浅谈骨代谢讲课稿课件.ppt

1、骨代谢标志物与骨代谢标志物与骨质疏松症骨质疏松症主主 要要 内内 容容v骨标志物骨标志物概述概述v骨质疏松骨质疏松v主要标志物及临床应用主要标志物及临床应用v实验室检测及注意事项实验室检测及注意事项主主 要要 内内 容容v骨标志物骨标志物概述概述v骨质疏松骨质疏松v主要标志物及临床应用主要标志物及临床应用v实验室检测及注意事项实验室检测及注意事项骨的组成骨的组成v骨组织的构成成分：无机物和有机物。骨组织的构成成分：无机物和有机物。v无机物：占骨重无机物：占骨重70%，v有机物：占骨重有机物：占骨重30%，骨的转换骨的转换定义定义v在骨转换过程中产生的一些代谢物，叫在骨转换过程中产生的一些代谢物

2、，叫骨代谢生化标志物骨代谢生化标志物或或骨转换标志物骨转换标志物。骨标志物骨标志物v在正常人的不同年龄段在正常人的不同年龄段 骨生化标志物在血循环和尿液中的水平会发生骨生化标志物在血循环和尿液中的水平会发生 不同程度的变化不同程度的变化v各种代谢性骨病各种代谢性骨病 会影响骨的新陈代谢并导致骨器官功能变化与会影响骨的新陈代谢并导致骨器官功能变化与 异常异常骨转换标志物分类骨转换标志物分类v直接标志物直接标志物v形成标志物形成标志物:代表成骨细胞活动及骨形成时的代谢产物代表成骨细胞活动及骨形成时的代谢产物v吸收标志物吸收标志物:代表破骨细胞活动及骨吸收时的代谢产代表破骨细胞活动及骨吸收时的代谢产

3、 物，特别是骨基质的降解产物物，特别是骨基质的降解产物。v间接标志物间接标志物v 在骨重建过程中，许多激素和细胞或体液因子影响在骨重建过程中，许多激素和细胞或体液因子影响骨的重建过程，通过促进或抑制成骨细胞和破骨细胞的骨的重建过程，通过促进或抑制成骨细胞和破骨细胞的发育及提高或抑制其活性对骨转换起加速和抑制作用。发育及提高或抑制其活性对骨转换起加速和抑制作用。反映什么？反映什么？反映反映:v骨代谢变化速率骨代谢变化速率v破骨和成骨细胞功能破骨和成骨细胞功能v骨转换的频率和速率骨转换的频率和速率应用：骨质疏松症应用：骨质疏松症v 面临人口老龄化的挑战面临人口老龄化的挑战v 全国总人口全国总人口1

4、3.2亿，亿，65岁以上老人约岁以上老人约1亿亿v 与年龄相关的疾病骨质疏松发病率非常高，与年龄相关的疾病骨质疏松发病率非常高，约约8000万，市场巨大万，市场巨大应用：其它疾病应用：其它疾病 许多疾病影响骨代谢许多疾病影响骨代谢v 骨质疏松骨质疏松v 内分泌疾病：内分泌疾病：原发性甲旁亢、甲亢、甲减、糖尿病原发性甲旁亢、甲亢、甲减、糖尿病v 肿瘤骨转移肿瘤骨转移主主 要要 内内 容容v骨标志物骨标志物概述概述v骨质疏松骨质疏松v主要标志物及临床应用主要标志物及临床应用v实验室检测及注意事项实验室检测及注意事项骨质疏松症骨质疏松症 骨质疏松症骨质疏松症(osteoporosis)(osteop

5、orosis)是一种系统性骨病，其特征是骨量下降和骨是一种系统性骨病，其特征是骨量下降和骨的微细结构破坏，表现为骨的脆性增加，因而的微细结构破坏，表现为骨的脆性增加，因而骨折的危险性大为增加，即使是轻微的创伤或骨折的危险性大为增加，即使是轻微的创伤或无外伤的情况下也容易发生骨折。无外伤的情况下也容易发生骨折。包括：有机物和无机物量的绝对减少包括：有机物和无机物量的绝对减少对骨质疏松症的概念定义的理解和认识：对骨质疏松症的概念定义的理解和认识：v 骨的脆性增高、骨力学强度下降、骨折危险性增加，骨的脆性增高、骨力学强度下降、骨折危险性增加，对载荷承受力降低而易于发生微细骨折或完全骨折。对载荷承受力

