骨代謝異常生物化診斷

1、關(guān)于骨代謝異常的生物化診斷第一張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2成骨細(xì)胞:合成有機(jī)基質(zhì),并通過(guò)新合成的基質(zhì)控制無(wú)機(jī)物,促進(jìn)骨形成。破骨細(xì)胞:通過(guò)產(chǎn)生酸和蛋白水解酶分解無(wú)機(jī)物和水解有機(jī)基質(zhì),促進(jìn)骨吸收。成骨細(xì)胞 第二張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3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)，參與鈣磷代謝的調(diào)節(jié)；鈣磷是人體重要組成物質(zhì)，具有廣泛的生理功能；血漿中鈣磷的濃度依賴(lài)于：腸道吸收、骨質(zhì)沉積和吸收、腎臟的排泌；主要調(diào)控激素有：甲狀旁腺激素、1.25（OH）2D3、降鈣素。第三張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4一 鈣和磷的代謝及調(diào)節(jié)鈣鹽、磷酸鹽是機(jī)體含量最多

2、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 鈣磷鎂在體內(nèi)的分布 組織 骨和齒 99 85 55 軟組織 1 15 45 細(xì)胞外液 0.2 40，則鈣和磷以骨鹽形式沉積于骨組織； 若(cap)1.26mmol/L時(shí)，對(duì)1-羥化酶產(chǎn)生抑制作用。當(dāng)Ca2+1. 00mmol/L時(shí)，1-羥化酶活性增高。 Ca2+ PTH 1-羥化酶 1.25-(OH)2-D 3 磷：血磷可抑制1-羥化酶的活性。 血磷 1-羥化酶 1.25-(OH)2-D 3 第二十七張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月283、生理功能 ： 升高血鈣和血磷 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，使血鈣和血

3、磷升高。對(duì)骨的作用： 與PTH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，以利于骨的鈣化。對(duì)腎的作用：活性VitD3促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞對(duì)鈣磷的重吸收， 第二十八張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月29 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D3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)。 維生素D3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)重的肝腎功能障礙時(shí)，維生素D3轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚跃S生素D3能力下降，也可發(fā)生佝僂病和骨質(zhì)軟化癥。第二十九張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月30(三)降鈣

4、素（caleitonin CT）1、合成部位：由甲狀旁腺濾泡細(xì)胞合成、分泌的一種單 鏈多肽激素2、調(diào)節(jié) 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(guān)。第三十張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月313、生理作用：抑制溶骨作用，降低血鈣血磷，促 進(jìn)尿鈣、尿磷的排出。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 抑制破骨細(xì)胞的活性 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，降低血鈣。對(duì)腎臟的作用：CT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 加，降低血鈣血磷。第三十一張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

5、6月32（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)分泌激素作用于靶細(xì)胞（骨骼和腎）引起高鈣血癥。第三十二張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月33激素腸鈣的吸收溶骨作用成骨作用尿鈣尿磷血鈣血磷PTHCT活性D3激素對(duì)骨代謝的調(diào)節(jié)第三十三張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月34PTH、 CT、活性D3與血鈣、血磷的恒定血鈣正常、血磷降低血磷降低活性D3腸鈣磷的吸收骨鹽溶解血鈣磷腎重吸收鈣磷Ca2+PCTCa2+PTH血鈣降低血磷升高血鈣血磷正常第三十四張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月35二、鈣和磷的代謝紊亂一、鈣代謝異常 總鈣的異常表現(xiàn)為： 游離鈣的異常

6、 總鈣和游離鈣的異常(一)低鈣血癥（hypocalcemia）定義：血鈣濃度低于2.1mmol/l第三十五張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月36常見(jiàn)病因：低清蛋白血癥 血清總鈣降低，游離鈣多正常慢性腎功能衰竭甲狀旁腺功能減退,PTH分泌不足維生素D缺乏電解質(zhì)代謝紊亂第三十六張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月37（二）高鈣血癥（Hypercalcemia）定義：血鈣濃度高于2.63mmol/l常見(jiàn)病因:鈣溢出進(jìn)入細(xì)胞外液腎對(duì)鈣的重吸收增加腸道對(duì)鈣吸收增強(qiáng)骨髓的重吸收增加原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)和PTH過(guò)度分泌第三十七張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月38二、磷代謝異常(一)

