骨代謝標(biāo)志物與骨質(zhì)疏松癥_圖文

1、骨代謝標(biāo)志物與骨質(zhì)疏松癥彭道榮第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院全軍臨床檢驗醫(yī)學(xué)中心主要內(nèi)容 骨標(biāo)志物概述骨質(zhì)疏松主要標(biāo)志物及臨床應(yīng)用實驗室檢測及注意事項主要內(nèi)容 骨標(biāo)志物概述骨質(zhì)疏松主要標(biāo)志物及臨床應(yīng)用實驗室檢測及注意事項骨的組成骨組織的構(gòu)成成分:無機物和有機物。 無機物:占骨重70%,有機物:占骨重30%,骨的轉(zhuǎn)換【基本過程】去除舊骨(破骨形成新骨(成骨【細胞基礎(chǔ)】成骨細胞破骨細胞【表現(xiàn)形式】骨的塑建骨的重塑定義在骨轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的一些代謝物,叫骨代謝生化標(biāo)志物或骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物。骨標(biāo)志物在正常人的不同年齡段骨生化標(biāo)志物在血循環(huán)和尿液中的水平會發(fā)生不同程度的變化各種代謝性骨病會影響骨的新陳代謝并導(dǎo)致骨器官功

2、能變化與異常骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物分類直接標(biāo)志物形成標(biāo)志物: 代表成骨細胞活動及骨形成時的代謝產(chǎn)物 吸收標(biāo)志物: 代表破骨細胞活動及骨吸收時的代謝產(chǎn)物,特別是骨基質(zhì)的降解產(chǎn)物。間接標(biāo)志物在骨重建過程中,許多激素和細胞或體液因子影響骨的重建過程,通過促進或抑制成骨細胞和破骨細胞的發(fā)育及提高或抑制其活性對骨轉(zhuǎn)換起加速和抑制作用。反映什么?反映:骨代謝變化速率破骨和成骨細胞功能骨轉(zhuǎn)換的頻率和速率應(yīng)用:骨質(zhì)疏松癥面臨人口老齡化的挑戰(zhàn)全國總?cè)丝?3.2億,65歲以上老人約1億與年齡相關(guān)的疾病骨質(zhì)疏松發(fā)病率非常高,約8000萬,市場巨大應(yīng)用:其它疾病許多疾病影響骨代謝骨質(zhì)疏松內(nèi)分泌疾病:原發(fā)性甲旁亢、甲亢、甲減、糖

3、尿病 腫瘤骨轉(zhuǎn)移主要內(nèi)容 骨標(biāo)志物概述骨質(zhì)疏松主要標(biāo)志物及臨床應(yīng)用實驗室檢測及注意事項骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis是一種系統(tǒng)性骨病,其特征是骨量下降和骨的微細結(jié)構(gòu)破壞,表現(xiàn)為骨的脆性增加,因而骨折的危險性大為增加,即使是輕微的創(chuàng)傷或無外傷的情況下也容易發(fā)生骨折。包括:有機物和無機物量的絕對減少對骨質(zhì)疏松癥的概念定義的理解和認(rèn)識: 骨的脆性增高、骨力學(xué)強度下降、骨折危險性增加,對載荷承受力降低而易于發(fā)生微細骨折或完全骨折?？汕娜话l(fā)生腰椎壓迫性骨折,或在不大的外力下發(fā)生撓骨遠端、股骨近端和肢骨上端骨折。正常骨質(zhì)疏松嚴(yán)重骨質(zhì)疏松發(fā)病原因骨質(zhì)疏松癥的具體病因尚未完全明確,一般認(rèn)為與以

