骨转换生化标志物的研究进展

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佝偻病患儿骨代谢生化标志物的检测

佝偻病患儿骨代谢生化标志物的检测

佝偻病患儿骨代谢生化标志物的检测发表时间:2016-04-14T15:24:05.307Z 来源:《健康世界》2015年29期供稿作者:柳居泊岳磊[导读] 河南省开封市儿童医院检验科免疫室对佝偻病患儿骨代谢生化标志物进行检测,研究佝偻病患儿的骨代谢情况。

河南省开封市儿童医院检验科免疫室 475000摘要:目的:对佝偻病患儿骨代谢生化标志物进行检测,研究佝偻病患儿的骨代谢情况。

方法:对91例佝偻病患儿与29例健康患儿应用ELISA法检测骨代谢生化标志物,并根据患儿病情将佝偻病患儿分为严重组与轻度组。

结果:佝偻病患儿的脱氧吡啶啉、骨碱性磷酸酶、骨钙素与25-羟维生素D3的含量明显高于对照组,(p<0.05)差异具有统计学意义。

病情严重组患儿的脱氧吡啶啉、骨碱性磷酸酶、骨钙素的含量明显高于轻度组,(p<0.05)差异具有统计学意义。

结论:佝偻病患儿的骨钙素与骨碱性磷酸酶的含量升高,表示患儿骨细胞功能活跃,脱氧吡啶啉的含量升高表示患儿的骨吸收功能较高,这三项指标与佝偻病患儿的疾病严重程度呈现正相关。

关键词:佝偻病;生化标志物;骨碱性磷酸酶;骨钙素;脱氧吡啶啉;5-羟维生素D3本文主要对佝偻病患儿的骨代谢生化标志物进行检测,探讨了佝偻病患儿的骨代谢情况。

1.临床资料与方法1.1临床资料:选取我院2013年7月至2015年3月所诊治的91例佝偻病患儿作为研究对象,所有患儿均符合佝偻病诊断标准,并选取同期进行健康体检中的29例作为对照组。

根据91例患儿的病情与年龄将其分为A、B、C三组。

A组患儿的年龄均在1岁以内,其中有女性患儿12例,男性患儿16例,患儿平均年龄为(5.86±1.25)月,患儿均为轻度或者中度骨骼改变,X线没有明显异常,且患儿的磷、钙、碱性磷酸处于基本正常。

B组患儿的年龄在1岁以上,其中有女性患儿10例,男性患儿15例,患儿平均年龄为(26.13±5.17)月,患儿均为轻度或者中度骨骼改变,X线没有明显异常【1】,且患儿的磷、钙、碱性磷酸处于基本正常。

骨转化指标

骨转化指标
骨代谢血清标志物
骨质疏松症的定义-WHO1999(世界卫生组织)
骨质疏松症是全身骨量降低,骨组织微结构退 化,导致骨脆性增加,极易造成骨折的一种疾病。
正常的骨骼是由皮质骨和支 状骨构造而成的。
疏松的骨骼
骨质疏松症的定义(NIH2001):以骨
强度受损导致骨折危险性升高为特征的骨骼疾病。 骨强度主要反映了骨密度和骨质量两个方面的综 合特征。
浓度轻微增加骨标志物的临床应用和使用建议iof类型治疗期望值检测间隔crosslaps骨吸收标志物抗吸收治至少下降3555治疗前基础值治疗后3个月每612个月监控一次totalp1np骨形成标志物抗吸收治合成代谢治疗至少下降40至少增加40治疗前基础值治疗后6个月之后每612个月监控一次治疗前基础值治疗后3个月之后每612个月监控一次nmidosteocalcin骨转换标志物抗吸收治至少下降2040治疗前基础值治疗后3个月之后每612个月监控一次抗再吸收治疗后crosslaps明显下降大于3555抗再吸收治疗后总p1np显下降大于40抗再吸收治疗后总p1np有明显下降抗再吸收治疗后crosslaps没有明显下降维持目前治疗继续监控每612个月一次询问依从性如何胃肠的副反应如果需要改变治疗方案监控骨质疏松病人治疗的流程骨质疏松的诊断开始治疗检测标志物的基础值crosslaps抗再吸收治疗总p1np合成治疗治疗3个月后检测crosslaps和总p1npthanks
• Ettinger M, et al. Arthritis Rheum. 2004;50(suppl):S513-S514. Abstract 1325. • Data on file (Reference # 161-040), Hoffmann-La Roche Inc., Nutley, NJ 07110.

