骨代謝系列
骨代謝系列
骨代謝性疾病一般包括骨質(zhì)疏松、內(nèi)分泌骨病、腎性骨病、變形性骨炎及遺傳性骨病等方面，其中骨質(zhì)疏松是最常見的代謝性骨病，下面以骨質(zhì)疏松癥的實驗室檢查為例，闡述骨代謝指標(biāo)在臨床上的應(yīng)用。
在骨質(zhì)疏松的診斷中，雖然有反映骨礦含量的骨密度檢查，但昂貴的價格使其應(yīng)用受到限制。所以同樣能反映骨代謝狀態(tài)的生化檢查越來越受到重視。生化檢查中骨代謝標(biāo)志物的測定可以反映出體內(nèi)骨的代謝轉(zhuǎn)換情況，有助于對骨質(zhì)疏松的診斷和分型。如反映骨吸收的標(biāo)志物明顯升高，常見于絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松。反映骨形成的標(biāo)志物降低，常見于老年型骨質(zhì)疏松。骨質(zhì)疏松的生化檢查包括與骨轉(zhuǎn)換有關(guān)的生化檢查和與骨礦有關(guān)的生化檢查。
一、與骨轉(zhuǎn)換有關(guān)的生化檢查
(一)反映骨形成的生化指標(biāo)
1、血清總堿性磷酸酶（TALP）和骨堿性磷酸酶（BALP）
堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)，是一種磷酸單酯酶，在體內(nèi)主要分布于骨骼、肝、腎、小腸和肺等組織中。血清堿性磷酸酶50％來源于骨。其余50％血清堿性磷酸酶主要來自肝臟。骨骼中的堿性磷酸酶是由成骨細(xì)胞分泌，主要集中在骨化部位，即在骨骺線和骨膜下。骨的堿性磷酸酶是骨形成的特異性指標(biāo)物，半衰期為1~2天。骨質(zhì)疏松患者的堿性磷酸酶減少極為少見，絕大多數(shù)是血清堿性磷酸酶活性增高。骨堿性磷酸酶與肝型堿性磷酸酶不同，一般實驗室方法主要反映肝型堿性磷酸酶。為了鑒別肝膽疾病和成骨細(xì)胞活性增高的骨病，最好作堿性磷酸酶同功酶測定。當(dāng)然肝功能正常時，血清堿性磷酸酶也能反映成骨細(xì)胞的功能。
堿性磷酸酶減少極少見，極大多數(shù)骨病堿性磷酸酶增高。血清堿性磷酸酶和骨堿性磷酸酶增高常見于甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀旁腺功能亢進(jìn)、骨轉(zhuǎn)移癌、佝僂病、軟骨病、骨折、畸形性骨炎、氟骨癥、高骨轉(zhuǎn)換型的骨質(zhì)疏松患者。肝膽疾病時，血清總堿性磷酸酶升高，骨堿性磷酸酶正常。絕經(jīng)期后堿性磷酸酶增高，但不超過正常值的一倍。骨堿性磷酸酶也可用于骨轉(zhuǎn)移癌患者的病程和治療效果的監(jiān)測。
2、骨鈣素（Bone Glaprotein, BGP）
骨鈣素是在骨中含量十分豐富的非膠原蛋白，其總量占骨組織中非膠原蛋白的15％~20％。骨鈣素由成骨細(xì)胞合成和分泌，與羥磷灰石有較強(qiáng)的親和力，約50％沉著于骨基質(zhì)，其余50％進(jìn)入血循環(huán)。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。血中骨鈣素的半衰期約5分鐘。骨鈣素是反映骨代謝狀態(tài)的一個特異和靈敏的生化指標(biāo)，監(jiān)測血中骨鈣素的濃度，不僅可以直接反映成骨細(xì)胞活性和骨形成情況，而且對觀察藥物治療前后的動態(tài)變化有一定的參考價值。
骨鈣素升高常見于兒童生長期、腎性骨營養(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、高轉(zhuǎn)換率的骨質(zhì)疏松患者、骨轉(zhuǎn)移癌、低磷血癥、腎功能不全等。骨鈣素降低常見于甲狀旁腺功能減退、甲狀腺功能減退、肝病、孕婦、長期應(yīng)用腎上腺皮質(zhì)激素治療等。