7、低磷血癥定義：血清無(wú)機(jī)磷濃度低于0.9mmol/l。常見(jiàn)病因: 磷向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移 腎磷酸鹽閾值降低 腸道磷酸鹽的吸收減少 細(xì)胞外磷酸鹽丟失 第三十八張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月39(二)高磷血癥定義:指血清無(wú)機(jī)磷濃度高于1.45mmol/l。常見(jiàn)病因: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)胞外液等有關(guān)。 腎排泌磷酸鹽能力下降 磷酸鹽攝入過(guò)多 細(xì)胞內(nèi)磷酸鹽大量轉(zhuǎn)運(yùn)出 第三十九張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月40三、鎂代謝及其異常 鎂在人體內(nèi)總量：2128g，約占體重的0.33%居構(gòu)成機(jī)體元素的第11位，體內(nèi)陽(yáng)離子中第4位。主要以磷酸鎂及

8、碳酸鎂的形式存在。 血漿中鎂的濃度約為0.781.00mmol/l，主要以三種形式存在：55%是游離的、30%與蛋白結(jié)合、15%與陰離子形成復(fù)合物。 體內(nèi)鎂分為細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外。 第四十張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月41一、鎂的生理功能(一)細(xì)胞內(nèi)鎂的功能1、是體內(nèi)300多種酶的輔因子，廣泛參與各種生命活動(dòng)。2、參與酶底物形成 MgATP、 MgGTP3、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。第四十一張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月42(二)細(xì)胞外鎂的功能1、細(xì)胞內(nèi)鎂的來(lái)源；2、降低神經(jīng)、肌肉興奮性。3、

9、mg2+在突觸的神經(jīng)末梢競(jìng)爭(zhēng)性抑制Ca2+的進(jìn)入， 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。 第四十二張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月43二、鎂的代謝 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250mg。 1、吸收部位：主要在回腸方式：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程 2、排泄 消化道排泄 腎排泄（主要途徑） 第四十三張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月44三、鎂的代謝異常（一）低鎂血癥血鎂1.10mmol/l臨床較少見(jiàn)第四十四張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月45四、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

10、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。 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(lèi)。第四十五張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月46 骨形成標(biāo)志物：骨鈣素、骨性堿性磷酸酶、 前膠原肽 骨吸收標(biāo)志物：吡啶酚、N和C端肽、酸性磷 酸酶、羥賴(lài)氨酸、羥脯氨酸第四十六張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月47(一) 、骨形成標(biāo)志物1、骨鈣素 又稱(chēng)骨谷氨?；鞍?BGP)人骨中主要的和最多的非膠原蛋白。骨鈣素在1.25-(OH)2-D 3刺激下由成骨細(xì)胞合成。 骨鈣素中的17、21、24位的谷氨酰殘基，可

11、被-羧化酶轉(zhuǎn)化為-羧基谷氨酰，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)境平衡中起重要作用。第四十七張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月48 骨鈣素的主要生理功能是維持骨的正常礦化速率，抑制異常的羥基磷灰石結(jié)晶的形成，抑制軟骨礦化速率。 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)，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，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)，是骨更新的敏感指標(biāo)。第四十八張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月49 骨鈣素釋放入血循環(huán)后，被腎迅速地清除，循環(huán)中的骨鈣素半壽期僅為5分鐘左右，故血清

12、骨鈣素水平基本上能夠反映近期骨細(xì)胞合成骨鈣素和骨形成的情況。第四十九張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月50臨床應(yīng)用：BGP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、腎功能不全等。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)激素治療等。第五十張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月512、骨性堿性磷酸酶 (1)堿性磷酸酶 ALP存在于骨、肝腸、腎和胎盤(pán)等許多組織。成骨細(xì)胞中ALP活性高，當(dāng)成骨細(xì)胞活躍，可見(jiàn)血清ALP活性增高。故ALP活性可作為骨更新的指標(biāo)。ALP

