导图社区 第十五章 骨代谢紊乱和相关元素的生化检验
第十五章 骨代谢紊乱和相关元素的生化检验,详细的总结了钙和磷代谢及调控,检测项目和检测方法,镁代谢紊乱和生化检验,骨代谢相关的生化检验,应用。
编辑于2023-01-12 19:21:19 江苏省骨代谢紊乱和相关元素的生化检验
概述
骨组织组成
骨的主要成分是无机物、有机基质和骨组织
细胞间质(骨基质)
无机成分
钙、磷、镁
钠、钾、锌、猛等
有机成分
胶原
非胶原蛋白:骨钙素等
蛋白多糖
脂质
细胞
骨细胞
成骨细胞
破骨细胞
钙和磷代谢紊乱的生化检验
钙和磷代谢及调控
钙的代谢
基本概念
Ca 是人体内含量最丰富的矿物质。由十二指肠主动吸收,肠道 pH 等可影响钙的吸收(Ca2+: P+=2:1时吸收最佳)
排泄途径
80%经肠道
20%经肾脏
经肾小球滤过的钙有98%被重吸收
血钙主要是指血浆钙,维持在2.25~2.75mmo1/L
离子钙
有降低神经肌肉应激性的作用(具有生理功能)
可扩散结合钙
统称:可扩散钙
蛋白质结合钙(不可扩散钙)(不具有生理功能)
处于动态平衡,受pH影响
血液 pH 值对血钙的影响
酸中毒
Ca2+浓度升高
碱中毒
蛋白结合钙增多,Ca2+浓度下降
生理功能
细胞内钙
触发肌肉兴奋﹣收缩藕联
作用于质膜,影响膜通透性及膜的转运
作用于质膜,影响膜通透性及膜的转运
Ca2+是许多酶(脂肪酶、 ATP 酶、腺苷酸环化酶)的辅因子
Ca2+能抑制VD3-1﹣羟化酶的活性,参与自身及磷代谢的调节
钙结合蛋白一钙调蛋白是重要的酶调节物质,活化或抑制酶
细胞外钙
稳定神经细胞膜影响其应激性
血浆Ca2+即凝血因子Ⅳ,参与凝血过程
为骨的矿化、凝血以及膜电位维持提供钙离子
磷的代谢
基本概念
P:指血浆中的无机磷
80%~85%以 HPO42-的形式存在
其余为 H2PO4-, PO43- ,含量甚微
骨骼是磷的最大储备库
食物中磷的吸收部位在小肠上段,以磷脂和有机磷酸酯为主,其在肠道内磷酸酶的作用下分解为无机磷酸盐
排泄:主要是肾脏(70%),另外30%由粪便排出
血浆磷不如钙稳定,与年龄密切相关
钙磷乘积[ Ca ] x [ P ]=36-40(以 mg / dl 为单位
[Ca ] x [ P ]>40 钙磷以骨盐形式沉积在骨组织
[ Ca] x [ P ]<36 妨碍骨组织钙化甚至可使骨盐溶解,影响成骨作用
生理功能
细胞内磷
ATP 中的高能磷酸盐,作为能源维持着细胞的各种生理功能
磷酸盐是各种腺嘌呤、鸟嘌呤核苷以及核甘酸辅酶类和其他含磷酸根的辅酶的组成成分
磷脂在构成生物膜结构、维持膜功能以及代谢调控上均发挥重要作用
细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应
细胞外磷
血中磷酸盐(HP42-/H2PO4-)是血缓冲体系的重要组成
细胞外磷酸盐为细胞内以及骨矿化所需磷酸盐的来源
钙磷代谢的激素调节
主要调节激素(协同作用)
甲状腺旁激素(PTH)
升高血钙,降低血磷,升高血镁,酸化血液,促进骨吸收
功能
对肾:促进磷的排出及钙的重吸收,进而降低血磷,升高血钙
对骨:骨是最大的钙储备库, PTH 总的作用是促进溶骨,升高血钙
对小肠:能升高肾25-( OH )- D3-1﹣羟化酶活性,从而促进高活性的1,25( OH )2- D 的生成,促进小肠对钙和磷的吸收
活性维生素D
1,25-二羟胆钙化醇为最主要活性形式
对钙、磷代谢的总效果为升高血钙和血磷
功能
对小肠
1,25-( OH )2- D3具有促进十二指肠对钙的吸收及空肠、回肠对磷的吸收和转运的双重作用
对骨
直接作用是促进溶骨
对肾
促进肾小管上皮细胞对钙、磷的吸收
降钙素(CT)
血钙是影响 CT 分泌的主要因素
降低血钙和血磷
功能
对骨