3、I型膠原前肽
I型膠原前肽是最常見的骨膠原，是骨基質(zhì)的重要組成部分，幾乎組成總蛋白部分的90％。在骨中的膠原是由成骨細(xì)胞以前膠原的形式合成的，前膠原形成膠原纖維時從前膠原分子上裂解出兩種I型膠原前肽：即前膠原羧基端肽（PICP）和前膠原氨基端肽（PINP），每合成一個膠原分子，就會有一個分子的PICP或PINP產(chǎn)生。因此，測定其在血中的水平，可反映骨形成情況。雖然I型膠原前肽也可由其他的來源而增加。大部分非骨骼組織比骨骼翻新慢，而且進(jìn)入循環(huán)前肽池的量極微。因此，血清中I型膠原前肽水平在一定范圍內(nèi)是反映成骨細(xì)胞活動和骨形成以及反映I型膠原合成速率的特異指標(biāo)。另外，成人PINP與PICP處于等量水平，兒童PINP含量比PICP高2~3倍，說明兒童對PICP的代謝較快。
PICP增高常見于兒童發(fā)育期、妊娠最后3個月、骨腫瘤、特別是前列腺癌骨轉(zhuǎn)移、畸形性骨炎、酒精性肝炎、肺纖維化等。PICP在絕經(jīng)期后骨質(zhì)疏松患者經(jīng)雌激素治療6個月后可降低30％，但其降低的機(jī)制尚不清楚。許多學(xué)者對PICP在代謝性骨病診斷中的價值持懷疑的態(tài)度，多數(shù)意見認(rèn)為血清PINP水平診斷意義更大。
（二）反映骨吸收的生化指標(biāo)
1、血漿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、溶酶體、紅細(xì)胞、血小板和脾臟中。血漿抗酒石酸酸性磷酸酶主要存在于破骨細(xì)胞，而成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞中含量甚少。當(dāng)骨吸收時，TRAP由破骨細(xì)胞釋放入血循環(huán)中，所以血漿中TRAP水平被認(rèn)為是骨吸收的一項生化指標(biāo)，主要反映破骨細(xì)胞活性和骨吸收狀態(tài)。血漿抗酒石酸酸性磷酸酶增高見于原發(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。血漿抗酒石酸酸性磷酸酶降低見于骨吸收降低的疾病，如甲狀旁腺功能降低。
2、尿羥脯氨酸（Hydroxyproline, HOP）
尿羥脯氨酸是體內(nèi)膠原代謝的終產(chǎn)物之一，其中一半來自骨膠原的破壞，還有一部分來自骨以外的各種膠原組織及飲食中膠原的破壞。尿中HOP排出的量可以反映骨吸收和骨轉(zhuǎn)換程度，但不特異。
尿羥脯氨酸增高見于兒童生長期、甲狀旁腺功能亢進(jìn)、骨轉(zhuǎn)移癌、慢性腎功能不全、畸形性骨炎、高轉(zhuǎn)換的骨質(zhì)疏松患者、佝僂病和軟骨病。尿羥脯氨酸是由合成的膠原退變而來。所以，尿羥脯氨酸能在其他組織如皮膚及彈性蛋白的代謝釋放物等中發(fā)現(xiàn)，某些添加劑如凝膠內(nèi)含有大量的尿羥脯氨酸。因此尿羥脯氨酸指標(biāo)特異性較差。此外，羥脯氨酸在排入水前，大部分已降解，尿羥脯氨酸也缺乏靈敏性。二、與骨礦有關(guān)的生化檢查
骨是由骨礦物質(zhì)與骨基質(zhì)兩大部分組成。骨礦物質(zhì)主要由無定型鈣磷混合物和鈣磷羥磷灰石晶體構(gòu)成。其他如鎂、鋅、銅、錳、氟、鋁、硅、鍶等元素也參與骨代謝。臨床通過測定血、尿中這些礦物質(zhì)的含量可以間接了解骨代謝的狀況。但由于人體機(jī)能狀態(tài)的調(diào)節(jié)及其他臟器的影響，從而使依靠測定血清中這些元素的變化來反映骨代謝疾病受到限制。
三、其他代謝指標(biāo)
1． 甲狀旁腺素（PTH）