骨代谢标志物.ppt课件(1).ppt

骨代谢标志物.ppt课件(1).ppt
明显升高 肿瘤骨转移BGP水平可增高
ALP
ALP由骨、肝、肠、肾、胎盘等同功酶组成,骨型占50%, 余者主要来自肝脏。
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。
I型胶原C端肽CTX
生物学特性:
CTX又称-Crosslaps 存在于成熟的骨胶原中,当破骨细胞活性增强时
轮船正招式成商立局,标志着中国新式航运业的诞生。
(2)1900年前后,民间兴办的各种轮船航运公司近百家,几乎都是
在列强排挤中艰难求生。
2.航空
(1)起步:1918年,附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始
研制 。
(2)发展水:上1飞918机年,北洋政府在交通部下设“
”;此后十年间,航空事业获得较快发展。
【表现形式】骨的塑建 骨的重塑
定义
在骨转换过程中产生的一些代谢物, 叫骨代谢生化标志物或骨转换标志物。
骨标志物
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 不同程度的变化
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 异常
骨转换标志物分类





形成标志物: 代表成骨细胞活动及骨形成时的代谢
Ⅰ型前胶原氨基端前肽
(N-terminal propeptide of typeⅠ procollagen,PINP)
从1型前胶原分子的两端分解出来的前胶原肽,Ⅰ型前胶原 是Ⅰ型胶原前体,Ⅰ型前胶原经蛋白酶水解作用,从1型 前胶原分子的两端分解出两个前胶原肽,即为PINP,PICP。
I型前胶原氨基端前肽PINP
是成骨细胞敏感和特异的标志物。BGP基因位于1 号染色体。
❖ 完整BGP由49个氨基酸组成,有三个谷氨酸羧基 化,分子量为5800。

