骨代谢系列

骨代谢系列
骨代谢性疾病一般包括骨质疏松、内分泌骨病、肾性骨病、变形性骨炎及遗传性骨病等方面，其中骨质疏松是最常见的代谢性骨病，下面以骨质疏松症的实验室检查为例，阐述骨代谢指标在临床上的应用。

在骨质疏松的诊断中，虽然有反映骨矿含量的骨密度检查，但昂贵的价格使其应用受到限制。

所以同样能反映骨代谢状态的生化检查越来越受到重视。

生化检查中骨代谢标志物的测定可以反映出体内骨的代谢转换情况，有助于对骨质疏松的诊断和分型。

如反映骨吸收的标志物明显升高，常见于绝经后骨质疏松。

反映骨形成的标志物降低，常见于老年型骨质疏松。

骨质疏松的生化检查包括与骨转换有关的生化检查和与骨矿有关的生化检查。

一、与骨转换有关的生化检查
(一)反映骨形成的生化指标
1、血清总碱性磷酸酶（TALP）和骨碱性磷酸酶（BALP）
碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)，是一种磷酸单酯酶，在体内主要分布于骨骼、肝、肾、小肠和肺等组织中。

血清碱性磷酸酶50％来源于骨。

其余50％血清碱性磷酸酶主要来自肝脏。

骨骼中的碱性磷酸酶是由成骨细胞分泌，主要集中在骨化部位，即在骨骺线和骨膜下。

骨的碱性磷酸酶是骨形成的特异性指标物，半衰期为1~2天。

骨质疏松患者的碱性磷酸酶减少极为少见，绝大多数是血清碱性磷酸酶活性增高。

骨碱性磷酸酶与肝型碱性磷酸酶不同，一般实验室方法主要反映肝型碱性磷酸酶。

为了鉴别肝胆疾病和成骨细胞活性增高的骨病，最好作碱性磷酸酶同功酶测定。

当然肝功能正常时，血清碱性磷酸酶也能反映成骨细胞的功能。

碱性磷酸酶减少极少见，极大多数骨病碱性磷酸酶增高。

血清碱性磷酸酶和骨碱性磷酸酶增高常见于甲状腺功能亢进、甲状旁腺功能亢进、骨转移癌、佝偻病、软骨病、骨折、畸形性骨炎、氟骨症、高骨转换型的骨质疏松患者。

肝胆疾病时，血清总碱性磷酸酶升高，骨碱性磷酸酶正常。

绝经期后碱性磷酸酶增高，但不超过正常值的一倍。

骨碱性磷酸酶也可用于骨转移癌患者的病程和治疗效果的监测。

2、骨钙素（Bone Glaprotein, BGP）
骨钙素是在骨中含量十分丰富的非胶原蛋白，其总量占骨组织中非胶原蛋白的15％~20％。

骨钙素由成骨细胞合成和分泌，与羟磷灰石有较强的亲和力，约50％沉着于骨基质，其余50％进入血循环。

骨钙素的主要生理功能是维持骨的正常矿化速率，抑制异常的羟基磷灰石结晶的形成，抑制软骨矿化速率。

血中骨钙素的半衰期约5分钟。

骨钙素是反映骨代谢状态的一个特异和灵敏的生化指标，监测血中骨钙素的浓度，不仅可以直接反映成骨细胞活性和骨形成情况，而且对观察药物治疗前后的动态变化有一定的参考价值。

骨钙素升高常见于儿童生长期、肾性骨营养不良、畸形性骨炎、甲状旁腺功能亢进、甲状腺功能亢进、骨折、高转换率的骨质疏松患者、骨转移癌、低磷血症、肾功能不全等。

骨钙素降低常见于甲状旁腺功能减退、甲状腺功能减退、肝病、孕妇、长期应用肾上腺皮质激素治疗等。

3、I型胶原前肽
I型胶原前肽是最常见的骨胶原，是骨基质的重要组成部分，几乎组成总蛋白部分的90％。

在骨中的胶原是由成骨细胞以前胶原的形式合成的，前胶原形成胶原纤维时从前胶原分子上裂解出两种I型胶原前肽：即前胶原羧基端肽（PICP）和前胶原氨基端肽（PINP），每合成一个胶原分子，就会有一个分子的PICP或PINP产生。

因此，测定其在血中的水平，可反映骨形成情况。

虽然I型胶原前肽也可由其他的来源而增加。

大部分非骨骼组织比骨骼翻新慢，而且进入循环前肽池的量极微。

因此，血清中I型胶原前肽水平在一定范围内是反
映成骨细胞活动和骨形成以及反映I型胶原合成速率的特异指标。

另外，成人PINP与PICP 处于等量水平，儿童PINP含量比PICP高2~3倍，说明儿童对PICP的代谢较快。

PICP增高常见于儿童发育期、妊娠最后3个月、骨肿瘤、特别是前列腺癌骨转移、畸形性骨炎、酒精性肝炎、肺纤维化等。

PICP在绝经期后骨质疏松患者经雌激素治疗6个月后可降低30％，但其降低的机制尚不清楚。

许多学者对PICP在代谢性骨病诊断中的价值持怀疑的态度，多数意见认为血清PINP水平诊断意义更大。

（二）反映骨吸收的生化指标
1、血浆抗酒石酸酸性磷酸酶（Tartratercsistant acid phosphatase, TRAP）
酸性磷酸酶（Acid phosphatase, AP）主要存在于骨、前列腺、溶酶体、红细胞、血小板和脾脏中。