6、降低而易于发生微细骨折或完全骨折。v 可悄然发生腰椎压迫性骨折，或在不大的外力下发可悄然发生腰椎压迫性骨折，或在不大的外力下发生挠骨远端、股骨近端和肢骨上端骨折。生挠骨远端、股骨近端和肢骨上端骨折。正常正常 骨质疏松骨质疏松严重骨质疏松严重骨质疏松 发病原因发病原因 骨质疏松症的具体病因尚未完全明确，一般骨质疏松症的具体病因尚未完全明确，一般 认认为与以下因素有关：为与以下因素有关：v 1.内分泌因素内分泌因素 v 2.遗传因素遗传因素 v 3.营养因素营养因素 v 4.废用因素废用因素 v 5.药物及疾病药物及疾病 v 6.其他因素其他因素 骨质疏松症分类和分型骨质疏松症分类和分型v原发性骨

7、质疏松症原发性骨质疏松症 随着年龄的增长而发生的一种退行性病变随着年龄的增长而发生的一种退行性病变 I I型型或称为绝经后骨质疏松症：或称为绝经后骨质疏松症：一般发生在绝经后一般发生在绝经后5-105-10年内年内 IIII型型老年性骨质疏松症：老年性骨质疏松症：指老人指老人7070岁后发生的骨质疏松岁后发生的骨质疏松v 继发性骨质疏松症继发性骨质疏松症 由其他疾病或药物等一些因素所诱发的骨质疏松症由其他疾病或药物等一些因素所诱发的骨质疏松症v 特发性骨质疏松症：特发性骨质疏松症：多见于青少年，多见于青少年，一般伴有遗传病史一般伴有遗传病史,女性多见女性多见(女性哺女性哺 乳和妊娠期所致的骨质

8、疏松往往也归入此类骨质疏松症乳和妊娠期所致的骨质疏松往往也归入此类骨质疏松症)绝经后绝经后骨质疏松症骨质疏松症演变进程演变进程55岁以上岁以上 绝经后期绝经后期脊柱骨折危险性高于其它类型骨折脊柱骨折危险性高于其它类型骨折健康的脊柱脊柱后凸（驼背）50岁岁 更年期更年期出现血管舒缩症状出现血管舒缩症状75岁以上岁以上 驼背驼背髋骨骨折危险性高髋骨骨折危险性高目前的诊治措施目前的诊治措施v治疗治疗越来越多的医院开设了骨质疏松门诊越来越多的医院开设了骨质疏松门诊内分泌科、骨科、妇产科、中医科等，开始重视收治骨内分泌科、骨科、妇产科、中医科等，开始重视收治骨 质疏松病人质疏松病人中、西医治疗方案中、西

9、医治疗方案v诊断和预后监测诊断和预后监测目前以骨密度为诊断标准目前以骨密度为诊断标准骨密度检测骨密度检测(Bone mineral density(Bone mineral density，BMD)BMD)是骨折最好的是骨折最好的预测指标。测量任何部位的骨密度，可以用来评估总体预测指标。测量任何部位的骨密度，可以用来评估总体的骨折发生危险度的骨折发生危险度;测量特定部位的骨密度可以预测局部测量特定部位的骨密度可以预测局部的骨折发生的危险性。的骨折发生的危险性。实验诊断现状？实验诊断现状？v 长期以来缺乏反映骨代谢变化的标志物。长期以来缺乏反映骨代谢变化的标志物。v 反映骨代谢的实验诊断近年来发

