临床生物化学检验技术：第15章 骨代谢紊乱和相关元的生物化学检验

1、第十五章 骨代谢紊乱和相关元的生物化学检验掌握钙、磷、镁代谢与调节、骨的代谢及各生物化学检测技术熟悉与骨代谢相关各指标的临床意义了解生化检验项目在骨代谢疾病诊治中的应用教学目标与要求教学目标与要求主要内容钙和磷代谢紊乱的生物化学检验镁代谢紊乱的生物化学检验骨代谢紊乱的生物化学检验临床生物化学检验项目在骨代谢疾病诊治中的应用主要内容第一节 概述骨组织组成骨的主要成分是无机物、有机基质和骨组织第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验一、钙、磷代谢与调节（一）钙（calcium，Ca）的代谢钙的吸收小肠钙的排泄肾脏20%肠道80%影响钙排泄肠道钙吸收障碍血钙浓度影响影响钙吸收活性维生素D酸碱环境食物中钙

2、磷比例机体对钙的需要 图15-1钙在血浆中存在形式第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验钙和磷代谢紊乱的生物化学检验不扩散钙与离子钙之间的互相转化第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（二）磷（phosphorus, P）的代谢磷的吸收小肠影响磷吸收低磷膳食时，吸收高食物中钙、镁、铁、铝等磷的排泄肠道30%肾脏70%影响磷排泄血磷浓度 肾功能不全第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（三）钙磷代谢的激素调节 甲状旁腺激素降钙素 活性维生素D靶器官骨、肠和肾第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（一）甲状旁腺激素的调节（parathyroid hormone，PTH） 甲状旁

3、腺主细胞 PTH84aa升高血钙，降低血磷，升高血镁，酸化血液，促进骨吸收 第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（二） 活性维生素D的调节 1. 合成（活性D3活性是维生素D3的1015倍）2.调节 对钙、磷代谢的总效果为升高血钙和血磷最主要的活性形式第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（三）降钙素（calcitonin，CT） 甲状腺滤泡旁细胞CT32aa生理作用降低血钙和血磷合成分泌血钙是影响CT分泌的主要因素第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（四）钙、磷代谢调节与相关因素第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验项目与方法二、钙和磷代谢紊乱的生物化学检验项目与检测方法（一）血清钙升高原发性甲

4、状旁腺功能亢进恶性肿瘤大剂量维生素D治疗降低甲状旁腺功能低下维生素D缺乏症慢性肾功能衰竭 第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法1.血清总钙（TCa2+）测定滴定法（氧化还原滴定法、络合滴定法）比色法邻甲酚酞络合酮法 WHO和我国推荐的常规方法 碱性溶液钙 邻甲酚络合酮 钙邻甲酚络合酮复合物 甲基麝香草酚蓝法偶氮胂法第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法1.血清总钙（TCa2+）测定火焰光度法原子吸收分光光度法 IFCC推荐的参考方法同位素稀释质谱法 IFCC推荐的决定性方法第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法2.离子钙测定生物学法透析法超滤法金属指示剂法离子选择性电极法（

5、ISE）第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（二）血磷测定升高肾脏排磷减少 外源性给磷过多 磷向细胞外转移 降低肠道吸收减少磷向细胞内转移 肾脏的丢失 第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法磷钼酸还原法 我国推荐的常规方法无机磷 钼蓝 硫酸磷钼酸 影响因素 受溶血、黄疸、脂血的干扰较大紫外分光光度法黄嘌呤氧化酶比色测定法 WHO推荐的常规方法第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法CV多元络合超微量测定法同位素稀释质谱法 决定性方法原子吸收分光光度法等第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（三）甲状旁腺激素测定升高骨质疏松症甲状旁腺功能亢进VitD代谢障碍降低甲状旁腺功能减退恶性肿瘤第

6、二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法放射免疫法（RIA）酶联免疫法免疫化学发光法（CLIA)干扰因素 该方法不受黄疸、溶血、脂血、风湿因子干扰等干扰第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（四）活性维生素D测定25(OH)D3升高 维生素D中毒症降低 维生素D 缺乏性佝偻病、骨软化症、肝肾疾病1,25(OH)2D3 升高 妊娠期，原发性甲状旁腺功能亢进降低见于肾衰竭、低镁血症、甲状旁腺功能减退第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法放射竞争性蛋白结合法（CPB）高效液相色谱法（HPLC）放谢免疫法（RIA）放射受体法（RRA）酶联免疫法（ELISA）第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验（