增强成骨作用
对肾
CT 直接抑制肾小管对钙、磷离子的重吸收和肠道对钙、磷的吸收率,使血浆钙、磷水平下降
对小肠
通过抑制1,25-(0H)2- D3 的生成,使血钙和血磷降低
与雌激素关系
雌激素能使降钙素( CT )的分泌增加。 CT 减少可能是绝经后骨质疏松发病的一个重要原因
靶器官:骨、肾、肠
检测项目和检测方法
血清钙
临床意义
原发性甲状旁腺功能亢进
恶性肿瘤
大剂量维生素 D 治疗
甲状旁腺功能低下
维生素 D 缺乏症
慢性肾功能衰竭
应用评价
判断患者是否患有
高钙血症
血钙大于2.75mmol/L
低钙血症
检测方法
血清总钙
IFCC 推荐
决定性方法:同位素稀释质谱法
参考方法:原子吸收分光光度法
我国推荐
常规方法:邻甲酚酞络合酮法
原理:邻甲酚酞络合酮与钙在碱性环境下生成紫红色鳌合物,在570-580nm波长测吸光度值
离子钙
离子选择性电极法( ISE )
( WHO 推荐方法)
生物学法
透析法
超滤法
金属指示剂法
血磷
临床意义
肾脏排磷减少
外源性给磷过多
磷向细胞外转移
肠道吸收减少
磷向细胞内转移
肾脏的丢失
检测方法
磷钼酸还原法
我国推荐的常规方法
影响因素:受溶血、黄痘、脂血的干扰较大
紫外分光光度法
黄嘌呤氧化酶比色测定法
WHO推荐的常规方法
CV 一多元络合超微量测定法
同位素稀释质谱法
决定性方法
原子吸收分光光度法
甲状旁腺激素
临床意义
骨质疏松症
甲状旁腺功能亢进
VitD 代谢障碍
甲状旁腺功能减退
恶性肿瘤
检测方法
免疫放射法
ELISA 法
国外运用最普遍
放射免疫法
化学发光免疫分析法
国内运用最普遍
活性维生素D
临床意义
25( OH )D3
维生素 D 中毒症
维生素 D 缺乏性佝偻病、骨软化症、肝肾疾病
1,25( OH )2D3
妊振期,原发性甲状旁腺功能亢进
肾衰竭、低镁血症、甲状旁腺功能减退
检测方法
放射竞争性蛋白结合法( CPE )
高效液相色谱法( HPLC )
放射免疫法( RIA )
放射受体法( RRA )
酶联免疫法(ELISA)
降钙素
临床意义
甲状旁腺功能亢进
急慢性肾衰
甲状腺降钙素细胞癌
甲状腺先天发育不全
甲状腺全切病人
低血钙
检测方法
放射免疫测定法( RRA )
化学发光法
影响因素: EDTA 对实验存在影响,建议不采用此类型样本,避免溶血、脂血
镁代谢紊乱的生化检验
镁的代谢
吸收
部位:小肠
影响因素
氨基酸促进镁吸收
磷酸盐、钙、纤维、脂肪
排泄
部位:肾脏
影响因素
血浆镁浓度减少,尿镁减少
镁摄入显著增加,尿镁增多
存在形式
结合镁(45%)
阴离子结合镁(15%)
蛋白结合镁(30%)
离子镁(55%)
具有生理活性
分布
镁是细胞内仅次于钾的主要阳离子
约60%以磷酸镁及碳酸镁的形式存在于骨组织中
骨肌中含镁约占体内总镁量的20%~30%
其 余约10%分布在其它组织中
生理功能
代谢异常
高镁血症
原因
镁摄入过多:静脉内补镁过快过多,这种情况在肾功能受损的病人中易发生
排镁过少:肾排镁减少是高镁血症最重要的原因
内分泌素乱:甲状腺功能减退,某些粘液水肿的病人可能发生高镁血症
醛固酮减少:某些 Addison 病患者可发生高镁血症
低镁血症
主要表现
神经﹣肌肉障碍和精神与行动的异常,如乏力、衰弱感、体温调节不良。严重时可有神经过敏、震颤、搐捆、肌肉痊挛、眼颤以及吞咽困难等
原因
肾脏丢失
胃肠道病症
检测项目与检测方法
临床意义
肾脏疾病
内分泌疾病
胃肠道丢失过多
肾脏丢失过多
镁离子在细胞内外的重新分布
检测方法
比色法
我国推荐MTB 法钙镁试剂法作为常规方法
荧光法
离子层析法
离子选择性电极法(ISE)
酶法
原子吸收分光光度法( AAS )
参考方法
同位素稀释质谱法( ID - MS )
决定性方法
