骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座

骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第1页骨主要成份:

无机物：钙、磷和镁

有机基质：（Ｉ）型胶原骨功效:

①机械支撑；

②保护脏器；

③代谢（参加钙和磷等贮备和代谢调整）。骨细胞:

(1)破骨细胞：产生酸和蛋白水解酶，分解无机物和水解有机基质，促进骨吸收。

(2)成骨细胞：合成有机基质（胶原和非胶原蛋白），并经过新合成基质控制无机物，促进骨形成。下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第2页钙和磷代谢及调整第一节第二节第三节第四节第五节钙和磷代谢紊乱镁代谢及其异常骨代谢异常临床生物化学骨代谢相关指标试验室检验返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第3页

钙盐、磷酸盐是机体含量最多无机盐，约99％钙、85％磷以及二分之一以上镁存在于骨和齿。下一页返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第4页钙、镁、磷在血浆中以游离、与蛋白结合或与其它阴离子形成复合物等形式存在。下一页上一页返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第5页第一节钙和磷代谢及调整一、钙和磷生理功效二、钙和磷代谢三、钙和磷及骨代谢激素调整返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第6页（一）钙生理功效１２细胞内钙细胞外钙（二）磷生理功效１２细胞内磷酸盐细胞外磷酸盐功效返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第7页约90％～99％细胞内钙存在于线粒体、肌浆和内质网内。浓度约10－6~10－7mol／L，仅为细胞外液1／1000。下一页返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第8页功效：

（1）触发肌肉兴奋-收缩耦联。当肌细胞内储存Ca2+神经冲动而释放，Ca2+浓度增大，可快速地与肌钙蛋白结合，引发一系列构象改变，产生肌肉收缩。

（2）作用于质膜，影响膜通透性及膜转运。

（3）Ca2+为细胞内第二信使，广泛参加胞内各种信号转导。

（4）Ca2+是许多酶（脂肪酶、ATP酶、腺苷酸环化酶）辅因子。

（5）Ca2+能抑制维生素D3-1-羟化酶活性，参加本身及磷代谢调整。

（6）细胞内钙结合蛋白一钙调蛋白是主要酶调整物质，钙与钙调蛋白结合后，使钙调蛋白构象发生改变，从而活化或抑制酶（如磷酸化酶激酶）。

返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第9页细胞外钙指存在于血浆等细胞外液中钙，亦含有许多主要功效：

(1)稳定神经细胞膜影响其应激性。血浆游离钙浓度降低会增加神经肌肉应激性，发生手足搐搦，游离钙浓度增高将降低其应激性。

(2)血浆Ca2+即凝血因子Ⅳ，参加凝血过程。

(3)细胞外钙是细胞内钙起源，它为骨矿化、凝血以及膜电位维持提供钙离子。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第10页血浆钙约二分之一与蛋白主要是清蛋白结合，这种结合受PH影响。酸中毒时清蛋白氨基酸链带更多正电荷；结合钙降低，游离钙增多。而碱中毒则产生相反影响。pH每改变0.1单位，血清游离钙浓度将改变0.05mmol／L。多发性骨髓瘤病人，高浓度球蛋白能大量结合钙，引发血清总钙浓度增加。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第11页细胞内磷酸盐参加各种细胞内代谢过程，包含：

（1）三磷酸腺苷（ATP）中高能磷酸盐，作为能源维持着细胞各种生理功效，如肌肉收缩、生物膜上各种主动转运系统等。

（2）磷酸盐是各种腺嘌呤、鸟嘌呤核苷以及核苷酸辅酶类（如NAD+、NADP+、FMN、FAD、CoA等）和其它含磷酸根辅酶（如TPP、磷酸吡多醛等）组成成份。

（3）磷脂在组成生物膜结构、维持膜功效以及代谢调控上均发挥主要作用。酶蛋白及各种功效性蛋白质磷酸化与脱磷酸化是代谢调整中化学修饰主要方式，与细胞分化、增殖调控亲密相关。所以，细胞内磷酸盐是蛋白、脂肪、碳水化合物代谢以及基因转录和细胞生长调控媒介。

（4）细胞内磷酸盐参加许多酶促反应，如磷酸基转移反应、加磷酸分解反应等。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第12页血浆中磷酸盐是以磷酸氢盐和磷酸二氢盐两种形式存在，这两种形式统称无机磷，正常成人血浆无机磷含量为0.81~1.45mmol／L。细胞外磷酸盐主要功效为：

（1）血中磷酸盐（HPO42－／H2PO4－）是血液缓冲体系主要组成。

（2）细胞外磷酸盐为细胞内以及骨矿化所需磷酸盐起源。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第13页血磷不如血钙稳定，儿童时期困骨骼生长旺盛，血磷与碱性磷酸酶都会增高，伴随年纪增加，逐步到达成人水平。成人血磷也有生理性变动，进食、摄糖、注射胰岛素和肾上腺素等情况下，因细胞内利用增加，血磷会降低。血清磷酸盐急性降低会造成横纹肌溶解以及红细胞功效改变。

