骨代谢异常的生物化学ppt课件

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血钙
血浆中钙的存在形式
血钙
蛋白结合钙（40%） 结合钙（约50％）
可扩散结合钙（10%）
离子钙（游离钙）（约50％）
非扩散钙 可扩散钙
起直接生理作用
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（二）磷的代谢
• 磷（phosphorus, P）占成人体重的0.8%～1.2%，分 布于细胞内外，其含量仅次于钙，骨骼是磷的最大 储备库。
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主要内容
骨代谢与骨矿物质及微量元素 骨代谢生化标志物 骨代谢疾病的生物化学诊断
第一节 骨代谢与骨矿物质及微量元素
一 骨矿物质与骨代谢 二 骨矿物质的代谢调节 三 骨矿物质代谢异常 四 微量元素与骨代谢
一 骨矿物质与骨代谢
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骨矿物质又称骨盐，是骨组织中构成骨基质的 无机成分，主要由钙、磷、镁等无机盐组成。
甲状 旁腺 主细
胞
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PTH 84aa
生理作用
升高血钙，降低血磷，升高血镁， 酸化血液，促进骨吸收
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甲状旁腺激素
1. 对骨的作用 骨钙动员
2. 对肾的作用 钙重吸收 磷重吸收
促进溶骨，升高血钙 保钙排磷
甲状旁腺激素
3. 对小肠的作用
PTH
激活肾脏1α羟化酶
肠道吸收 钙增加
活性D3 增加
甲状旁腺激素
第九章 骨代谢异常的生物化学
2013.09
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教学目标与要求
掌握` 熟悉` 了解`
骨代谢生化标志物的种类及特性；钙磷镁代谢 紊乱的机制；骨代谢疾病的生化诊断；钙磷镁 代谢异常与骨代谢疾病的关系。
调节钙、磷、镁及骨代谢的主要激素及作用 机制；骨代谢疾病的病因。
钙、磷、镁的生理功能及正常代谢；微量元素 对骨代谢的影响；常见骨代谢疾病的临床表现
* 细胞内钙浓度仅为细胞外液的1/1000 。
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细胞内钙
➢ 一种主要第二信使
➢ 作用于质膜，影响膜 的通透性及膜的转运
➢ 增强心肌收缩，维持 心跳节律
➢ Ca2＋是许多酶的激 活剂或抑制剂
➢ Ca2+是钙调蛋白的别 构激活剂
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细胞外钙
➢稳定神经细胞膜，降低 神经肌肉的应激性 ➢是凝血因子Ⅳ ，参与血 液凝固过程 ➢降低毛细血管的通透性 ➢作为结构成分，参与成 骨作用
PTH PTHrP
AA 8 9 10 11 12 13 14 Met His Asn Leu Gly Lys His Leu His Asp Lys Gly Lys Ser
PTHrP N-端前13个氨基酸中有8个与PTH同源
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（三）降钙素（calcitonin，CT）
甲状 腺滤 泡旁 细胞
磷的吸收
小肠
影 钙的吸响收
磷 吸 收 因 素
➢低磷膳食时，吸收可高达90%
➢食物中钙、镁、铁、铝等金属离 子影响磷的吸收
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磷的排泄
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
➢ 肠道30% ➢ 肾脏70%
钙的吸收影 响 磷 排 泄
➢血磷浓度 -降低时，肾小管对磷的重 吸收作用增强
➢肾功能不全 -尿磷减少，可引起肾性 佝偻病
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血磷
临床上所测的血磷浓度是指血清中的无机磷
血钙与血磷：正常人钙、磷浓度（mg/dl）的乘 积在36～40之间。
➢当两者乘积大于40mg/dl，钙磷以骨盐形式过 度沉积于骨组织
➢若小于35mg/dl时，则骨盐溶解增加，会发生 佝偻病及软骨病
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（三）镁的代谢
• 镁（magnesium，Mg）一半以上沉积于骨和牙齿。镁 在细胞内的含量占体内总镁的38%，细胞外液镁含量 仅占1%。
钙的吸收
小肠
影 钙的吸响收
钙 吸 收 因 素
➢活性维生素D-决定因素 ➢酸碱环境影响吸收 ➢食物中草酸和植酸 ➢食物中钙磷比例 ➢机体对钙的需要
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钙的排泄
➢ 肠道80% ➢ 肾脏20%
钙的吸收影 响 钙 排 泄
➢肠道钙吸收障碍-消化液中 未被重吸收的钙大量排出
➢血钙浓度影响 -血钙升高， 尿钙增多；反之，尿钙减少
影 响
➢血浆镁浓度减少，尿镁排泄减少
镁 排
➢镁摄入显著增加，尿镁排泄明显增多
泄
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血镁
血镁的存在形式
阴离子结合镁（15%）
结合镁（约45％）蛋白结合镁（30%）
血镁
离子镁（约55％）
具有生理活性
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二 骨矿物质的代谢调节
甲状旁腺激素 活性维生素D 降钙素
靶器官
骨、肠和肾
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（一）甲状旁腺激素 (parathyroid hormone，PTH)
* 细胞内磷含量比细胞外液丰富。
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细胞内磷
➢遗传物质核酸的组成成分 ➢构成ATP、ADP和磷酸肌酸 ➢参与许多酶促反应 ➢磷脂是构成生物膜主要成分 ➢参与糖、脂类、蛋白质代谢 及氧化磷酸化作用
细胞外磷
➢血中磷酸盐是血液缓冲 体系的重要组成部分 ➢是细胞内及骨矿化所需 磷酸盐的来源
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➢与体内数百种酶的活性密切相关 ➢与核酸的结构与功能相关 ➢参与蛋白质的生物合成 ➢维持骨骼生长 ➢调节神经肌肉兴奋性
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镁的吸收
小肠
影 钙的吸响收
镁 吸 收 因 素
➢氨基酸促进镁吸收
➢磷酸盐、钙、纤维、脂肪等则可 减少镁吸收
➢饮食可直接影响骨骼镁含量
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镁的排泄
肾脏
肾脏对镁的排泄是决定血镁水平的重要因素 钙的吸收
骨矿物质
决定骨的硬度
➢骨矿化（bone mineralization）：成熟骨重量的 60%是矿物质，矿物质晶体分子（主要为羟磷灰石） 沉积并整合于骨基质有机物中的过程称为骨矿化 。
➢骨量（bone mass）：骨骼中矿物质沉积量称为骨 量。
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（一）钙的代谢
• 钙（calcium，Ca）是人体内含量最丰富的矿物质， 约占人体体重的1.5%～2.2%，分布于细胞内外，骨 骼是钙的最大储备库。
PTH对镁代谢的调节 骨镁入血 肠道吸收镁 肾重吸收镁
血镁升高
（二）甲状旁腺激素相关蛋白
parathyroid hormone-related protein, PTHrP
占优势
肿瘤 细胞
合成分泌 修饰加工
PTHrP 139aa，141aa,173aa
生理作用
高钙血症和低磷血症
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AA 1 2 3 4 5 6 7 PTH H2N Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu PTHrP H2N Ala Val Ser Glu His Gln Leu
合成分泌
*血钙是影响CT分
泌的主要因素
CT 32aa
生理作用
降低血钙和血磷
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降钙素的生理作用 降低血钙、降低血磷
其主要作用机制：