甲狀旁腺激素是由甲狀旁腺主細(xì)胞合成分泌的激素，含有84個氨基酸的直鏈多肽，分子量為9500。其生理作用是：增強(qiáng)破骨細(xì)胞活性，促進(jìn)骨吸收，使骨鈣釋放入血，伴隨破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)，成骨細(xì)胞活性也相應(yīng)增強(qiáng)；它減少近端腎小管對磷的重吸收，而增加鈣的重吸收；促進(jìn)腎的活性維生素D的轉(zhuǎn)化，間接促進(jìn)腸鈣吸收。PTH與骨質(zhì)疏松關(guān)系密切。PTH具有調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣離子濃度、維持胰島β細(xì)胞、全身神經(jīng)肌肉等各種細(xì)胞活性的機(jī)能。而PTH合成和分泌又受鈣水平的調(diào)節(jié)，血鈣降低能刺激PTH的合成和分泌。PTH的分泌與Ⅰ型（絕經(jīng)后）和Ⅱ型（老年性）骨質(zhì)疏松皆有關(guān)。甲狀旁腺腺瘤、甲狀旁腺增生及少數(shù)腺癌，其PTH分泌過多，導(dǎo)致骨吸收增強(qiáng)，易患骨質(zhì)疏松。PTH的分泌與血鈣離子濃度呈負(fù)反饋機(jī)制，即鈣離子濃度降低，PTH分泌增多，反之，PTH分泌減少。PTH可使血鈣濃度上升的理由有三，其一，PTH可使骨中的鈣融出；其二，PTH盡量使尿鈣不排泄或少排出；其三，PTH在腎內(nèi)使活性維生素D盡快合成，從而加速腸鈣吸收，正因如此，原發(fā)性甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)者，其病情愈重，血鈣濃度愈高，而甲狀旁腺機(jī)能低下者，結(jié)果相反，病情愈重，血鈣濃度愈低。
將血漿PTH放免測定和血鈣測定二者結(jié)合起來進(jìn)行分析，可大大提高診斷的敏感性和特異性，對區(qū)別原發(fā)性甲旁亢及慢性腎功衰竭所致繼發(fā)甲旁亢，甲旁減和癌瘤所致高血鈣癥等有重要價值。
2．降鈣素（CT）
降鈣素是甲狀腺C細(xì)胞分泌的、由32個氨基酸組成的多膚激素。它與PTH作用相反，使血鈣向骨中移動和"沉著"而降低血鈣。CT的主要作用是抑制骨吸收，在破骨細(xì)胞上存在有CT受體，CT作用破骨細(xì)胞，使其骨吸收受抑；同時，CT又能抑制PTH和活性維生素D的活性，降低血鈣的濃度。當(dāng)婦女卵巢切除后，雌激素分泌明顯低下，從而對外源性CT的反應(yīng)性降低，加速骨質(zhì)疏松的進(jìn)程，如接受雌激素替代療法，可提高機(jī)體對外源性CT的敏感性，對防治骨質(zhì)疏松有利。CT有抑制絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的骨代謝作用，即抑制骨吸收，顯然對骨質(zhì)疏松的進(jìn)程有阻止作用，而且，CT能增加腸鈣吸收和骨礦含量，抑制膠原分解，減少尿羥脯氨酸（HOP）的排泄等，這些對防治骨質(zhì)疏松均有益處，尤其CT對緩解骨痛效果明顯。但因其價格昂貴，故要酌情應(yīng)用。一般宜用于雌激素替代療法禁忌的婦女和嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松所致的劇烈骨痛患者。CT在小兒時高，隨增齡降低。由于隨增齡促進(jìn)骨吸收的PTH升高，而抑制骨吸收的CT下降，而女性CT水平較男性明顯低下，通過調(diào)查20~70歲男女鈣負(fù)荷的CT分泌功能表明：任何年齡組的男性CT水平均高于女性，加之高齡婦女其鈣負(fù)荷所致的CT增加較差，即CT分泌的貯備能力甚小，這也是骨質(zhì)疏松女性較男性多見的原因之一。
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