的N 和C 端肽也是一種骨吸收的指標，與吡啶酚和脫氧吡啶酚一樣具有較好特異性，不受飲食等干擾。 吡啶酚和交聯(lián)區(qū)端肽水平的評價已用于骨質(zhì)疏松 、Pagets 病 、其他代謝性骨病、原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進和甲狀腺功能亢進以及其他伴有骨吸

32、收增加性疾病的診斷或病情評價。絕經(jīng)后婦女與絕經(jīng)前比較，端肽通常比其他吸收和形成標志物增高明顯、當(dāng)藥物抑制骨吸收時會導(dǎo)致降低，如絕經(jīng)后婦女或骨質(zhì)疏松癥用二磷酸鹽或雌激素治療，吡啶酚和端肽會降低。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨吸收期間，破骨細胞產(chǎn)生和分泌一種耐酒石酸酸性磷酸酶進入破骨細胞與骨表面之間的間隙，并能在血清中測得，能反映破骨細胞活性和骨吸收情況。血清中耐酒石酸酸性磷酸酶活性測定有許多方法，但它們對破骨細胞同工酶沒有特異性。故現(xiàn)階段尚不能滿意區(qū)分這種耐酒石酸酸性磷酸酶與血清中其他耐酒石酸酸性磷酸酶。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷尿半乳糖羥賴氨酸膠原中的羥賴氨酸可被糖基化形

33、成半乳糖羥賴氨酸或糖化半乳糖羥賴氨酸、半乳糖羥賴氨酸存在于骨膠原，而糖化半乳糖羥賴氨酸則存在于皮膚膠原中。破骨時半乳糖羥賴氨酸釋放入血，并從尿中排泄。尿半乳糖羥賴氨酸在骨吸收病癥，包括女性骨質(zhì)疏松時增高。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷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皮膚也含有一定比例的膠原，所以尿羥脯氨酸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。脯氨酸羥化羥脯氨酸尿排出90%存在于可透析的小膠原肽段中10%存在于不可透析的大膠原肽段中返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨質(zhì)量的高峰期大約出現(xiàn)在30歲左右，在生命后期骨

34、密度是臨床判斷骨質(zhì)疏松的重要指征。成年早期骨形成大于骨吸收，以便骨量保持穩(wěn)定 。3540歲后，骨吸收略超過骨形成，約每年丟失 1骨量。婦女絕經(jīng)后因骨吸收增加使骨丟失每年增加到 2 ，這種吸收增加直接與性激素缺乏相關(guān)。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨質(zhì)疏松常見原因包括：生長期骨形成缺陷；成骨細胞骨形成受損；增加骨吸收的其他病理生理過程。骨質(zhì)疏松最常見于絕經(jīng)后的高齡婦女。增齡、女性以及性激素缺乏都是危險因素，其他危險因素包括骨質(zhì)疏松家族史、過度飲酒、吸煙以及多種慢性病癥。 返回返回下一頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷研究表明，患原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進的病人比相應(yīng)的正常人骨

35、密度值低。而患甲狀旁腺功能亢進的病人60%是絕經(jīng)后婦女，骨質(zhì)疏松是該病的重要表現(xiàn)。甲狀腺激素過度分泌亦可導(dǎo)致骨吸收大于骨形成，因此骨質(zhì)疏松可因長期的甲狀腺功能亢進或甲狀腺激素替代治療而引起。皮質(zhì)醇明顯減少骨形成和增加骨吸收 ，患Cushing綜合征的病人多有嚴重的骨質(zhì)疏松。更常見的是長期用糖皮質(zhì)激素治療者，甚至可發(fā)生致殘性骨質(zhì)疏松?；级喟l(fā)性骨髓瘤的病人常有椎骨壓縮性骨折，也應(yīng)考慮有骨質(zhì)疏松存在。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷患骨質(zhì)疏松癥的主要臨床表現(xiàn)是疼痛、不適和易骨折。因小梁骨更新速度高，骨折更易發(fā)生在小梁骨，例如脊椎骨和遠端前臂骨比結(jié)構(gòu)致密的皮質(zhì)骨（如股骨）更易發(fā)生骨折。椎骨

36、發(fā)生嚴重的壓縮性骨折可導(dǎo)致殘疾。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨折的病人存在與其年齡和性別（如男人或絕經(jīng)前婦女）不符的骨質(zhì)疏松，應(yīng)該通過生物化學(xué)檢查排除一些病癥，如甲狀旁腺功能亢進癥、甲狀腺功能亢進癥、庫欣綜合征、性腺功能減退癥以及多發(fā)性骨髓瘤等。絕經(jīng)后期患骨質(zhì)疏松的婦女，需要檢測骨吸收標志物包括尿鈣和尿膠原交聯(lián)(尿端肽、脫氧吡啶酚或C端肽) ，對骨代謝進行評價，協(xié)助診斷。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨質(zhì)軟化癥幾乎總是由維生素D缺乏或磷酸鹽缺乏引起。依賴維生素D型佝僂病為一種遺傳性疾病，以缺乏1,25(OH)D羥化酶 ， 導(dǎo)致1,25(OH)D形成障礙為特征，生理劑量的1,25(OH)D