10、展迅速，对骨代谢反映骨代谢的实验诊断近年来发展迅速，对骨代谢性疾病的诊断、监测、治疗效果观察提供了许多有性疾病的诊断、监测、治疗效果观察提供了许多有价值的观察指标价值的观察指标。主主 要要 内内 容容v骨标志物骨标志物概述概述v骨质疏松骨质疏松v主要标志物及临床应用主要标志物及临床应用v实验室检测及注意事项实验室检测及注意事项主要标志物及临床应用主要标志物及临床应用形成指标形成指标vPICPv碱性磷酸酶碱性磷酸酶v骨碱性磷酸酶骨碱性磷酸酶吸收指标吸收指标v尿尿I型胶原型胶原C/N端肽端肽v血清抗酒石酸酸性磷酸酶血清抗酒石酸酸性磷酸酶v尿吡啶啉尿吡啶啉v尿脱氧吡啶啉尿脱氧吡啶啉I I型前胶原氨基

11、端前肽型前胶原氨基端前肽PINPPINPv型前胶原氨基端前肽型前胶原氨基端前肽 （N-terminal propeptide of type procollagen，PINP）是从是从1 1型前胶原分子的两端分解出来的前胶原肽，型前胶原分子的两端分解出来的前胶原肽，型型前胶原是前胶原是型胶原前体，型胶原前体，型前胶原经蛋白酶水解作用，型前胶原经蛋白酶水解作用，从从1 1型前胶原分子的两端分解出两个前胶原肽，即为型前胶原分子的两端分解出两个前胶原肽，即为PINPPINP，PICPPICP。I型前胶原氨基端前肽型前胶原氨基端前肽PINPv临床意义：疗效监测临床意义：疗效监测vPTH类药物治疗患者类

12、药物治疗患者:三个月后三个月后tPINP上升了上升了150v在在特立帕肽特立帕肽（Teriparatide）的治疗方案中也观察到同）的治疗方案中也观察到同样的模型样的模型v相对于基础值，如果相对于基础值，如果P1NP再次检测时上升再次检测时上升40%提示促提示促进骨合成治疗成功进骨合成治疗成功骨钙素和骨钙素和N-MIDN-MID骨钙素骨钙素v BGP是体内骨骼中最丰富的非胶原蛋白，成熟成是体内骨骼中最丰富的非胶原蛋白，成熟成 骨细胞分泌的一种特异非胶原骨基质蛋白骨细胞分泌的一种特异非胶原骨基质蛋白v 是成骨细胞敏感和特异的标志物。是成骨细胞敏感和特异的标志物。BGP基因位于基因位于1 号染色体

13、。号染色体。v 完整完整BGP由由49个氨基酸组成，有三个谷氨酸羧基个氨基酸组成，有三个谷氨酸羧基 化，分子量为化，分子量为5800。v 血清中约血清中约1/3为完整骨钙素，为完整骨钙素，1/3为骨钙素为骨钙素N端中分端中分 子片段，子片段，1/3为氨基酸短肽。为氨基酸短肽。检检 测测常见测检测方法常见测检测方法如何选择检测方法如何选择检测方法v 使用两种高度特异的单克隆抗体使用两种高度特异的单克隆抗体v 可同时检测可同时检测:全段骨钙素全段骨钙素(氨基酸氨基酸1-49)和和N-MID 骨钙素氨基酸骨钙素氨基酸(1-43)由于：由于：选择检测选择检测注意注意v 血中骨钙素分子的非均一性血中骨钙

14、素分子的非均一性v 骨钙素完整分子在血中的不稳定性，在室温标本骨钙素完整分子在血中的不稳定性，在室温标本 放置几小时，活性明显下降放置几小时，活性明显下降v 及时检测及时检测临床意义临床意义v 骨折愈合过程中，成骨功能加强，骨折愈合过程中，成骨功能加强，BGP水平增高水平增高v 高转换型骨质疏松患者升高高转换型骨质疏松患者升高v 代谢性骨病、原发性甲旁亢、甲亢，代谢性骨病、原发性甲旁亢、甲亢，Paget,s病病 明显升高明显升高v 肿瘤骨转移肿瘤骨转移BGP水平可增高水平可增高 应用评价应用评价v 糖皮质激素抑制糖皮质激素抑制BGP的合成。的合成。v BGP最好与最好与ALP同时检测：同时检测