4、下因素有關(guān):1. 內(nèi)分泌因素2. 遺傳因素3. 營養(yǎng)因素4. 廢用因素5. 藥物及疾病6. 其他因素骨質(zhì)疏松癥分類和分型原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥隨著年齡的增長而發(fā)生的一種退行性病變I型或稱為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥:一般發(fā)生在絕經(jīng)后5-10年內(nèi)II型老年性骨質(zhì)疏松癥:指老人70歲后發(fā)生的骨質(zhì)疏松繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥由其他疾病或藥物等一些因素所誘發(fā)的骨質(zhì)疏松癥特發(fā)性骨質(zhì)疏松癥:多見于青少年,一般伴有遺傳病史, 女性多見(女性哺乳和妊娠期所致的骨質(zhì)疏松往往也歸入此類骨質(zhì)疏松癥絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥演變進程55歲以上絕經(jīng)后期脊柱骨折危險性高于其它類型骨折健康的脊柱脊柱后凸(駝背50歲更年期出現(xiàn)血管舒縮癥狀75歲以上駝背髖骨骨

5、折危險性高目前的診治措施治療Z越來越多的醫(yī)院開設(shè)了骨質(zhì)疏松門診Z內(nèi)分泌科、骨科、婦產(chǎn)科、中醫(yī)科等,開始重視收治骨質(zhì)疏松病人Z中、西醫(yī)治療方案診斷和預(yù)后監(jiān)測Z目前以骨密度為診斷標(biāo)準(zhǔn)Z骨密度檢測(Bone mineral density,BMD是骨折最好的預(yù)測指標(biāo)。測量任何部位的骨密度,可以用來評估總體的骨折發(fā)生危險度;測量特定部位的骨密度可以預(yù)測局部的骨折發(fā)生的危險性。實驗診斷現(xiàn)狀?長期以來缺乏反映骨代謝變化的標(biāo)志物。反映骨代謝的實驗診斷近年來發(fā)展迅速,對骨代謝性疾病的診斷、監(jiān)測、治療效果觀察提供了許多有價值的觀察指標(biāo)。主要內(nèi)容 骨標(biāo)志物概述骨質(zhì)疏松主要標(biāo)志物及臨床應(yīng)用實驗室檢測及注意事項主要標(biāo)

6、志物及臨床應(yīng)用形成指標(biāo)PINP完整/N-MID骨鈣素PICP堿性磷酸酶骨堿性磷酸酶吸收指標(biāo)血清-crosslaps尿I型膠原C/N端肽血清抗酒石酸酸性磷酸酶尿吡啶啉尿脫氧吡啶啉I型前膠原氨基端前肽PINP 型前膠原氨基端前肽(N-terminal propeptide of typeprocollagen,PINP是從1型前膠原分子的兩端分解出來的前膠原肽,型前膠原是型膠原前體,型前膠原經(jīng)蛋白酶水解作用,從1型前膠原分子的兩端分解出兩個前膠原肽,即為PINP,PICP。I型前膠原氨基端前肽PINP臨床意義:療效監(jiān)測PTH類藥物治療患者:三個月后tPINP上升了150% 在特立帕肽(Teripa

7、ratide的治療方案中也觀察到同樣的模型相對于基礎(chǔ)值,如果P1NP再次檢測時上升>40%提示促進骨合成治療成功骨鈣素和N-MID骨鈣素BGP 是體內(nèi)骨骼中最豐富的非膠原蛋白,成熟成骨細胞分泌的一種特異非膠原骨基質(zhì)蛋白是成骨細胞敏感和特異的標(biāo)志物。BGP 基因位于1號染色體。完整BGP 由49個氨基酸組成,有三個谷氨酸羧基化,分子量為5800。血清中約1/3為完整骨鈣素,1/3為骨鈣素N 端中分子片段,1/3為氨基酸短肽。檢測常見測檢測方法電化學(xué)發(fā)光免疫法(ECL 進口酶標(biāo)試劑(FDA 認(rèn)證 國產(chǎn)酶標(biāo)試劑 放免試劑如何選擇檢測方法使用兩種高度特異的單克隆抗體可同時檢測: 全段骨鈣素(氨基