血浆抗酒石酸酸性磷酸酶主要存在于破骨细胞，而成骨细胞和骨细胞中含量甚少。

当骨吸收时，TRAP由破骨细胞释放入血循环中，所以血浆中TRAP水平被认为是骨吸收的一项生化指标，主要反映破骨细胞活性和骨吸收状态。

血浆抗酒石酸酸性磷酸酶增高见于原发性甲状旁腺机能亢进、慢性肾功能不全、畸形性骨炎、骨转移癌、卵巢切除术后、高转换率的骨质疏松患者。

血浆抗酒石酸酸性磷酸酶降低见于骨吸收降低的疾病，如甲状旁腺功能降低。

2、尿羟脯氨酸（Hydroxyproline, HOP）
尿羟脯氨酸是体内胶原代谢的终产物之一，其中一半来自骨胶原的破坏，还有一部分来自骨以外的各种胶原组织及饮食中胶原的破坏。

尿中HOP排出的量可以反映骨吸收和骨转换程度，但不特异。

尿羟脯氨酸增高见于儿童生长期、甲状旁腺功能亢进、骨转移癌、慢性肾功能不全、畸形性骨炎、高转换的骨质疏松患者、佝偻病和软骨病。

尿羟脯氨酸是由合成的胶原退变而来。

所以，尿羟脯氨酸能在其他组织如皮肤及弹性蛋白的代谢释放物等中发现，某些添加剂如凝胶内含有大量的尿羟脯氨酸。

因此尿羟脯氨酸指标特异性较差。

此外，羟脯氨酸在排入水前，大部分已降解，尿羟脯氨酸也缺乏灵敏性。

二、与骨矿有关的生化检查
骨是由骨矿物质与骨基质两大部分组成。

骨矿物质主要由无定型钙磷混合物和钙磷羟磷灰石晶体构成。

其他如镁、锌、铜、锰、氟、铝、硅、锶等元素也参与骨代谢。

临床通过测定血、尿中这些矿物质的含量可以间接了解骨代谢的状况。

但由于人体机能状态的调节及其他脏器的影响，从而使依靠测定血清中这些元素的变化来反映骨代谢疾病受到限制。

三、其他代谢指标
1．甲状旁腺素（PTH）
甲状旁腺激素是由甲状旁腺主细胞合成分泌的激素，含有84个氨基酸的直链多肽，分子量为9500。

其生理作用是：增强破骨细胞活性，促进骨吸收，使骨钙释放入血，伴随破骨细胞活性增强，成骨细胞活性也相应增强；它减少近端肾小管对磷的重吸收，而增加钙的重吸收；促进肾的活性维生素D的转化，间接促进肠钙吸收。

PTH与骨质疏松关系密切。

PTH具有调节体内钙离子浓度、维持胰岛β细胞、全身神经肌肉等各种细胞活性的机能。

而PTH合成和分泌又受钙水平的调节，血钙降低能刺激PTH的合成和分泌。

PTH的分泌与Ⅰ型（绝经后）和Ⅱ型（老年性）骨质疏松皆有关。

甲状旁腺腺瘤、甲状旁腺增生及少数腺癌，其PTH分泌过多，导致骨吸收增强，易患骨质疏松。

PTH的分泌与血钙离子浓度呈负反馈机制，即钙离子浓度降低，PTH分泌增多，反之，PTH分泌减少。

PTH可使血钙浓度上升的理由有三，其一，PTH可使骨中的钙融出；其二，PTH尽量使尿钙不排泄或少排出；其三，PTH在肾内使活性维生素D尽快合成，从而加速肠钙吸收，正因如此，原发性甲状旁腺机能亢进者，其病情愈重，血钙浓度愈高，而甲状旁腺机能低下者，结果相反，病情愈重，血钙浓度愈低。

将血浆PTH放免测定和血钙测定二者结合起来进行分析，可大大提高诊断的敏感性和特异性，对区别原发性甲旁亢及慢性肾功衰竭所致继发甲旁亢，甲旁减和癌瘤所致高血钙症等有重要价值。

2．降钙素（CT）
降钙素是甲状腺C细胞分泌的、由32个氨基酸组成的多肤激素。

它与PTH作用相反，使血钙向骨中移动和“沉着”而降低血钙。

CT的主要作用是抑制骨吸收，在破骨细胞上存在有CT受体，CT作用破骨细胞，使其骨吸收受抑；同时，CT又能抑制PTH和活性维生素D的活性，降低血钙的浓度。

当妇女卵巢切除后，雌激素分泌明显低下，从而对外源性CT的反应性降低，加速骨质疏松的进程，如接受雌激素替代疗法，可提高机体对外源性CT 的敏感性，对防治骨质疏松有利。

CT有抑制绝经后骨质疏松的骨代谢作用，即抑制骨吸收，显然对骨质疏松的进程有阻止作用，而且，CT能增加肠钙吸收和骨矿含量，抑制胶原分解，减少尿羟脯氨酸（HOP）的排泄等，这些对防治骨质疏松均有益处，尤其CT对缓解骨痛效果明显。

但因其价格昂贵，故要酌情应用。

一般宜用于雌激素替代疗法禁忌的妇女和严重的骨质疏松所致的剧烈骨痛患者。

CT在小儿时高，随增龄降低。

由于随增龄促进骨吸收的PTH 升高，而抑制骨吸收的CT下降，而女性CT水平较男性明显低下，通过调查20~70岁男女钙负荷的CT分泌功能表明：任何年龄组的男性CT水平均高于女性，加之高龄妇女其钙负荷所致的CT增加较差，即CT分泌的贮备能力甚小，这也是骨质疏松女性较男性多见的原因之一。