15、：肾衰时肾衰时BGP增高，但增高，但ALP正常；正常；高转移代谢性骨病时两者都升高；高转移代谢性骨病时两者都升高；肝衰时肝衰时BGP正常，而正常，而ALP可有升高。可有升高。ALP和和BALP v ALP由骨、肝、肠、肾、胎盘等同功酶组成，由骨、肝、肠、肾、胎盘等同功酶组成，骨型占骨型占50%，余者主要来自肝脏。，余者主要来自肝脏。v 骨碱性磷酸酶由成骨细胞分泌，是成骨细胞骨碱性磷酸酶由成骨细胞分泌，是成骨细胞成熟和具有活性的标志。成熟和具有活性的标志。检检 测测v ALP有比色法和动力学法有比色法和动力学法v BALP有电泳分离法有电泳分离法v 热失活法热失活法v 麦胚凝集素沉淀法麦胚凝集素

16、沉淀法v 酶标法酶标法I型胶原型胶原C端肽端肽CTX生物学特性：生物学特性：v CTX又称又称-Crosslapsv存在于成熟的骨胶原中，存在于成熟的骨胶原中，当破骨细胞活性增强时当破骨细胞活性增强时 骨胶原溶解释放骨胶原溶解释放I型胶原蛋白，再分解为型胶原蛋白，再分解为NTX，CTX。v它们均为细胞外胶原纤维降解产物，均可在血清它们均为细胞外胶原纤维降解产物，均可在血清和尿液中检测到。和尿液中检测到。I型胶原型胶原C端肽端肽CTXI型胶原型胶原C端肽端肽CTXCTX（I I型胶原型胶原C C端肽端肽CTXCTXv 在生理性或病理性（如年老或骨质疏松症）骨在生理性或病理性（如年老或骨质疏松症）

17、骨吸收增强时，吸收增强时，I型胶原的降解也增高，相应的分型胶原的降解也增高，相应的分解片段在血中的含量随之升高。重要的解片段在血中的含量随之升高。重要的I型胶原型胶原分解片段是分解片段是C端肽（端肽（CTx）。）。v 检测血清检测血清C端肽可用于监测骨质疏松症或其它骨端肽可用于监测骨质疏松症或其它骨疾疾 病的抗吸收治疗，疗效可在几周后反应出来。病的抗吸收治疗，疗效可在几周后反应出来。CTX的检测的检测v用电化学发光免疫法测定用电化学发光免疫法测定v利用多克隆抗体对利用多克隆抗体对I I型胶原交连型胶原交连C C端肽特殊氨端肽特殊氨基酸序列反应而测定基酸序列反应而测定。临床应用临床应用v 原发性

18、骨质疏松患者高转换型升高原发性骨质疏松患者高转换型升高 女性绝经后高于绝经前；女性绝经后高于绝经前；老年妇女骨折患者明显高于非骨折妇女。老年妇女骨折患者明显高于非骨折妇女。v 代谢性骨病、原发性甲旁亢、甲亢，代谢性骨病、原发性甲旁亢、甲亢，Pagets病明病明 显升高。显升高。I型胶原型胶原N端肽端肽NTXv 临床应用临床应用 v 促甲状旁腺激素促甲状旁腺激素PTH的生物学特性：的生物学特性：检测及临床应用检测及临床应用 检检 测：测：临床意义：临床意义：v PTH增高：甲旁亢、甲状旁腺瘤、单纯性甲状增高：甲旁亢、甲状旁腺瘤、单纯性甲状 腺肿病人、甲旁亢患者，老年骨质腺肿病人、甲旁亢患者，老年

19、骨质 疏松症疏松症PTH可增高。可增高。v PTH减少见于：甲状旁腺功能低下、减少见于：甲状旁腺功能低下、PTH合成和合成和 分泌缺乏。分泌缺乏。羟脯氨酸羟脯氨酸 人体胶原蛋白所特有的氨基酸，是一种非必需氨基酸，人体胶原蛋白所特有的氨基酸，是一种非必需氨基酸，起稳定胶原纤维的作用。胶原被降解，羟脯氨酸释放入起稳定胶原纤维的作用。胶原被降解，羟脯氨酸释放入血，有游离和肽结合两种形式。游离的羟脯氨酸经肾小血，有游离和肽结合两种形式。游离的羟脯氨酸经肾小球滤过，几乎被肾小管完全重吸收球滤过，几乎被肾小管完全重吸收,在肝脏内进一步降解；在肝脏内进一步降解；尿中羟脯氨酸尿中羟脯氨酸90%为肽结合形式。尿