8、酸1-49和N-MID骨鈣素氨基酸(1-43由于:完整BGP 很不穩(wěn)定,羧基端43-44間的氨基酸極易被蛋白酶水解,列解成大的N 片段,使大多數(shù)多價抗體不能識別而不起免疫反應(yīng)。選擇檢測注意血中骨鈣素分子的非均一性骨鈣素完整分子在血中的不穩(wěn)定性,在室溫標(biāo)本放置幾小時,活性明顯下降及時檢測臨床意義骨折愈合過程中,成骨功能加強,BGP 水平增高 高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松患者升高代謝性骨病、原發(fā)性甲旁亢、甲亢,Paget ,s 病明顯升高腫瘤骨轉(zhuǎn)移BGP 水平可增高應(yīng)用評價糖皮質(zhì)激素抑制BGP 的合成。BGP 最好與ALP 同時檢測:腎衰時BGP 增高,但ALP 正常;高轉(zhuǎn)移代謝性骨病時兩者都升高;肝衰時BG

9、P 正常,而ALP 可有升高。ALP和BALPALP由骨、肝、腸、腎、胎盤等同功酶組成,骨型占50%,余者主要來自肝臟。骨堿性磷酸酶由成骨細胞分泌,是成骨細胞成熟和具有活性的標(biāo)志。檢測ALP有比色法和動力學(xué)法 BALP有電泳分離法熱失活法麥胚凝集素沉淀法酶標(biāo)法I型膠原C端肽CTX生物學(xué)特性:CTX又稱-Crosslaps存在于成熟的骨膠原中,當(dāng)破骨細胞活性增強時骨膠原溶解釋放I型膠原蛋白,再分解為NTX,CTX。它們均為細胞外膠原纖維降解產(chǎn)物,均可在血清和尿液中檢測到。I型膠原C端肽CTXI型膠原C端肽CTX骨基質(zhì)的有機成分中,90%是由I型膠原組成的。 在正常的骨代謝過程中,骨基質(zhì)進行著有序

10、的合成與分解。因此,I型膠原在骨中合成,同時也被分解成碎片釋放入血流中,并從腎臟排出。檢測CTX(骨吸收指標(biāo),可了解骨轉(zhuǎn)換的程度。I型膠原C端肽CTX在生理性或病理性(如年老或骨質(zhì)疏松癥骨吸收增強時,I型膠原的降解也增高,相應(yīng)的分解片段在血中的含量隨之升高。重要的I型膠原分解片段是C端肽(CTx。檢測血清C端肽可用于監(jiān)測骨質(zhì)疏松癥或其它骨疾病的抗吸收治療,療效可在幾周后反應(yīng)出來。CTX的檢測用電化學(xué)發(fā)光免疫法測定利用多克隆抗體對I型膠原交連C端肽特殊氨基酸序列反應(yīng)而測定。臨床應(yīng)用原發(fā)性骨質(zhì)疏松患者高轉(zhuǎn)換型升高女性絕經(jīng)后高于絕經(jīng)前;老年婦女骨折患者明顯高于非骨折婦女。代謝性骨病、原發(fā)性甲旁亢、甲

11、亢,Pagets病明顯升高。I型膠原N端肽NTXNTX是I型膠原交聯(lián)末端肽,為總的N端交聯(lián)物,結(jié)果用同時檢測的尿肌酐來校正。NTX也是反映骨轉(zhuǎn)換,骨吸收特異指標(biāo)。出生時尿中濃度最高,隨著年齡增加逐漸下降,生長終止時處于相對恒定狀態(tài)。絕經(jīng)后婦女顯著高于絕經(jīng)前,高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松癥明顯升高。臨床應(yīng)用NTX升高見于高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松。 青少年期男性高于女性,女性絕經(jīng)后明顯升高。代謝性骨病升高促甲狀旁腺激素PTH的生物學(xué)特性:甲狀旁腺素是甲狀旁腺細胞合成和分泌的一種多肽活性物質(zhì),由84個氨基酸組成,分子量為9500。PTH在體內(nèi)具有很重要的調(diào)節(jié)和生理作用。它們是體內(nèi)調(diào)節(jié)血鈣水平的重要激素,具有加強溶骨作用