7、五）降钙素测定升高甲状旁腺功能亢进急慢性肾衰甲状腺降钙素细胞癌降低甲状腺先天发育不 全甲状腺全切病人低血钙第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法放射免疫测定法化学发光法影响因素 EDTA对实验存在影响，建议不采用此类型样本，避免溶血、脂血第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验一、镁（magnesium，Mg）的代谢 第三节 镁代谢紊乱的生物化学检验镁的吸收小肠影响镁吸收氨基酸促进镁吸收 磷酸盐、钙、纤维、脂肪镁的排泄肾脏影响镁排泄血浆镁浓度减少，尿镁减少镁摄入显著增加，尿镁增多血镁的存在形式离子镁（约55）血镁结合镁（约45）蛋白结合镁（30%）阴离子结合镁（15%）具有生理活性第二节 钙

8、和磷代谢紊乱的生物化学检验二、镁代谢紊乱的生物化学检验项目与检测方法升高肾脏疾病 内分泌疾病降低胃肠道丢失过多肾脏丢失过多 镁离子在细胞内外的重新分布 第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验检测方法比色法 我国推荐MTB法钙镁试剂法作为常规方法荧光法离子层析法离子选择性电极法（ISE）酶法原子吸收分光光度法（AAS）参考方法同位素稀释质谱法（ID-MS）等决定性方法第二节 钙和磷代谢紊乱的生物化学检验一、骨的代谢新陈代谢非常活跃，其活动的主要标志是骨转换 第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验1.骨吸收4.静止期2.类骨质形成3.类骨质矿化二、骨代谢紊乱的生物化学检验项目与检测方法（一）检测项目【间接

9、标志物】1.激素 雌二醇，睾酮，PTH, 25-OH Vit D3等2.细胞因子 IL1, 6, TNF等3RANKL/RANK: OPG/OGF 【直接标志物】1.骨形成 P1NP, BGP, ALP2.骨吸收 CTX, NTX，PYD, D-PYD HOP，etc第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验B-ALPBGPPICPTRAPGal-HylD-PyrNTXPINPPyrCTX骨质疏松症O骨软化症/ ONN原发性甲旁亢甲旁减OONNNPaget骨病肾性骨营养不良骨转移瘤O甲亢O第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验临床意义骨形成增高 高转换型明显升高，绝经后骨质疏松症；儿童生长期降低 甲状旁腺及甲

10、状腺功能减退、肝病骨吸收增高 骨质疏松、Paget病、原发性甲状旁腺功能亢进和甲状腺功能亢进降低 无显著意义第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验（二）检测方法1.骨形成标志物检测（1）骨钙素（osteocalcin，OC）检测由成骨细胞合成和分泌的一种活性多肽放射免疫法（RIA）法化学发光免疫分析法（CLIA）第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验（二）检测方法1.骨形成标志物检测（1）骨钙素（osteocalcin，OC）检测血中骨钙素分子非均一性，完整分子在血中的不稳定性，在室温标本放置几小时，活性明显下降注意事项 避免溶血，红细胞内的蛋白酶能降解骨钙素。标本采集后立即离心分离血清或血浆第四节 骨代

11、谢紊乱的生物化学检验（2）骨性碱性磷酸酶骨性碱性磷酸酶（bone alkaline phosphatase，B-ALP）测定血清中TALP50%来源于骨即B-ALP，由成骨细胞分泌（1）化学法 先识别或分离出BALP，再测定其碱性磷酸酶的活性（2）免疫放射法（IRMA）测定BALP IRMA法定量检测骨ALP可作为筛选试验，高值标本须用电泳法证实除去肝ALP干扰，检测骨ALP过低标本时，以电泳法为首选第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验（2）骨性碱性磷酸酶骨性碱性磷酸酶（bone alkaline phosphatase，B-ALP）测定血清中TALP50%来源于骨即B-ALP，由成骨细胞分泌（3

12、）化学发光免疫分析法 具有高度的特异性和敏感性，而且操作简便，被认为是目前鉴别和定量分析BALP的最佳方法第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验（3）I型前胶原羧基前肽I型前胶原前肽（procollagen I propeptide，PIP） 放射免疫法（ RIA法）酶联免疫法（ ELISA法）制备抗PINP1 链的抗体建立的免疫标记法是测定PINP的主要方法成骨细胞前胶原肽蛋白分解酶型胶原 PICP, PINP第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验2.骨吸收标志物的测定方法（1）吡啶酚（pyridinoline，Pyr）和脱氧吡啶酚（deoxypydinoline, D-Pyr）测定 吡啶酚，脱氧吡啶酚