13、還可由膽小管細(xì)胞產(chǎn)生,可作為膽汁郁積的標(biāo)志。因此檢測(cè)血清總ALP活性評(píng)價(jià)骨生長(zhǎng)，特異性和敏感性均不理想。第五十一張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月52(2)骨性堿性磷酸酶(B-ALP)B-ALP在血清中比骨鈣素更穩(wěn)定，血清中的半壽期為1-2天，并且不受晝夜變化的影響，標(biāo)本不需特殊處理。因此血清B-ALP在反映成骨細(xì)胞活性和骨形成上則有較高特異性，優(yōu)于骨鈣素。B-ALP增高見(jiàn)于：Paget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。 第五十二張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月53 3、前膠原

14、肽 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)質(zhì)成分的90%95%，骨非膠原蛋白通常約占6%10%。 骨膠原由甘氨酸（33%），脯氨酸和羥脯氨酸（25%）等20種氨基酸組成，絕大多數(shù)為I型膠原。I型膠原是由兩個(gè)1鏈及一個(gè)2鏈組成， 3條鏈互相左旋卷曲而形成一個(gè)三股螺旋構(gòu)型的纖維狀蛋白質(zhì)。第五十三張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月54 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，前肽鏈合成后，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（ N-和C-端延伸段又稱(chēng)前肽)而生成原膠原(tropocollagen)。由原膠原自行聚合形成的原微纖維

15、，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，形成共價(jià)交聯(lián)，可使4條肽鏈間共價(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，溶解度降低，最終形成不溶性的成熟的膠原纖維。第五十四張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月55一系列修飾(羥基化、糖基化修飾 )形成三螺旋結(jié)構(gòu)去掉N-和C-端前肽原膠原未成熟纖維成熟的膠原纖維形成：前體細(xì)胞 型前膠原(含N-和C-端延伸段) 共價(jià)結(jié)合或交聯(lián)第五十五張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月56前膠原肽型膠原是由成骨細(xì)胞的前體細(xì)胞合成，含N-和C-端延伸段(又稱(chēng)前肽)。在形成纖維和釋放入血時(shí)從型膠原上斷裂下來(lái)?，F(xiàn)多檢測(cè)C-端前肽。 因此

16、，型前膠原肽可作為評(píng)價(jià)骨形成的指標(biāo)。型膠原也是其他組織的主要基質(zhì)，故型前膠原肽評(píng)估骨形成的敏感性和特異性不如骨鈣素和B-ALP。但在評(píng)價(jià)體內(nèi)活性維生素D代謝紊亂及其替代治療上，型前膠原肽優(yōu)于骨鈣素和B-ALP。第五十六張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月57 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2倍。 妊娠最后3個(gè)月。 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。第五十七張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月58(二) 、骨吸收標(biāo)志物1、膠原交聯(lián) 骨的有機(jī)基質(zhì)中膠原交聯(lián)90%為型膠原。 脫氧吡啶酚吡啶酚兩個(gè)天然的不能被還原的

17、交聯(lián)第五十八張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月59骨吸收期間型膠原被水解，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(或)吡啶酚，或測(cè)定交聯(lián)區(qū)的C-和N-端肽，可作為反映骨吸收的指標(biāo)。(1)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，故這兩種吡啶酚測(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和靈敏性，其原因是：它是由膠原自然形成的，非生物合成從尿中排除前不被代謝骨是其主要來(lái)源僅來(lái)源于天然基質(zhì)的降解產(chǎn)物，不受飲食影響。第五十九張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月60(2)交聯(lián)區(qū)的C-和N-端肽： 型膠原交聯(lián)區(qū)的C-

18、和N-端肽也是一種骨吸收的指標(biāo)，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。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、PagetS病、其他代謝性骨病、原發(fā)性甲狀腺功能亢進(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)。第六十張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月612、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，能反映破骨細(xì)胞活性和骨吸收情況。第六十一張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月62臨床應(yīng)用：耐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、 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。耐酒石酸酸性磷酸酶降低見(jiàn)于： 甲狀旁腺功能降低。 老年性骨質(zhì)疏松癥患者增高耐酒石酸酸性磷酸酶不顯著。第六十二張，PPT共六十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月633、尿半