血钙与血磷之间有一定浓度关系，正常人钙、磷浓度（mg／dl）乘积在36~40之间。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第14页１、钙吸收：（十二指肠）正常成人钙日摄入量为0.6～1.0g，吸收量为0.1～0.4gCa+活性维生素Ｏ３吸收①②③PH偏碱Ca(PO4)2（不吸收）Ca2+吸收降低Ca(PO4)2

（吸收）偏酸Ca2+吸收增加草酸、植酸Ca2+不溶性盐Ca2+吸收降低Ca:P=2:1时吸收最正确返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第15页２、Ca２＋排泄：（肠道及肾）

由消化道排出钙除未吸收食物钙，还有个别肠道分泌钙，每日由肾小球滤出约10g。其中约二分之一在近曲小管被重吸收，1／5在髓袢升段被吸收，其余在远曲小管和集合管被吸收。因受血钙浓度影响，尿中排钙量只占滤过量15％（约150mg）。血钙低于2.4mmol／L时，尿中无钙排出。下一页返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第16页３、Ｐ3+吸收（肠道）：成人每日进食磷约1.0~1.5g，以有机磷酸酯和磷脂为主。

吸收（空肠吸收最快）

长久口服氢氧化铝凝胶以及食物中钙、镁、铁离子过多均可形成不溶性磷酸盐而影响磷吸收。

P3+磷酸酶无机磷酸盐返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第17页４、P3

+排泄（肾、粪便）：P3+肾小球滤出（约５克）肾小管重吸收粪便（30%）返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第18页在体内激素控制下，血浆中钙、磷维持着相对恒定。甲状旁腺激素（PTH）、1，25（OH）2D3、1，25（OH）2D2以及降钙素是钙、磷及骨代谢主要调整激素。下一页返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第19页（一）甲状旁腺激素（二）维生素Ｄ（三）降钙素１、对骨作用１、对骨作用２、对骨作用２、对肾作用２、对肾作用３、对肾作用４、对小肠作用１、对小肠作用（四）甲状旁腺激素相关蛋白返回３、对维生素Ｄ作用骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第20页甲状旁腺激素（parathyroidhormone，pH）是甲状旁腺主细胞合成与分泌一个单链多肽。初合成是含115个氨基酸残基前甲状旁腺素原,在粗面内质同去掉N端25个氨基酸残基形成甲状旁腺素原，后者再在高尔基复合体内从N端去掉一个6肽，形成84个氨基酸残基PTH，分子量9500。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第21页

ＰＴＨ合成与分泌受细胞外液Ca2+浓度负反馈调整，血钙浓度降低可促进ＰＴＨ合成与分泌;血钙浓度增高则抑制ＰＴＨ合成与分泌。血钙在１.3~3.9mmol／L范围内与ＰＴＨ分泌呈负相关关系。

ＰＴＨ在库普弗细胞及肾小管细胞内均可被分解为N端和C端两个片段，N片段含有ＰＴＨ活性，可被肝细胞、肾及骨组织摄取，C片段无ＰＴＨ活性，分子中间个别含有免疫原性。返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第22页

PTH是维持血钙正常水平最主要调整激素，它有升高血钙、降低血磷和酸化血液等作用，其主要靶器官是骨、肾小管，其次是小肠粘膜等。PTH作用于靶细胞膜上受体，活化腺苷酸环化酶系统，增加胞浆内cAMP及焦磷酸盐浓度。cAMP能促进线粒体Ca2+转运入胞浆；焦磷酸盐则作用于细胞膜外侧，使膜外侧Ca2+进入细胞。共同造成胞浆内Ca2+浓度增加，激活细胞膜上“钙泵”，将Ca2+主动转运至细胞外液，造成血钙升高。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第23页骨是最大钙贮备库，PTH总作用是促进溶骨，升高血钙。PTH可在数分钟到数小时内引发骨钙动员，使密质骨中钙释放人血，此种作用快速但不持久。数小时至数日内，PTH可促进前破骨细胞和间质细胞转化为破骨细胞，使破骨细胞数目增加，造成溶骨和骨钙大量释放。PTH对破骨细胞作用是经过升高细胞内Ca2+浓度，进而促使溶酶体释放各种水解酶;抑制异柠檬酸脱氢酶等酶活性，使细胞内异柠檬酸、柠檬酸、乳酸、碳酸及透明质酸等酸性物浓度增高，促进溶骨；另外，胶原酶活性也显著升高。这都有利于溶骨作用。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第24页主要是促进磷排出及钙重吸收，进而降低血磷，升高血钙。它作用于肾远曲小管和髓袢上升段以促进钙重吸收；抑制近曲小管及远曲小管对磷重吸收。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第25页

PTH能升高肾25（OH）D3－1－羟化酶活性，从而促进高活性l，25（OH）2D3生成。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第26页