13、 型胶原降解产物 型胶原交联N末端肽 型胶原交联C末端肽游离型40%结合型60%第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验2.骨吸收标志物的测定方法（1）吡啶酚（pyridinoline，Pyr）和脱氧吡啶酚（deoxypydinoline, D-Pyr）测定HPLC法 用HPLC-荧光检测法测定ELISA法 用竞争性单克隆抗体测定脱氧吡啶酚RIA 法 用用同位素标记抗体检测吡啶酚第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验2.骨吸收标志物的测定方法（2）I型胶原C-端肽（CTX）和N-端肽(NTX) 测定HPLC法 用HPLC-荧光检测法测定ELISA法 用竞争性单克隆抗体测定型胶原交联区的C-端和N-端肽是目前

14、主要采用的方法RIA法 用同位素标记抗体检测吡啶酚第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验2.骨吸收标志物的测定方法（3）耐酒石酸酸性磷酸酶耐酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）由破骨细胞产生和分泌的酶动力学法 以L酒石酸钠作为抑制剂，以4-硝基苯磷酸盐为底物测定酶活性ELISA免疫法 用纯化的TRACP抗体包被微孔板，制成固相载体，往微孔中依次加入标本或标准品和质控品，TRACP与孔内包被的抗TRACP单克隆抗体结合第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验2.骨吸收标志物的测定方法（4）尿羟脯氨酸（hydroxyproline,HOP）HOP是

15、体内胶原代谢的最终产物之一，尿中50来自骨，其它来自骨以外的各种胶原组织及饮食中胶原的破坏化学试剂法 尿总HOP测定采用酸性环境中将胶原肽链上的HOP水解下来，再氧化生成吡咯，用Ehrlich试剂（酸性对二甲氨基苯甲醛试剂）显色 离子交换色谱反向HPLC法第四节 骨代谢紊乱的生物化学检验第五节 临床生物化学检验项目在骨代谢疾病诊治中的应用代谢性骨病定义骨代谢疾病是指由多种因素引起骨组织中钙、磷等矿物质、成骨细胞和/或破骨细胞功能异常的全身性骨病常见疾病骨质疏松症、骨软化病、佝偻病、骨硬化或过度钙化等年龄、性别、种族（白人黑人黄种）长期低钙饮食 PTH增加绝经或卵巢切除 长期卧床营养缺乏 糖尿病

16、肾功能不全 胃肠切除脂肪泻 类风湿慢性肝炎骨质疏松症的危险因素一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP）与骨质疏松症有关的激素雌激素（Estrogen）甲状旁腺激素（parathyroid hormone , PTH）降钙素（Calcitionin , CT）活性维生素D（1-25（OH）2D3)甲状腺素（Thyroxine）雄激素（Androgenic hormone）皮质类固醇激素（Corticosteroid hormone）生长激素（Growth hormone , GH）一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP）骨质疏松症分

17、类原发性（最常见）继发性（疾病或药物等原因所致 ）特发性（多伴有家族遗传史 ，多见于814岁的青少年或成人）一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP）（一）原发性骨质疏松症型骨质疏松症（绝经后骨质疏松症）型骨质疏松症（老年性骨质疏松症）一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP） 型 型年龄5070岁70岁以上性别（女：男）6:12:1主要病因雌激素缺乏衰老肠钙吸收降低降低1,25-(OH)2D3 继发性减少原发性减少骨丢失松质骨（腰椎） 松质骨和皮质骨（四肢） 骨丢失速率加速性匀速性骨折部位脊柱骨为主脊椎骨和髋部骨代谢高转换型低转换型

18、型（绝经后）和型（老年性）骨质疏松的特点一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP）（二）继发性骨质疏松症骨质疏松症病因营养缺乏多种内分泌系统疾患，如甲状旁腺功能亢进或性腺功能低下肿瘤钙缺乏症、吸收不良等实验室检查主要是原发病的生化异常一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP）（三）特发性骨质疏松症 1.特发性青少年骨质疏松症青少年以背部段、髋部和脚的隐痛开始，发生膝关节和踝关节疼痛和下肢骨折 2.特发性成年骨质疏松症骨体积下降，骨小梁厚度下降、骨表面活性降低、骨矿化降低和与骨形成率降低一、骨的代谢及代谢性骨病一、骨质疏松症（osteoporosis，OP）二、佝偻病和骨软化症实验室检查主要是血清钙和(或)磷的降低、血清碱性磷酸酶升高、血清25-羟基维生素D降低、尿钙排泄减少与甲状旁腺激素增高活性维生素D缺乏儿童成人骨质软化症佝偻病磷酸盐缺乏二、佝偻病和骨软化症三、Paget病 Pagets病又称变形性骨炎（osteitis deformans）或畸形性骨炎。该病是骨重建（bone remodeling）异常所致的临床综合征实验室检查血ALP升高，部分病人血钙升高，血磷稍低。血中骨源性碱性磷酸酶水平和尿羟脯氨酸增加三、Paget病 本