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(yàn)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(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及注意事項(xiàng)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(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及注意事項(xiàng)骨的組成骨組織的構(gòu)成成分:無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。 無(wú)機(jī)物:占骨重70%,有機(jī)物:占骨重30%,骨的轉(zhuǎn)換【基本過(guò)程】去除舊骨(破骨形成新骨(成骨【細(xì)胞基礎(chǔ)】成骨細(xì)胞破骨細(xì)胞【表現(xiàn)形式】骨的塑建骨的重塑定義在骨轉(zhuǎn)換過(guò)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(huì)發(fā)生不同程度的變化各種代謝性骨病會(huì)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(lèi)直接標(biāo)志物形成標(biāo)志物: 代表成骨細(xì)胞活動(dòng)及骨形成時(shí)的代謝產(chǎn)物 吸收標(biāo)志物: 代表破骨細(xì)胞活動(dòng)及骨吸收時(shí)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(guò)程中,許多激素和細(xì)胞或體液因子影響骨的重建過(guò)程,通過(guò)促進(jìn)或抑制成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的發(fā)育及提高或抑制其活性對(duì)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(xì)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(guó)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(wàn),市場(chǎng)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(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及注意事項(xiàng)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(xì)結(jié)構(gòu)破壞,表現(xiàn)為骨的脆性增加,因而骨折的危險(xiǎn)性大為增加,即使是輕微的創(chuàng)傷或無(wú)外傷的情況下也容易發(fā)生骨折。包括:有機(jī)物和無(wú)機(jī)物量的絕對(duì)減少對(duì)骨質(zhì)疏松癥的概念定義的理解和認(rèn)識(shí): 骨的脆性增高、骨力學(xué)強(qiáng)度下降、骨折危險(xiǎn)性增加,對(duì)載荷承受力降低而易于發(fā)生微細(xì)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(yuǎn)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(yíng)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(lèi)和分型原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生的一種退行性病變I型或稱(chēng)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(jiàn)于青少年,一般伴有遺傳病史, 女性多見(jiàn)(女性哺乳和妊娠期所致的骨質(zhì)疏松往往也歸入此類(lèi)骨質(zhì)疏松癥絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥演變進(jìn)程55歲以上絕經(jīng)后期脊柱骨折危險(xiǎn)性高于其它類(lèi)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(xiǎn)性高目前的診治措施治療Z越來(lái)越多的醫(yī)院開(kāi)設(shè)了骨質(zhì)疏松門(mén)診Z內(nèi)分泌科、骨科、婦產(chǎn)科、中醫(yī)科等,開(kāi)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(cè)Z目前以骨密度為診斷標(biāo)準(zhǔn)Z骨密度檢測(cè)(Bone mineral density,BMD是骨折最好的預(yù)測(cè)指標(biāo)。測(cè)量任何部位的骨密度,可以用來(lái)評(píng)估總體的骨折發(fā)生危險(xiǎn)度;測(cè)量特定部位的骨密度可以預(yù)測(cè)局部的骨折發(fā)生的危險(xiǎn)性。實(shí)驗(yàn)診斷現(xiàn)狀?長(zhǎng)期以來(lái)缺乏反映骨代謝變化的標(biāo)志物。反映骨代謝的實(shí)驗(yàn)診斷近年來(lái)發(fā)展迅速,對(duì)骨代謝性疾病的診斷、監(jiān)測(cè)、治療效果觀察提供了許多有價(jià)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(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及注意事項(xiàng)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(lái)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(gè)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(cè)PTH類(lèi)藥物治療患者:三個(gè)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(duì)于基礎(chǔ)值,如果P1NP再次檢測(cè)時(shí)上升>40%提示促進(jìn)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(xì)胞分泌的一種特異非膠原骨基質(zhì)蛋白是成骨細(xì)胞敏感和特異的標(biāo)志物。BGP 基因位于1號(hào)染色體。完整BGP 由49個(gè)氨基酸組成,有三個(gè)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(cè)常見(jiàn)測(cè)檢測(cè)方法電化學(xué)發(fā)光免疫法(ECL 進(jìn)口酶標(biāo)試劑(FDA 認(rèn)證 國(guó)產(chǎn)酶標(biāo)試劑 放免試劑如何選擇檢測(cè)方法使用兩種高度特異的單克隆抗體可同時(shí)檢測(cè): 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(jià)抗體不能識(shí)別而不起免疫反應(yīng)。選擇檢測(cè)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(shí),活性明顯下降及時(shí)檢測(cè)臨床意義骨折愈合過(guò)程中,成骨功能加強(qiáng),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(píng)價(jià)糖皮質(zhì)激素抑制BGP 的合成。BGP 最好與ALP 同時(shí)檢測(cè):腎衰時(shí)BGP 增高,但ALP 正常;高轉(zhuǎn)移代謝性骨病時(shí)兩者都升高;肝衰時(shí)BG