37、替代治療效果好。依賴維生素D 型佝僂病也是一種遺傳性疾病 ,以血清中1,25(OH)D異常升高為特征，通常是由受體與1,25(OH)D結(jié)合的親和力缺乏 ，出現(xiàn)維生素D抵抗。一些藥物通過改變肝臟對維生素D的代謝，干擾腸道對鈣的吸收和骨細胞的功能也可引起骨軟化癥 。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷肌無力和張力過低，承重功能減弱使肢體彎曲，呈“O” 型或“X” 型腿、身材矮小。肋骨肋軟骨的連接處腫脹形成串珠,方顱等。在成年人骨骼生長發(fā)育完全后，骨痛是最普遍的癥狀，可能發(fā)生應(yīng)力性骨折， X光片顯示長骨的骨能和骨于杯型末端和磨損的典型佝僂病改變。假性骨折。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血清堿性磷酸酶活

38、性升高。低鈣血癥 ：維生素D的最好評價方法是直接測定血清中25（OH）D。 腎的磷酸鹽轉(zhuǎn)運缺陷最好的評價指標是腎小管磷酸鹽最大重吸收 (TmP4) 。 通過測定空腹血清磷酸鹽、肌酐和同時收集的二小時尿標本磷酸鹽和肌酐，分別計算出磷酸鹽和肌酐的清除率,從標準曲線圖即可查得患者TmP。Ca2+PTH低磷血癥返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷顱骨、股骨、骨盆和脊椎是最常受累部位。受侵襲部位出現(xiàn)局部骨痛和發(fā)熱.可出現(xiàn)骨骼的變形，如頭顱擴大和承重骨 (股骨和脛骨) 彎曲。關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)壓迫癥狀。少見的并發(fā)癥是骨膜肉瘤。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷常見生物化學(xué)檢查改變是血清ALP、BALP增高，尿脫氧吡啶

39、酚、羥脯氨酸增高。放射學(xué)檢查可見骨溶解吸收區(qū)，成骨細胞重新形成的骨硬化區(qū)域。骨掃描是檢測早期微小損傷的最敏感的方法。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷腎衰1,25(OH)2生成1,25(OH)2腸道鈣吸收障礙排泄磷酸鹽能力高磷血癥低鈣血癥PTH甲狀旁腺增生高甲狀旁腺素性骨疾病纖維性骨炎PTH抵抗影響甲狀旁腺對鈣的反應(yīng)鋁分泌受損血清鋁破壞骨礦化骨軟化病有大量的類骨質(zhì)形成抑制骨細胞功能骨發(fā)育不全(類骨質(zhì)量不增加)2微球蛋白排泄受損沉積于骨骨淀粉樣變返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷骨痛是腎性骨營養(yǎng)障礙最明顯的表現(xiàn)，主要發(fā)生在承重骨如小腿、臀部和脊柱。兒童可能發(fā)生骨骼畸形、肢體彎曲、脊柱后凸、側(cè)彎以及股

40、骨髓滑移。在關(guān)節(jié)周區(qū)域、動脈中間層可發(fā)生細胞外的骨化，以及肺、心肌等內(nèi)臟器官的鈣化。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血清尿素、肌酐升高。高磷血癥和低鈣血癥。血清PTH增高，1,25(OH)2D濃度降低。血清鎂濃度升高，血清鋁濃度升高。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷第五節(jié)第五節(jié)骨代謝相關(guān)指標的實驗室檢查骨代謝相關(guān)指標的實驗室檢查返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷早期總鈣的測定方法大多是鈣與有機或無機陰離子沉淀，然后直接用比重法、濁度法測定，或者測定沉淀陰離子。隨后相繼建立了分光光度法、熒光法、原子吸收分光光度法及離子選擇性電極法。其中分光光度法、離子選擇電極法及原

41、子吸收分光光度法是大多數(shù)實驗室現(xiàn)今所用的方法。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷(1)分光光度法： 分光光度法是用金屬指示劑或染料選擇性地結(jié)合鈣后產(chǎn)生顏色改變 。 檢測特定波長的吸光度定量 。 這種方法可在各種自動化分析儀上使用 。鈣結(jié)合染料包括甲基麝香草酚藍 、茜素等，其中鄰甲酚酞絡(luò)合酮(CPC)和偶氮砷較為常用。(2)原子吸收分光光度法：原子吸收分光光度法(AAS)被NCCLS推薦為測定血清鈣的參考方法 。分析前血清用鑭鹽酸溶液按1:50稀釋，稀釋樣本被送入乙炔火焰, 基態(tài)鈣原子吸收來自鈣空心陰極燈的422.7nm光波. 用光電管或檢測器在422.7nm測定鈣的這種吸收,吸光值與