PTH促进小肠对钙和磷吸收，这一作用是促肾生成1,25（OH）2D3继发效应。1，25（OH）2D3可促进小肠对钙和磷吸收。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第27页维生素D（vitaminD,VitD）为类固醇衍生物，含有抗佝偻病作用，又称钙（骨）化醇。已知Ｄ族维生素有6种，它们结构相同,仅侧链不一样。其中Ｄ２（麦角钙化醇）和Ｄ３（胆钙化醇）较为主要。维生素D２和D３含有相同生理作用，而且都必须在体内经过一定代谢转变，成为活化型后才能发挥其生物学作用，肝和肾是维生素D活化主要器官。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第28页肝细胞微粒体：返回VitD3VitD3－25－羟化酶NADPH、O2、Mg2+25(OH)D3特异α

２－球蛋白肾肾小管上皮细胞线粒体25(OH)D3-12-羟化酶系1,25(OH)2D3(活性维生素D)负反馈PTHCT促进抑制正反馈25(OH)D3－24－羟化酶1,24,25(OH)3D3预防维生素中毒下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第29页维生素Ｄ起源：

①食物

②日光照射后在皮下由7－脱氢胆固醇转变生成

维生素Ｄ存在形式：

①大个别与蛋白结合

②少许以游离形式存在，游离维生素Ｄ才能发挥作用返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第30页

1，25（OH）2D3含有促进十二指肠对钙吸收及空肠、回肠对磷吸收和转运双重作用，即促进肠粘膜细胞膜对钙通透，细胞内结合及转运。Ca2+1,25(OH)2D3细胞内钙线粒体钙结合蛋白Ca2＋转运至基膜钙泵上Ca2+输送至血液Na+－Ca2+交换体系返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第31页

1，25(OH)2D3对骨直接作用是促进溶骨，并与PTH协同作用，既加速破骨细胞形成，增强破骨细胞活性，促进溶骨；亦经过促进肠管钙、磷吸收，使血钙、血磷水平增高以利于骨钙化。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第32页

1，25（OH）2D3促性肾小管上皮细胞对钙、磷重吸收，其机制也是上调细胞内钙结合蛋白表示。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第33页降钙素(calcitonin，CT)是由甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)合成、分泌一个单链多肽激素，由32个氨基酸残基组成，分子量3418。CT在初合成时是含136个氨基酸残基、分子量15000前体物.以前体物中还含有一个称为降钙蛋白(katacalcin)21肽片段。当血钙增高时，CT与降钙蛋白等分子分泌，降钙蛋白能增强CT降低血钙作用。血钙低于正常时，CT分泌降低。CT作用靶器官主要是骨和肾。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第34页抑制被骨细胞生成及活性，从而抑制骨基质分解和骨盐溶解。还可使间质细胞转变为成骨细胞，促进骨盐沉积，降低血钙。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第35页抑制肾小管对钙、磷重吸收，以增加尿钙、尿磷，降低血钙、血磷。

返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第36页甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrP)，由肿瘤细胞分泌后作为内分泌激素作用于靶组织(骨骼和肾)引发高钙血症．

PTHrP基因位于染色体12上,与染色体11ＰＴH基因显著不一样，139个氨基酸PTHrPＮ－端前13个氨基酸中有8个与ＰＴH同源PTHrPmRNA编码三种同功型PTHrP。PTHrP可造成高钙血症和低磷血症以及增加尿cAMP、与原发性甲状旁腺功效亢进病人比较，PTHrP引发高钙血症病人1,25(OH)２D水平更低，多见代谢性减中毒而不是高氯性代谢性酸中毒。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第37页返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第38页第二节钙和磷代谢紊乱返回一、钙代谢异常二、磷代谢异常骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第39页钙代谢异常表现为血清总钙和／或游离钙水平异常升高或低下。正常成人血清总钙参考范围为2.25－2.75mmol／L，游离钙参考范围为0.94－1.26mmol／L。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第40页（一）低钙血症１、低清蛋白血症２、慢性肾功效衰竭３、甲状旁腺功效减退４、维生素Ｄ缺乏５、电解质代谢紊乱（二）高钙血症返回常见病因：骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第41页低钙血症(hypocalcemia)，血清总钙浓度可因清蛋白结合个别或游离个别降低而造成降低，游离钙降低通常是因为维持血清钙各种存在形式间分配生理机制破坏而引发。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第42页慢性肝病、肾病综合征、充血性心衰以及营养不良均可造成低清蛋白血症。此时，即使血清总钙降低，但直接检测游离钙多正常。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第43页肾脏损害肾脏所至慢性肾功效衰竭使1，25(OH)２D生成不足，造成低钙血症，并可所以连续增加ＰＴＨ分泌，影响骨代谢而发生骨病。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第44页ＰＴH分泌不足。假性甲状旁腺功效减退，ＰＴＨ分泌正常，而对ＰＴH反应靶组织受体异常。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第45页可因吸收不良或不适当饮食，加上暴露于阳光下太少。对于成人，可发生软骨病，儿童可患佝倭病。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第46页并发高磷血症，升高血磷破坏了钙、磷间正常百分比，使血钙降低。并发镁缺乏，可因干扰PTH分泌，并影响其在骨和肾活性，造成低钙血症。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第47页高钙血症在临床常见，但多无特征性症状而只能经过血钙测定发觉。高钙血症常见于：