骨代谢相关的生化检验
骨的代谢
基础概念
活动的主要标志:骨转化
骨组织
骨细胞
成骨细胞
功能:生成骨组织的纤维和有机基质
破骨细胞
功能:破坏并吸收分解的骨组织
起源于:间充质细胞
骨纤维
由胶原纤维组成(Ⅰ型胶原是骨和肌肉中唯一的胶原,是组成骨纤维的主要成分)
骨基质
骨的更新主要依赖于骨细胞之间的相互转化与激素的调节
成骨作用/骨形成
骨的有机(基)质形成
骨盐沉积
溶骨作用/骨吸收
动态平衡
骨的重建
检验项目与检测方法
骨形成标志物
骨钙素(OC)
依据
为人骨中主要的和最多的非胶原蛋白
血清骨钙素水平基本上能够反映近期成骨细胞合成骨钙素和骨形成的情况
生理功能
是维持骨的正常钙化速度,抑制异常羟基磷灰石结晶形成,抑制软骨矿化速度
临床意义
是反映骨代谢状态的一个特异和灵敏的指标,可直接反映成骨细胞活性和骨形成情况,并对观察药物治疗前后的动态变化有一定的参考价值
儿童生长期、肾性营养不良、畸形性骨炎、甲亢等
甲状旁腺功能减退、甲状腺功能减退、肝病等
检测方法
RIA
目前临床上最常用
化学发光免疫分析法( CLIA )
ELISA
注意事项
骨钙素释放入血循环后,被肾迅速地清除,循环中的骨钙素半寿期仅为5分钟左右,故血清骨钙素水平基本上能够反映近期骨细胞合成骨钙素和骨形成的情况
骨性碱性磷酸酶(TALP/B-ALP)
依据
血清骨性碱性磷酸酶在反映成骨细胞活性和骨形成上则有较高特异性,并优于骨钙素
临床意义
见于 Paget ' s 病、甲状旁腺功能亢进、骨质软化症、佝偻病、骨营养障碍以及其他增加骨形成的病症
不仅用于骨病早期诊断,而且对疗效的评价和预后的判断均有重要价值
检测方法
免疫放射法( IRMA )
电泳法(首选)
单克隆抗体的免疫分析法
最佳方法
Ⅰ型前胶原羧基前肽(PICP)和Ⅰ型前胶原氨基端前肽(PINP)
依据
现多测定PICP
临床意义
儿童发育期,骨肿瘤、畸形性骨炎、酒精性肝炎、肺纤维化等
临床评价
Ⅰ型胶原前肽评估骨形成的敏感性和特异性不如骨钙素和 B - ALP
在评价体内1,25-( OH )2-D3代谢紊乱及替代治疗的疗效上, Ⅰ 型胶原前肽则优于骨钙素和 B - ALP
检测方法
RIA
电化学发光免疫分析
骨吸收标志物
吡啶酚(PYD)和脱氧吡啶酚(DPD)
依据
是 Ⅰ型胶原分子之间构成胶原纤维的交联物,起稳定胶原链的作用
临床意义
可用于评价骨吸收
反映骨胶原降解和骨吸收的最特异和灵敏的生化指标之一
检测方法
高效液相色谱( HPLC )
免疫法
Ⅰ型胶原C-端肽(CTX-Ⅰ)和N-端肽(NTX)
依据
是 Ⅰ 型胶原末端通过吡啶酚类结构连接起来的肽链部分
临床意义
是一种骨吸收的指标,与吡啶酚和脱氧吡啶酚一样具有较好特异性,不受饮食等干扰
检测方法
免疫法
抗酒石酸酸性磷酸酶(AP)
依据
主要存在于破骨细胞
当骨吸收时,由破骨细胞产生并分泌入血,能反映破骨细胞活性和骨吸收情况
临床意义
原发性甲亢、慢性肾功能不全、畸形性骨炎、骨转移癌等
骨吸收降低的疾病,如甲状旁腺功能降低
检测方法
很多,但对破骨细胞同工酶没有特异性
临床评价
目前免疫法中应用的抗体不能完全特异性识别孤星TRAP
尿羟脯氨酸(HOP)(了解)
是体内胶原代谢的终产物之一,可来自骨胶原以及骨以外的各种胶原组织及饮食中胶原易受各种疾病或其他因素包括饮食的干扰
对骨更新或骨吸收不特异,不是骨更新或骨吸收的常规标志物
检测方法
离子交换色谱反相HPLC法
应用
骨质疏松症(OP)
原发性骨质疏松症(最常见)
Ⅰ型骨质疏松症(绝经后骨质疏松症)
Ⅱ型骨质疏松症(老年性骨质疏松症)
继发性骨质疏松(疾病或药物等因素所致)
病因
实验室检查
特发性骨质疏松(多伴有家族遗传史)
特发性青少年骨质疏松症
特发性成年骨质疏松症
佝偻病和骨软化症
Paget症