12、,動員鈣進入血液,加強腎小管對鈣的重吸收,使血鈣升高,使體液內(nèi)鈣離子濃度保持恒定。檢測及臨床應(yīng)用檢測:PTH測定方法:放免法、酶免法及電化學(xué)發(fā)光法臨床意義:PTH增高:甲旁亢、甲狀旁腺瘤、單純性甲狀腺腫病人、甲旁亢患者,老年骨質(zhì)疏松癥PTH可增高。PTH減少見于:甲狀旁腺功能低下、PTH合成和分泌缺乏。羥脯氨酸人體膠原蛋白所特有的氨基酸,是一種非必需氨基酸,起穩(wěn)定膠原纖維的作用。膠原被降解,羥脯氨酸釋放入血,有游離和肽結(jié)合兩種形式。游離的羥脯氨酸經(jīng)腎小球濾過,幾乎被腎小管完全重吸收,在肝臟內(nèi)進一步降解;尿中羥脯氨酸90%為肽結(jié)合形式。尿羥脯氨酸排泌有晝夜節(jié)律, 峰值在早晨。生物學(xué)特性:尿羥脯氨

13、酸的排泄反映機體的膠原代謝狀況,是一項常用的骨吸收指標(biāo)。1. 羥脯氨酸只對骨吸收嚴(yán)重的疾病如甲狀旁腺功能亢進癥、Paget骨病等或骨轉(zhuǎn)換很快的兒童生長期, 才是一項有用的標(biāo)志物。2. 對于骨更新率低的原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥則缺乏敏感性, 大約有30%的骨質(zhì)疏松癥患者羥脯氨酸在正常范圍。伴有骨外組織損傷時用其評價骨吸收的價值更大。羥脯氨酸是多種膠原的降解產(chǎn)物, 尿中只有10%來自骨1型膠原,大部分來于非骨膠原、前膠原肽和細胞內(nèi)膠原的降解。因此, 盡管羥脯氨酸常作為骨吸收標(biāo)志物使用,但既不敏感也不特異,已逐步被更多特異性的標(biāo)志物所替代。羥脯氨酸檢測的臨床意義羥脯氨酸檢測 目前檢測的方法:ELISA精度較

14、差,且受食物(肉食或其他富含明膠食品、組織炎癥、創(chuàng)傷等非骨膠原代謝物的影響 其特異性較差?？咕剖崴嵝粤姿崦?TRACP:主要來源于破骨細胞,TRACP同工酶5,具有抵抗酒石酸抑制的作用。正常人血清中存在抗酒石酸酸性磷酸酶同工酶5a與抗酒石酸酸性磷酸酶同工酶5b。只有來源于破骨細胞的抗酒石酸酸性磷酸酶同工酶5b才具有酶活性,由激活的巨噬細胞分泌的抗酒石酸酸性磷酸酶同工酶5b無酶活性?？咕剖崴嵝粤姿崦干飳W(xué)特性抗酒石酸酸性磷酸酶檢測1. 酶動力學(xué)法2. 電泳法檢測3. 酶標(biāo)法TRACP檢測臨床意義TRACP升高:1. 男性更年期后及女性絕經(jīng)期后, 血清TRACP同工酶5b水平有所升高,如果患有

15、骨質(zhì)疏松, 其含量增加更明顯。2.TRACP同工酶增高,還見于原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥、慢性腎功能不全、畸形性骨炎、骨轉(zhuǎn)移癌、軟骨病、戈謝(高雪病、卵巢切除術(shù)后及高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松癥等。TRACP降低:該酶水平降低見于甲狀旁腺功能減退癥。1、維生素D 來源于動物性食物:肝、乳及蛋黃、魚肝油。2、皮膚微血管中的7-脫氫膽固醇經(jīng)日光照射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3。(25-羥維生素D3(25-羥維生素D3促進腸道對鈣磷的吸收。 促進腎小管對鈣磷的重吸收。提高血鈣、血磷的濃度,促進骨的鈣化。25-(OH Vitamin D3生理作用:促甲狀旁腺激素甲狀旁腺素(PTH 是甲狀旁腺細胞合成和分泌的一種多肽活性物質(zhì),