①钙溢出进人细胞外液（如癌肿时骨矿物质过分被吸收）；

②肾对钙重吸收增加（如应用噻嗪类药品）；

③肠道对钙吸收增加（维生素D中毒）；

④骨骼重吸收增加（固定不能活动）；

⑤原发性甲状旁腺功效亢进，ＰＴH过分分泌。

原发性甲状旁腺功效亢进是门诊高钙血症病人最常见原因，住院病人中高钙血症多见于恶性肿瘤。这两种病因占全部高钙血症90％~95％。恶性肿瘤病人中有10％－20％可出现HHM。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第48页（一）低磷血症（二）高磷血症常见病因：1、肾排泌磷酸盐能力下降2、磷酸盐摄入过多3、细胞内磷酸盐大量转运出返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第49页

血清无机磷浓度低于0.81mmol/L被称为低磷血症，血磷浓度在0.48~0.77mmol/L之间为中等偏低，除慢性骨软化症或佝偻病所致者外，通常没有临床症状。血磷低于0.48mmol/L，才会出现临床症状。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第50页常见低磷血症病因有：

①磷向细胞内转移（输注葡萄糖，高营养治疗，使用胰岛素或呼吸性碱中毒）。

②肾磷酸盐阈值降低（原发性或继发性甲状旁腺功效亢进，肾小管缺损性家族性低磷血症）。

③肠道磷酸盐吸收降低（如呕吐、腹泻丢失或与口服制酸剂结合；吸收降低如吸收障碍综合征、维生素D缺乏）。

④细胞外磷酸盐丢失（酮症酸中毒、乳酸中毒）。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第51页高磷血症指血清无机磷浓度高于1.45rnmol／L。常因肾脏排泌磷酸盐能力不足而致，其它引发原因与吸收增加或磷酸盐从组织进入到细胞外液等相关。儿童因为生长激素分泌较多，比成人血磷浓度更高。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第52页①肾小球滤过率降低，如急、慢性肾功效衰竭；

②肾小管重吸收增加，如甲状旁腺功效减退（ＰＴH缺乏）、假性甲状旁腺功效减退（PTH耐受）、肢端肥大症（高血清水平生长激素）以及用依替磷酸二钠治疗。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第53页经口或静脉补给磷酸盐药或使用含磷酸盐缓泻剂和灌肠液。

返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第54页①乳酸酸中毒、呼吸性酸中毒或糖尿病酮症；

②细胞溶解，如横纹肌溶解、血管内溶血、细胞毒性抗癌药治疗、白血病及淋巴瘤。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第55页第三节镁代谢及其异常

镁在人体内总量约为21－28g，Mg２＋为体内含量较多，功效广泛主要阳离子之一。体内镁可分为细胞内(骨及各种组织细胞中)和细胞外(细胞外液中)两个别。返回一、镁生理功效二、镁代谢三、镁代谢异常骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第56页一、镁生理功效

细胞内与细胞外镁含有不一样生理、生物化学功效。骨骼是镁主要贮备库。（一）细胞内镁功效（二）细胞外镁功效返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第57页1．是300各种酶辅助因子，广泛参加各种生命活动。Mg２＋与ATP分子β和γ一磷酸基组成螯合物，降低ATP分子电负性，参加一切需要ATP生物化学反应。

2．参加酶底物形成，如MgATP和MgGTP。

3．Mg２＋是许多酶系统变构效应激活因子，如腺苷酸环化酶、Na＋－K＋ATP酶(Na＋－K＋ATPase)、Ca２＋－ATP酶、磷酸果糖激酶以及肌酸激酶等都需要镁激活。鸟嘌呤核苷酸调整蛋白Gs和Gi活化亦需Mg２＋参加。

4．Mg２＋在氧化磷酸化、糖酵解、细胞复制、核着酸代谢以及蛋白生物合成中起着主要作用。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第58页细胞外液镁仅占总镁含量1％，以三种形式存在。正常人血镁参考范围为0.75~1.0mmol／L。约55%镁是游离，30%与蛋白结合，15％与阴离子形成复合物。细胞外镁主要功效是：

①细胞内镁起源；

②降低神经、肌肉兴奋性。血清Mg２＋浓度降低将降低神经兴奋阈值，增加神经传导速度；

③Mg２＋在突触前神经末梢竞争性抑制Ca２＋进入，影响神经递质在神经肌肉连接点释放。血清镁浓度降低会造成神经肌肉应激性增加。

所以，Mg２＋与体内蛋白质、核酸、酶结构、代谢与功效，正常神经、肌肉功效维持，都有亲密关系，在维持机体内环境稳定和维持机体正常生命活动中起着主要作用。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第59页二、镁代谢