20、羟脯氨酸排泌有昼为肽结合形式。尿羟脯氨酸排泌有昼夜节律夜节律,峰值在早晨。峰值在早晨。生物学特性：生物学特性：1.羟脯氨酸只对骨吸收严重的疾病如甲状旁腺功能亢进症、羟脯氨酸只对骨吸收严重的疾病如甲状旁腺功能亢进症、Paget骨病等或骨转换很快的儿童生长期骨病等或骨转换很快的儿童生长期,才是一项有用才是一项有用 的标志物。的标志物。2.对于骨更新率低的原发性骨质疏松症则缺乏敏感性对于骨更新率低的原发性骨质疏松症则缺乏敏感性,大约大约 有有30%的骨质疏松症患者羟脯氨酸在正常范围。的骨质疏松症患者羟脯氨酸在正常范围。伴有骨外组织损伤时用其评价骨吸收的价值更大。伴有骨外组织损伤时用其评价骨吸收的价值

21、更大。羟脯氨酸羟脯氨酸是多种胶原的降解产物是多种胶原的降解产物,尿中只有尿中只有10%来自骨来自骨1型胶型胶原，大部分来于非骨胶原、前胶原肽和细胞内胶原的降解。原，大部分来于非骨胶原、前胶原肽和细胞内胶原的降解。因此因此,尽管羟脯氨酸常作为骨吸收标志物使用，但既不敏感也不尽管羟脯氨酸常作为骨吸收标志物使用，但既不敏感也不特异，已逐步被更多特异性的标志物所替代。特异，已逐步被更多特异性的标志物所替代。羟脯氨酸检测的临床意义羟脯氨酸检测的临床意义羟脯氨酸检测羟脯氨酸检测v 目前检测的方法：目前检测的方法：ELISAv 精度较差，且受食物（肉食或其他富含明胶食精度较差，且受食物（肉食或其他富含明胶食

22、品）、组织炎症、创伤等非骨胶原代谢物的影响品）、组织炎症、创伤等非骨胶原代谢物的影响v 其特异性较差。其特异性较差。1.酶动力学法酶动力学法2.电泳法检测电泳法检测 3.酶标法酶标法 TRACP检测临床意义检测临床意义vTRACP升高：升高：TRACP 2.TRACPvTRACP降低：降低：1、维生素维生素D来源于来源于动物性食物：肝、乳及蛋黄、动物性食物：肝、乳及蛋黄、鱼肝油。鱼肝油。2、皮肤微血管中的、皮肤微血管中的7-脱氢胆固醇经日光照射可转脱氢胆固醇经日光照射可转 变为维生素变为维生素D3。（25-25-羟维生素羟维生素D3D3）（25-羟维生素羟维生素D3）v 促进肠道对钙磷的吸收。

23、促进肠道对钙磷的吸收。v 促进肾小管对钙磷的重吸收。促进肾小管对钙磷的重吸收。v 提高血钙、血磷的浓度，促进骨的钙化。提高血钙、血磷的浓度，促进骨的钙化。25-(OH)Vitamin D3生理作用：生理作用：促甲状旁腺激素促甲状旁腺激素生物学特性：生物学特性：检测及临床意义检测及临床意义采用放免法、酶免法和电化学发光免疫法进行采用放免法、酶免法和电化学发光免疫法进行PTH 检测检测vPTH增高可见于、甲状旁腺瘤、单纯性甲状腺肿病人、甲旁增高可见于、甲状旁腺瘤、单纯性甲状腺肿病人、甲旁亢患者，老年骨质疏松症亢患者，老年骨质疏松症PTH可增高。可增高。vPTH减少见于：甲状旁腺功能低下、减少见于：