9、P 正常,而ALP 可有升高。ALP和BALPALP由骨、肝、腸、腎、胎盤(pán)等同功酶組成,骨型占50%,余者主要來(lái)自肝臟。骨堿性磷酸酶由成骨細(xì)胞分泌,是成骨細(xì)胞成熟和具有活性的標(biāo)志。檢測(cè)ALP有比色法和動(dòng)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(chēng)-Crosslaps存在于成熟的骨膠原中,當(dāng)破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)時(shí)骨膠原溶解釋放I型膠原蛋白,再分解為NTX,CTX。它們均為細(xì)胞外膠原纖維降解產(chǎn)物,均可在血清和尿液中檢測(cè)到。I型膠原C端肽CTXI型膠原C端肽CTX骨基質(zhì)的有機(jī)成分中,90%是由I型膠原組成的。 在正常的骨代謝過(guò)程中,骨基質(zhì)進(jìn)行著有序

10、的合成與分解。因此,I型膠原在骨中合成,同時(shí)也被分解成碎片釋放入血流中,并從腎臟排出。檢測(cè)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(qiáng)時(shí),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(cè)血清C端肽可用于監(jiān)測(cè)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(lái)。CTX的檢測(cè)用電化學(xué)發(fā)光免疫法測(cè)定利用多克隆抗體對(duì)I型膠原交連C端肽特殊氨基酸序列反應(yīng)而測(cè)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(shí)檢測(cè)的尿肌酐來(lái)校正。NTX也是反映骨轉(zhuǎn)換,骨吸收特異指標(biāo)。出生時(shí)尿中濃度最高,隨著年齡增加逐漸下降,生長(zhǎng)終止時(shí)處于相對(duì)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(jiàn)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(xì)胞合成和分泌的一種多肽活性物質(zhì),由84個(gè)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(qiáng)溶骨作用

12、,動(dòng)員鈣進(jìn)入血液,加強(qiáng)腎小管對(duì)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(cè)及臨床應(yīng)用檢測(cè):PTH測(cè)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(jiàn)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?yàn)V過(guò),幾乎被腎小管完全重吸收,在肝臟內(nèi)進(jìn)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(jī)體的膠原代謝狀況,是一項(xiàng)常用的骨吸收指標(biāo)。1. 羥脯氨酸只對(duì)骨吸收嚴(yán)重的疾病如甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、Paget骨病等或骨轉(zhuǎn)換很快的兒童生長(zhǎng)期, 才是一項(xiàng)有用的標(biāo)志物。2. 對(duì)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(shí)用其評(píng)價(jià)骨吸收的價(jià)值更大。羥脯氨酸是多種膠原的降解產(chǎn)物, 尿中只有10%來(lái)自骨1型膠原,大部分來(lái)于非骨膠原、前膠原肽和細(xì)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(cè)的臨床意義羥脯氨酸檢測(cè) 目前檢測(cè)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。抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP:主要來(lái)源于破骨細(xì)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(lái)源于破骨細(xì)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(xì)胞分泌的抗酒石酸酸性磷酸酶同工酶5b無(wú)酶活性。抗酒石酸酸性磷酸酶生物學(xué)特性抗酒石酸酸性磷酸酶檢測(cè)1. 酶動(dòng)力學(xué)法2. 電泳法檢測(cè)3. 酶標(biāo)法TRACP檢測(cè)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(jiàn)于原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)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(jiàn)于甲狀旁腺功能減退癥。1、維生素D 來(lái)源于動(dòng)物性食物:肝、乳及蛋黃、魚(yú)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(jìn)腸道對(duì)鈣磷的吸收。 促進(jìn)腎小管對(duì)鈣磷的重吸收。提高血鈣、血磷的濃度,促進(jìn)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(xì)胞合成和分泌的一種多肽活性物質(zhì),

16、由84個(gè)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(qiáng)溶骨作用,動(dòng)員鈣進(jìn)入血液,加強(qiáng)腎小管對(duì)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(cè)及臨床意義檢測(cè)方法:Z 采用放免法、酶免法和電化學(xué)發(fā)光免疫法進(jìn)行PTH 檢測(cè)臨床意義:PTH 增高可見(jiàn)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(jiàn)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(cè)骨流失速度、骨折風(fēng)險(xiǎn)程度和藥物反應(yīng)監(jiān)測(cè)。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(cè)2. 預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)程度高轉(zhuǎn)換狀態(tài)與骨密度在預(yù)測(cè)骨質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)度具有同等價(jià)值:CTX 或游離D -PYD 每增高1s ,髖骨骨折的風(fēng)險(xiǎn)增高1.7倍。 BAP 可預(yù)測(cè)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(lèi)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(lèi)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(jìn)展而升高 可監(jiān)測(cè)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(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及注意事項(xiàng)國(guó)際骨質(zhì)疏松基金會(huì)IOF導(dǎo)則 哪些標(biāo)志物應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè) ? 吸收指標(biāo): -Crosslaps(CTX,NTX等 合成指標(biāo): P1NP, Osteocalcin, ALP等 檢測(cè)間隔多長(zhǎng) ? 吸收及合成指標(biāo)：治療前和治療后3或6個(gè)月 為減少差異，治療前可測(cè)定一次以上 何時(shí)收集樣本 ? 血清：空腹，清晨（9點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，飲食，晝夜節(jié)律，月經(jīng)周期， 參考范圍和長(zhǎng)期個(gè)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(dòng)等 血清標(biāo)本降低變異 Elecsys crossLaps檢測(cè)，血清標(biāo)本 ES -CrossLaps檢測(cè)， 尿液標(biāo)本 注意事項(xiàng) 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