1.起源：除脂肪以外全部动物组织及植物性食品中。

2.日摄入量：约为250mg，其中2／3来自谷物和蔬菜。

3.吸收：小肠对镁吸收是主动转运过程，部位主要在回肠。每日镁吸收量约2~7.5mg/kg体重。消化液中含有大量镁，成人每日可从消化液中回收约35mg镁。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第60页4.排泄：肾是体内镁主要排泄器官。

5.存在：有核细胞中存在镁约80%存在于肌肉中，肌肉是维持镁平衡主要组织。急性镁缺乏所引发低镁血症下涉及肌肉镁，慢性镁缺乏病人即使血镁在正常范围，但肌肉镁显著降低。急、慢性高镁血症时肌肉镁均不增加。红细胞中镁约为血清镁3倍，故测血清镁时应预防溶血。肾小球滤过肾小管(尤其是髓袢)重吸收2%~5%由尿排出返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第61页镁缺乏非常普遍，住院病人中约10%和重症监护中心约65%病人有缺镁，中等及严重镁缺乏通常因胃肠道及肾脏丢失。在上段胃肠道液中镁含量为0.5mmol/L。所以，呕吐、胃肠减压可造成大量镁丢失。更常见是镁从下段肠道丢失，多因急性腹泻、局部性肠炎以及溃疡性结肠炎等，因为镁主要吸收部位是在远端小肠。肾排泄增多也是缺镁常见原因。

（一）低镁血症返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第62页1.胃肠道病症如连续性胃肠减压、吸收障碍综合征、急慢性腹泻、急性出血性胰腺炎以及原发性低镁血症。

2.肾脏丢失包含

①渗透性利尿，如糖尿病、使用甘露醇等脱水剂；②高钙血症；

③乙醇及其它药品；

④代谢性酸中毒、酮症酸中毒；

⑤肾脏疾病，如肾盂肾炎、间质性肾炎、肾小球肾炎、肾小管酸中毒、肾移植术后；

⑥原发性低镁血症；

⑦磷酸盐缺乏。返回上一页下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第63页高镁血症（hypermagnesemia）不常见，即便有也多是轻微升高。症状经典高镁血症几乎总是因为过多镁盐摄入或静脉用含镁药品所致。肾功效衰竭时，限制了排泌过多镁能力；使用含镁制酸剂、灌肠剂即可引发高镁血症。硫酸镁是治疗妊娠性高血压常见药品，可能会引发孕妇及婴儿血镁过量。另外，横纹肌溶解症、家族性低钙尿高钙血症及锂盐过量，亦可致高镁血症。（二）高镁血症返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第64页第四节骨代谢异常临床生物化学一、骨代谢标志物二、代谢性骨疾病临床生物化学返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第65页（一）骨形成标志物１、骨钙素２、骨性碱性磷酸酶３、前胶原肽（二）骨吸收标志物１、胶原交朕２、耐酒石酸酸性磷酸酶３、半乳糖或糖化半乳糖羟赖氨酸４、尿羟脯氨酸返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第66页骨钙素又称骨谷氨酰基蛋白(BGP)，是含49个氨基酸；分子量5669小蛋白,为人骨中主要和最多非胶原蛋白,占总蛋白1%。

作用：

骨钙素中17、21和24位为三个特殊谷氨酰残基，可被依赖维生素Kγ~羧化酶转换为γ~羧基谷氨酰，这种独特羧化氨基酸能结合钙离子，在血液凝固、钙转运、沉积以及维持内环境平衡中起主要作用。返回成骨细胞BGP1,25(OH)2D骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第67页血清骨性碱性磷酸酶(B~ALP)在反应成骨细胞活性和骨形成上则有较高特异性，并优于骨钙素。因为B~ALP在血清中比骨钙素更稳定，血清中半寿期为l~2天，而且不受昼夜改变影响，标本亦不需特殊处理。

B－ALP增高见于Paget’s病、修复活跃骨质疏松、甲状腺毒症、甲状旁腺功效亢进、骨质软化症、佝偻病、骨营养障碍、骨质溶解转移、肢端肥大症以及其它增加骨形成病症。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第68页

Ⅰ型前胶原肽是另一个评价骨形成指标。但在评价体内1，25（OH）２D代谢紊乱及替换治疗疗效上，Ⅰ型胶原前肽则忧于骨钙素和B－ALP。成骨细胞前体细胞Ｉ型胶原Ｎ~端延伸段Ｃ~端延伸段(前肽)断裂纤维入血返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第69页