42、火焰里的鈣濃度成比例。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷l(xiāng)）鄰甲酚酞絡(luò)合酮(CPC)是一金屬復(fù)合染料，與鈣在pH約1.2的堿性溶液中形成紫紅色螯合物 ，570580 nm波長測定吸光值定量鈣濃度 。用 8羥基喹啉消除Mg2+干擾。加入氰化鉀可穩(wěn)定反應(yīng)以及避免其他重金屬的干擾 。鈣與CPC按 1:1和 2:1兩種比例結(jié)合，1:1復(fù)合物在低濃度時占優(yōu)勢，校正曲線在低濃度是非線性的。因此，CPC法推薦用多點校正。反應(yīng)對溫度很敏感，應(yīng)嚴格控制反應(yīng)溫度。2）偶氮砷是一種鈣結(jié)合試劑 ， 對鈣有高而特異的親和力 。在弱酸中(pH 6)，該染料與鈣的親和力比鎂高 ， 可形成藍紫色復(fù)合物 ，在6506

43、60rn測定其吸光度定量。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷游離鈣測定方法為離子選擇電極法，分析儀器在微處理器控制下，自動傳送校正液、樣品和清洗液進入分析室，分析室中含有鈣離子選擇電極. 參比電極和pH電極。敏感的電位儀測定鈣. 參比、pH電極之間的電位差。儀器同時分析37時實際游離鈣 和pH，然后計算pH7.4時的游離鈣。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷現(xiàn)在血清磷測定實際上檢測的是血清中的無機磷酸根。7H3PO4+12(NH4)6Mo7O244H2O7(NH4)3PO4(MoO3)12+51NH4+51OH+33H2O無色的磷鋁酸鹽復(fù)合物可直接在340nm波長測定其紫外吸光值，或進一步用還原劑

44、還原后產(chǎn)生鉬藍，在600700nm波長測定。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷血清鎂僅占總體鎂的1%，其中55%是游離的，約30%與蛋白(主要是清蛋白)結(jié)合，15%與磷酸鹽、枸櫞酸鹽及其他陰離子復(fù)合。血清總鎂的測定方法包括分光光度法,AAS,沉淀法,、滴定法、熒光法以及火焰光度法.雖然AAS為參考方法 ， 但且前臨床實驗室最普遍使用的是分光光度法。返回返回下一頁下一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷(1)分光光度法；許多金屬色原指示劑或染料可選擇性結(jié)合鎂發(fā)生顏色改變。目前常用的有鈣鎂試劑、甲基麝香草酚藍等顯色劑。1）鈣鎂試劑：鈣鎂試劑是一種金屬色原指示劑，在堿性溶液中與鎂結(jié)合形成紫色復(fù)合物，可在5305

45、50nm波長檢測。加人鈣螫合劑EGTA可減少鈣的干擾 ，加入氰化鉀可避免形成重金屬復(fù)合物 ，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及表面活性劑可減少蛋白質(zhì)及脂血的干擾。2）甲基麝香草酚藍與鎂形成藍色復(fù)合物，在600nm左右測定，加入EGTA可減少鈣的干擾。返回返回下一頁下一頁上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷(2)原子吸收分光光度法(AAS):27Mg中子活化法是鎂測定的確定性方法，臨床實驗室用AAS作為參考方法，雖然AAS準確和精確，但難以在大多數(shù)臨床實驗室推廣。血清鎂被鑭鹽酸溶液按1：50稀釋 乙炔火焰 基態(tài)鎂原子吸收來自鎂空心陰極燈的 285.2nm光波 用光電管或檢測器在285.2nm測定鎂的吸光

46、值。返回返回上一頁上一頁骨代謝異常的生物化學(xué)診斷臨床實驗室測定血漿(清)游離鎂主要是離子選擇電極法 ， 選擇電極帶有一個中性離子載體ETH5220、ETH7025等 。現(xiàn)使用的離子載體或電極對鎂的選擇性不如鈣 ， 干擾主要來自游離鈣。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷采用競爭性放射免疫法，125標記PTH片段與病人樣本中PTH片段競爭抗體結(jié)合位點。經(jīng)溫育，沉淀，計數(shù)結(jié)合的放射性強度。用同樣處理的標準品制作標準曲線，從曲線中可得到病人PTH濃度。返回返回骨代謝異常的生物化學(xué)診斷免疫化學(xué)發(fā)光法（ICMA）包括： 用固定的 抗hPTH(144)、抗hPTH（4468） 抗體和發(fā)光劑丫啶酯標記的抗hPTH （13）三種抗體，同時測定中段和 N 端片段的多位點免疫化學(xué)發(fā)光法。血清中段PTH自動化ICMA檢測