16、由84個氨基酸組成,分子量為9500。PTH 在體內(nèi)具有很重要的調(diào)節(jié)和生理作用。它們是體內(nèi)調(diào)節(jié)血鈣水平的重要激素,具有加強溶骨作用,動員鈣進入血液,加強腎小管對鈣的重吸收,使血鈣升高,使體液內(nèi)鈣離子濃度保持恒定。生物學(xué)特性:檢測及臨床意義檢測方法:Z 采用放免法、酶免法和電化學(xué)發(fā)光免疫法進行PTH 檢測臨床意義:PTH 增高可見于、甲狀旁腺瘤、單純性甲狀腺腫病人、甲旁亢患者,老年骨質(zhì)疏松癥PTH 可增高。PTH 減少見于:甲狀旁腺功能低下、PTH 合成和分泌缺乏。標(biāo)志物的臨床應(yīng)用新一代的骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物更為敏感和特異,目前已廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松癥監(jiān)測骨流失速度、骨折風(fēng)險程度和藥物反應(yīng)監(jiān)測。骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志

17、物增高表示骨高轉(zhuǎn)換狀態(tài),骨丟失速率加快。絕經(jīng)后婦女由于雌激素缺乏,骨轉(zhuǎn)換增高 BAP 、BGP 、CTX 、游離D-PYD 和游離PYD 增加1s,小梁骨流失速度增加1.8-2.0倍; 若標(biāo)志物>2s 的婦女。75%-80%伴有快速丟失可能性。 BGP 和NTX>1s 絕經(jīng)期婦女,椎骨丟失速度增加1.6-2.2倍。標(biāo)志物的臨床應(yīng)用1. 骨丟失速率監(jiān)測2. 預(yù)測骨折風(fēng)險程度高轉(zhuǎn)換狀態(tài)與骨密度在預(yù)測骨質(zhì)風(fēng)險度具有同等價值:CTX 或游離D -PYD 每增高1s ,髖骨骨折的風(fēng)險增高1.7倍。 BAP 可預(yù)測椎體和非椎體骨折。BGP 水平低而膠原聯(lián)結(jié)物量高則示骨轉(zhuǎn)換失藕聯(lián)。標(biāo)志物的臨床應(yīng)

18、用腫瘤的骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物溶骨型骨骼的重吸收指標(biāo)升高 成骨型骨骼的形成指標(biāo)升高混合型骨轉(zhuǎn)移的類型溶骨型吸收>形成肺癌 腎癌 甲狀腺癌腫瘤的骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物骨轉(zhuǎn)移的類型成骨性生成>吸收前列腺癌混合型乳腺癌腫瘤的骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物隨骨轉(zhuǎn)移的進展而升高 可監(jiān)測治療反應(yīng)是有意義的預(yù)后指標(biāo)腫瘤的骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物應(yīng)用主要內(nèi)容骨標(biāo)志物概述 骨質(zhì)疏松主要標(biāo)志物及臨床應(yīng)用 實驗室檢測及注意事項國際骨質(zhì)疏松基金會IOF導(dǎo)則 哪些標(biāo)志物應(yīng)用于實驗室檢測 ? 吸收指標(biāo): -Crosslaps(CTX,NTX等 合成指標(biāo): P1NP, Osteocalcin, ALP等 檢測間隔多長 ? 吸收及合成指標(biāo)：治療前和治療后3或6個月 為減少差異，治療前可測定一次以上 何時收集樣本 ? 血清：空腹，清晨（9點前） 尿液：第1次或第2次晨尿 降低分析前變異 【可控生物變異】 季節(jié)，運動，飲食，晝夜節(jié)律，月經(jīng)周期， 參考范圍和長期個體差異等 【不可控生物變異】 年齡，性別，種族，腎功能，骨折，懷孕及 哺乳，疾病，藥物，口服避孕藥和制動等 血清標(biāo)本降低變異 Elecsys crossLaps檢測，血清標(biāo)本 ES -CrossLaps檢測， 尿液標(biāo)本 注意事項 樣本采集要求 新鮮校準(zhǔn)品 10 8 6 4 2 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 ng/mL nmol/mmol Crea 患者均值 系統(tǒng)定期保養(yǎng) 0