骨有机基质中胶原交联（collage

crosslinks）90％为I型胶原返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第70页骨吸收期间I型胶原被水解，羟基毗咛酚交联释放入血并从尿排出。检测尿脱氧吡啶酚和（或）吡啶酚，或测定交联区C－和N－端肽，可用作反应骨吸收指标。返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第71页（１）脱氧吡啶酚和吡啶酚：脱氧吡啶酚存在于骨、韧带和主动脉，而吡啶酚存在于硬连接组织，如软骨中含量高。因为骨骼系统质量很大，骨是两种吡啶酚主要起源，故这两种吡啶酚测定已用于评价骨吸收。返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第72页脱氧吡啶酚表现出更高骨吸收特异性和灵敏度，其原因是：

①它是由胶原自然形成，非生物合成；

②从尿中排出前不被代谢；

③骨是脱氧吡啶酚主要起源；

④仅起源于天然基质降解产物，不受饮食影响。返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第73页（2）交联区N~端肽和C~端肽：

Ⅰ型胶原交联区N~和C~端肽也是一个骨吸收指标，与吡啶酚和脱氧吡啶酚一样含有很好特异性，不受饮食等干扰。

吡啶酚和交联区端肽水平评价已用于骨质疏松、Paget’s病、其它代谢性骨病、原发性甲状旁腺功效亢进和甲状腺功效亢进以及其它伴有骨吸收增加性疾病诊疗或病情评价。绝经后妇女与绝经前比较，端肽通常比其它吸收和形成标志物增高显著、当药品抑制骨吸收时会造成降低，如绝经后妇女或骨质疏松症用二磷酸盐或雌激素治疗，吡啶酚和端肽会降低。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第74页骨吸收期间，破骨细胞产生和分泌一个耐酒石酸酸性磷酸酶进入破骨细胞与骨表面之间间隙，并能在血清中测得，能反应破骨细胞活性和骨吸收情况。血清中耐酒石酸酸性磷酸酶活性测定有许多方法，但它们对破骨细胞同工酶没有特异性。故现阶段尚不能满意区分这种耐酒石酸酸性磷酸酶与血清中其它耐酒石酸酸性磷酸酶。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第75页尿半乳糖羟赖氨酸胶原中羟赖氨酸可被糖基化形成半乳糖羟赖氨酸或糖化半乳糖羟赖氨酸、半乳糖羟赖氨酸存在于骨胶原，而糖化半乳糖羟赖氨酸则存在于皮肤胶原中。破骨时半乳糖羟赖氨酸释放入血，并从尿中排泄。尿半乳糖羟赖氨酸在骨吸收病症，包含女性骨质疏松时增高。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第76页因为受各种疾病或其它原因包含饮食干扰，而且人体其它组织包含肌肉和皮肤也含有一定百分比胶原，所以尿羟脯氨酸对骨更新或骨吸收不特异，不是骨更新或骨吸收常规标志物。脯氨酸羟化羟脯氨酸尿排出90%存在于可透析小胶原肽段中10%存在于不可透析大胶原肽段中返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第77页（一）骨质疏松症１、病理生理２、临床表现３、试验室检验（二）骨质软化症２、临床表现３、试验室检验１、病因（三）Paget's病１、临床表现２、试验室检验（四）肾性骨营养障碍３、试验室检验２、临床表现１、发病机制返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第78页骨质量高峰期大约出现在30岁左右，在生命后期骨密度是临床判断骨质疏松主要指征。成年早期骨形成大于骨吸收，方便骨量保持稳定。35~40岁后，骨吸收略超出骨形成，约每年丢失1％骨量。妇女绝经后因骨吸收增加使骨丢失每年增加到2％，这种吸收增加直接与性激素缺乏相关。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第79页骨质疏松常见原因包含：

①生长久骨形成缺点；

②成骨细胞骨形成受损；

③增加骨吸收其它病理生理过程。

骨质疏松最常见于绝经后高龄妇女。增龄、女性以及性激素缺乏都是危险原因，其它危险原因包含骨质疏松家族史、过分饮酒、吸烟以及各种慢性病症。返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第80页研究表明，患原发性甲状旁腺功效亢进病人比对应正常人骨密度值低。而患甲状旁腺功效亢进病人60%是绝经后妇女，骨质疏松是该病主要表现。甲状腺激素过分分泌亦可造成骨吸收大于骨形成，所以骨质疏松可因长久甲状腺功效亢进或甲状腺激素替换治疗而引发。皮质醇显著降低骨形成和增加骨吸收，患Cushing综合征病人多有严重骨质疏松。更常见是长久用糖皮质激素治疗者，甚至可发生致残性骨质疏松。患多发性骨髓瘤病人常有椎骨压缩性骨折，也应考虑有骨质疏松存在。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第81页患骨质疏松症主要临床表现是疼痛、不适和易骨折。因小梁骨更新速度高，骨折更易发生在小梁骨，比如脊椎骨和远端前臂骨比结构致密皮质骨（如股骨）更易发生骨折。椎骨发生严重压缩性骨折可造成残疾。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第82页①骨折病人存在与其年纪和性别（如男人或绝经前妇女）不符骨质疏松，应该经过生物化学检验排除一些病症，如甲状旁腺功效亢进症、甲状腺功效亢进症、库欣综合征、性腺功效减退症以及多发性骨髓瘤等。