24、甲状旁腺功能低下、PTH合成和分泌缺乏。合成和分泌缺乏。标志物的临床应用标志物的临床应用v新一代的骨转换标志物更为敏感和特异，目新一代的骨转换标志物更为敏感和特异，目前已广泛应用于骨质疏松症监测骨流失速度、前已广泛应用于骨质疏松症监测骨流失速度、骨折风险程度和药物反应监测。骨折风险程度和药物反应监测。v 骨转换标志物增高表示骨高转换状态，骨丢失速率加快。骨转换标志物增高表示骨高转换状态，骨丢失速率加快。绝经后妇女由于雌激素缺乏，骨转换增高绝经后妇女由于雌激素缺乏，骨转换增高v BAP、BGP、CTX、游离、游离D-PYD和游离和游离PYD增加增加1s,小梁骨小梁骨流失速度增加流失速度增加1.8

25、-2.0倍；倍；v 若标志物若标志物2s的妇女。的妇女。75%-80%伴有快速丢失可能性。伴有快速丢失可能性。v BGP和和NTX1s绝经期妇女，椎骨丢失速度增加绝经期妇女，椎骨丢失速度增加1.6-2.2倍。倍。标志物的临床应用标志物的临床应用1.骨丢失速率监测骨丢失速率监测2.预测骨折风险程度预测骨折风险程度 标志物的临床应用标志物的临床应用肿瘤的骨转换标志物肿瘤的骨转换标志物v 溶骨型溶骨型 骨骼的重吸收指标升高骨骼的重吸收指标升高v 成骨型成骨型 骨骼的形成指标升高骨骼的形成指标升高v 混合型混合型v v 肺癌肺癌v 肾癌肾癌v 甲状腺癌甲状腺癌肿瘤的骨转换标志物肿瘤的骨转换标志物v 成

26、骨性成骨性 生成生成 吸收吸收 前列腺癌前列腺癌v 混合型混合型 乳腺癌乳腺癌肿瘤的骨转换标志物肿瘤的骨转换标志物v v v 肿瘤的骨转换标志物肿瘤的骨转换标志物应用应用主主 要要 内内 容容v骨标志物骨标志物概述概述v骨质疏松骨质疏松v主要标志物及临床应用主要标志物及临床应用v实验室检测及注意事项实验室检测及注意事项国际骨质疏松基金会国际骨质疏松基金会IOF导则导则v 吸收指标:-Crosslaps(CTX),NTX等 v 合成指标:P1NP,Osteocalcin,ALP等 v吸收及合成指标：治疗前和治疗后3或6个月v为减少差异，治疗前可测定一次以上v血清：空腹，清晨（9点前）v尿液：第1

27、次或第2次晨尿 降低分析前变异降低分析前变异【可控生物变异可控生物变异】【不可控生物变异不可控生物变异】年龄，性别，种族，肾功能，骨折，怀孕及年龄，性别，种族，肾功能，骨折，怀孕及 哺乳，疾病，药物，口服避孕药和制动等哺乳，疾病，药物，口服避孕药和制动等血清标本降低变异血清标本降低变异14:0019:0021:304:300.00.10.20.30.40.50.6Time16:3023:30 2:0012:30ng/mL10:308:000246810nmol/mmol CreaElecsys crossLaps检测，血清标本检测，血清标本ES -CrossLaps检测，检测，尿液标本尿液标本

28、注意事项注意事项v 样本采集要求样本采集要求v 新鲜校准品新鲜校准品v 系统定期保养系统定期保养生物参考区间生物参考区间v N-MID骨钙素骨钙素 1023ng/ml v PINP 1655pg/mlv -crosslaps 100650pg/mlv PTH 1565pg/ml 结结 语语 新一代的骨转换标志物更为敏感和特异，新一代的骨转换标志物更为敏感和特异，已广泛应用于骨质疏松症。监测骨流失速度、已广泛应用于骨质疏松症。监测骨流失速度、骨折风险程度和药物反应监测。骨折风险程度和药物反应监测。若能及早加强自我保健意识，提高自我保健若能及早加强自我保健意识，提高自我保健水平，积极进行科学干预，退行性骨质疏松症水平，积极进行科学干预，退行性骨质疏松症是可能延缓和预防的，这将对提高我国亿万中是可能延缓和预防的，这将对提高我国亿万中老年人的身心健康及生活质量具有重要而现实老年人的身心健康及生活质量具有重要而现实的社会和经济效益。的社会和经济效益。