②绝经后期患骨质疏松妇女，需要检测骨吸收标志物包含尿钙和尿胶原交联(尿Ｎ~端肽、脱氧吡啶酚或C~端肽)，对骨代谢进行评价，帮助诊疗。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第83页骨质软化症几乎总是由维生素D缺乏或磷酸盐缺乏引发。

①依赖维生素DＩ型佝偻病为一个遗传性疾病，以缺乏1,25(OH)２D羟化酶，造成1,25(OH)２D形成障碍为特征，生理剂量1,25(OH)２D替换治疗效果好。

②依赖维生素DⅡ型佝偻病也是一个遗传性疾病,以血清中1,25(OH)２D异常升高为特征，通常是由受体与1,25(OH)２D结合亲和力缺乏，出现维生素D抵抗。

③一些药品经过改变肝脏对维生素D代谢，干扰肠道对钙吸收和骨细胞功效也可引发骨软化症。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第84页①肌无力和张力过低，承重功效减弱使肢体弯曲，呈“O”型或“X”型腿、身材矮小。

②肋骨肋软骨连接处肿胀形成串珠,方颅等。

③在成年人骨骼生长发育完全后，骨痛是最普遍症状，可能发生应力性骨折，X光片显示长骨骨能和骨于杯型末端和磨损经典佝偻病改变。

④假性骨折。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第85页①血清碱性磷酸酶活性升高。

②低钙血症：

③维生素D最好评价方法是直接测定血清中25（OH）D。

④肾磷酸盐转运缺点最好评价指标是肾小管磷酸盐最大重吸收(TmPＯ4)。经过测定空腹血清磷酸盐、肌酐和同时搜集二小时尿标本磷酸盐和肌酐，分别计算出磷酸盐和肌酐去除率,从标准曲线图即可查得患者TmPＯ４。Ca2+PTH低磷血症返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第86页①颅骨、股骨、骨盆和脊椎是最常受累部位。

②受侵袭部位出现局部骨痛和发烧.可出现骨骼变形，如头颅扩充和承重骨(股骨和胫骨)弯曲。

③关节炎、神经压迫症状。

④少见并发症是骨膜肉瘤。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第87页①常见生物化学检验改变是血清ALP、B~ALP增高，尿脱氧吡啶酚、羟脯氨酸增高。

②放射学检验可见骨溶解吸收区，成骨细胞重新形成骨硬化区域。骨扫描是检测早期微小损伤最敏感方法。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第88页肾衰1,25(OH)2生成1,25(OH)2肠道钙吸收障碍排泄磷酸盐能力高磷血症低钙血症PTH甲状旁腺增生高甲状旁腺素性骨疾病纤维性骨炎PTH抵抗影响甲状旁腺对钙反应铝分泌受损血清铝破坏骨矿化骨软化病有大量类骨质形成抑制骨细胞功效骨发育不全(类骨质量不增加)β2微球蛋白排泄受损沉积于骨骨淀粉样变返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第89页①骨痛是肾性骨营养障碍最显著表现，主要发生在承重骨如小腿、臀部和脊柱。

②儿童可能发生骨骼畸形、肢体弯曲、脊柱后凸、侧弯以及股骨髓滑移。

③在关节周区域、动脉中间层可发生细胞外骨化，以及肺、心肌等内脏器官钙化。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第90页①血清尿素、肌酐升高。

②高磷血症和低钙血症。

③血清PTH增高，1,25(OH)2D浓度降低。

④血清镁浓度升高，血清铝浓度升高。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第91页第五节骨代谢相关指标试验室检验一、钙、磷、镁试验室检验二、钙和磷及骨代谢调整激素测定三、骨代谢标志物测定返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第92页（一）钙测定１、总钙测定２、游离（离子）钙测定（二）血清磷测定（三）镁测定１、血清总镁测定２、游离（离子）镁测定返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第93页早期总钙测定方法大多是钙与有机或无机阴离子沉淀，然后直接用比重法、浊度法测定，或者测定沉淀阴离子。随即相继建立了分光光度法、荧光法、原子吸收分光光度法及离子选择性电极法。其中分光光度法、离子选择电极法及原子吸收分光光度法是大多数试验室现今所用方法。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第94页(1)分光光度法：分光光度法是用金属指示剂或染料选择性地结合钙后产生颜色改变。检测特定波长吸光度定量。这种方法可在各种自动化分析仪上使用。钙结合染料包含甲基麝香草酚蓝、茜素等，其中邻甲酚酞络合酮(CPC)和偶氮砷Ⅲ较为常见。

(2)原子吸收分光光度法：原子吸收分光光度法(AAS)被NCCLS推荐为测定血清钙参考方法。分析前血清用镧~盐酸溶液按1:50稀释，稀释样本被送入乙炔火焰,基态钙原子吸收来自钙空心阴极灯422.7nm光波.用光电管或检测器在422.7nm测定钙这种吸收,吸光值与火焰里钙浓度成百分比。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第95页l）邻甲酚酞络合酮(CPC)是一金属复合染料，与钙在pH约1.2碱性溶液中形成紫红色螯合物，570~580nm波长测定吸光值定量钙浓度。用8~羟基喹啉消除Mg2+干扰。加入氰化钾可稳定反应以及防止其它重金属干扰。钙与CPC按1:1和2:1两种百分比结合，1:1复合物在低浓度时占优势，校正曲线在低浓度是非线性。所以，CPC法推荐用多点校正。反应对温度很敏感，应严格控制反应温度。

2）偶氮砷Ⅲ是一个钙结合试剂，对钙有高而特异亲和力。在弱酸中(pH6)，该染料与钙亲和力比镁高，可形成蓝紫色复合物，在650－660ｎrn测定其吸光度定量。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第96页游离钙测定方法为离子选择电极法，分析仪器在微处理器控制下，自动传送校正液、样品和清洗液进入分析室，分析室中含有钙离子选择电极.参比电极和pH电极。敏感电位仪测定钙.参比、pH电极之间电位差。仪器同时分析37℃时实际游离钙和pH，然后计算pH7.4时游离钙。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第97页现在血清磷测定实际上检测是血清中无机磷酸根。

7H3PO4+12(NH4)6Mo7O24·4H2O→7(NH4)3[PO4(MoO3)12]+51NH4++51OH－+33H2O

无色磷铝酸盐复合物可直接在340nm波长测定其紫外吸光值，或深入用还原剂还原后产生钼蓝，在600~700nm波长测定。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第98页血清镁仅占总体镁1%，其中55%是游离，约30%与蛋白(主要是清蛋白)结合，15%与磷酸盐、枸橼酸盐及其它阴离子复合。

血清总镁测定方法包含分光光度法,AAS,沉淀法,、滴定法、荧光法以及火焰光度法.即使AAS为参考方法，但且前临床试验室最普遍使用是分光光度法。返回下一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第99页(1)分光光度法；许多金属色原指示剂或染料可选择性结合镁发生颜色改变。当前常见有钙镁试剂、甲基麝香草酚蓝等显色剂。

1）钙镁试剂：钙镁试剂是一个金属色原指示剂，在碱性溶液中与镁结合形成紫色复合物，可在530－550nm波长检测。加人钙螫合剂EGTA可降低钙干扰，加入氰化钾可防止形成重金属复合物，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及表面活性剂可降低蛋白质及脂血干扰。

2）甲基麝香草酚蓝与镁形成蓝色复合物，在600nm左右测定，加入EGTA可降低钙干扰。返回下一页上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第100页(2)原子吸收分光光度法(AAS):27Mg中子活化法是镁测定确实定性方法，临床试验室用AAS作为参考方法，即使AAS准确和准确，但难以在大多数临床试验室推广。

血清镁被镧~盐酸溶液按1：50稀释→乙炔火焰→基态镁原子吸收来自镁空心阴极灯285.2nm光波→用光电管或检测器在285.2nm测定镁吸光值。返回上一页骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第101页临床试验室测定血浆(清)游离镁主要是离子选择电极法，选择电极带有一个中性离子载体ETH5220、ETH7025等。现使用离子载体或电极对镁选择性不如钙，干扰主要来自游离钙。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第102页（一）甲状旁腺激素测定１、放射免疫法２、免疫化学发光法（二）维生素Ｄ测定（三）降钙素测定（四）甲状旁腺相关蛋白测定返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第103页采取竞争性放射免疫法，125Ｉ标识PTH片段与病人样本中PTH片段竞争抗体结合位点。经温育，沉淀，计数结合放射性强度。用一样处理标准品制作标准曲线，从曲线中可得到病人PTH浓度。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第104页免疫化学发光法（ICMA）包含：

①用固定抗~hPTH(1~44)、抗~hPTH（44－68）抗体和发光剂丫啶酯标识抗~hPTH（1－3４）三种抗体，同时测定中段和N－端片段多位点免疫化学发光法。

②血清中段PTH自动化ICMA检测法，该法简便快速，无放射性，而且不受其它相关片段干扰。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第105页当前用于测定维生素D活性形式25(OH)D３和1，25(OH)2D３出方法有：放射竞争性结正当（CPB）、放射受体测定法（RRA）、放射免疫法（RIA）和高效液相色谱法（HPLC）。因为1，2525（ＯＨ）２Ｄ３是血清中维生素D主要活性形式，故是反应维生素D情况最正确指标。返回骨代谢异常生物化学诊断专题知识讲座第106页过去，血清降