骨转换标志物

骨转换标志物

骨转换标志物
骨转换标志物是指能够评估骨代谢的特定生化物质,其在体内的含量变化可以用来预测骨疾病的发生或骨密度的变化。

这些物质可以在不同的组织中发现,并根据它们在血液和尿液中的浓度来评估骨代谢情况。

骨转换标志物有助于诊断骨疾病,因为它们可以有效地评估骨吸收和骨形成的活性水平。

这些物质的浓度能够反映出破坏性骨疾病的存在,例如骨质疏松症,而它们同时也能够反映出骨折的可能性,以及骨病变的活动性。

常用的骨转换标志物有胱甘肽、碱性磷酸酶、骨蛋白和共轭类固醇等,它们可以在血液和尿液中检测到。

胱甘肽是一种细胞因子,可以促进骨细胞的分化,并参与骨折愈合过程。

碱性磷酸酶是一种酶,可以检测骨吸收的活性,并可作为活动性骨病变的指标。

骨蛋白是一种蛋白质,它可用于监测骨的形成情况,主要参与骨细胞的分裂和结构的定义。

共轭类固醇是一种激素,它可以抑制骨细胞的分裂和凋亡,这可以用来监测骨的损伤情况。

此外,还有一些试剂盒可以用于检测多种骨转换标志物,这些试剂盒可以在实验室中使用,用于识别多种疾病,例如骨质疏松症、高钙血症和甲状腺素异常等。

总之,骨转换标志物是一种重要的工具,它可以有效评估病人骨代谢的状况,帮助诊断骨疾病,从而为临床治疗提供重要的参考。

医学课件骨代谢标志物和其应用

医学课件骨代谢标志物和其应用

临床实验与保障中心
13
微生物与免疫科
开展项目
项目 套餐一 (骨代谢一项)
套餐二 (骨代谢三项)
指标名称
25-羟基维生素D
抗酒石酸酸性磷酸酶 (Tracp5b)
骨特异性碱性磷酸酶 (BAP)
25-羟基维生素D
价格 100元
300元
临床实验与保障中心
14
微生物与免疫科
下单:微生物与免疫科 项目:
临床实验与保障中心
12
微生物与免疫科
25-羟基维生素D
临床应用: 特定代谢紊乱诊断(骨软化 ,肌病,维他命 D过量、中毒) 各种不同的病变群的病理生理学探究和危险评估 ( 骨质疏 松症,跌倒,骨折,癌,糖尿病 1 ,糖尿病 2 ,多发性硬化 ,类风湿性关节炎,及其他) 维生素D状态评估,决定食物或综合的补充
平均年龄(范围) 39.5(22-54) 36.0(22-54) 60.3(41-81) 68.5(55-79)
TRACP 5b(U/L) 均值±SD 2.59±0.78 3.06±0.88 3.19±0.85 3.31±0.72
各种代谢性骨病会影响骨的新陈代谢并导致骨器官功 能变化与异常
临床实验与保障中心
临床实验与保障中心
6
骨代谢标志物
骨吸收
血清β-crosslaps 尿Ⅰ型胶原C/N端肽
血清抗酒石酸酸性磷酸酶
尿吡啶啉 尿脱氧吡啶啉
微生物与免疫科
抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP5b )
血清抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP):来源于 破骨细胞,TRACP同工酶,具有抵抗酒石酸抑 制的作用
骨吸收标志物,反映破骨细胞活性,抗骨吸收治 疗
骨代谢生化检查:血清抗酒石酸酸性磷酸酶5b( TRACP 5b) 、骨特异性碱性磷酸酶 (BAP)、尿钙/肌酐比值等 (Ca/Cr)等

《骨代谢生化标志物临床应用指南》要点

《骨代谢生化标志物临床应用指南》要点

《骨代谢生化标志物临床应用指南》要点骨代谢生化标志物是从血液、尿液中可检测出的骨代谢生化产物或相关激素,骨代谢生化标志物可反映骨代谢状态,是协助代谢性骨病的诊断、鉴别诊断、治疗以及疗效评价的重要指标。

近年来,骨代谢生化标志物的检测发展迅速,临床应用日益广泛。

然而,在实际应用中,各医院对于标志物的选择、实验室检测方法标准化、参考值制定、临床意义解读等存在着较大差别,亟需规范。

骨骼是一种代谢相当活跃的组织,与全身其他组织器官一样,存在生长发育、衰老、病损等生命现象。

骨组织在合成与分解代谢过程中产生许多代谢产物,并以不同浓度和结构方式分布于骨骼、血液、尿液或其他体液中; 调节骨代谢的内分泌和旁分泌激素不但影响骨塑建与骨重建,也反馈调控骨代谢的多个环节,维持骨代谢平衡和内环境稳定。

因此,临床上可以通过检测血液或尿液中的骨代谢产物和相关激素,间接推断骨骼的各种代谢状态。

这些可被检测的生化标志物与相关激素统称为骨代谢生化标志物或骨代谢标志物,其中能反映骨代谢转换的指标称为骨转换标志物(BTMs)。

骨代谢标志物可大致分为一般生化标志物、骨代谢调控激素和骨转换标志物3类。

一般生化标志物主要指血钙、血磷、尿钙和尿磷等; 骨代谢调控激素主要包括维生素D及其代谢产物、甲状旁腺素( PTH)和成纤维生长因子23 (亦称排磷因子或排磷素,FGF23)等;BTMs则指反映骨骼细胞活性与骨基质代谢水平的生化产物,通常分为骨形成标志物和骨吸收标志物两类,前者代表成骨细胞活性及骨形成状态,后者主要反映破骨细胞活性与骨吸收水平。

一般生化标志物血钙血钙分为血清总钙和游离钙,是反映钙和磷稳态变化的基本指标。

血液中约50%的总钙与白蛋白及球蛋白结合,因此,血清总钙受血清白蛋白的影响,而未与蛋白质结合的钙称为游离钙。

游离钙受钙调节激素( 如甲状旁腺素、维生素D和降钙素)的严密调控,能更准确地反映钙代谢状态。

血游离钙一般情况下可估算为血清总钙的一半,也可用游离钙测定仪检测,其正常水平为(1.18±0.05)mmol/L。

骨代谢标志物

❖检测间隔多长 ? ❖吸收及合成指标:治疗前和治疗后3或6个月 ❖为降低差别,治疗前可测定一次以上
❖何时搜集样本 ? ❖血清:空腹,清晨(9点前)
骨代谢标志物旳临床应用和使用提议(IOF)
Elecsys ® Β-CrossLaps total P1NP
N-MID Osteocalcin
类型 骨吸收 标志物
骨代谢标志物
主要内容
❖ 骨标志物概述 ❖ 主要标志物及临床应用 ❖ 试验室检测
主要内容
❖ 骨标志物概述 ❖ 主要标志物及临床应用 ❖ 试验室检测
骨旳构成
❖ 骨组织旳构成成份:无机物和有机物。 ❖ 无机物:占骨重70%, ❖ 有机物:占骨重30%,
骨旳转换
【基本过程】清除旧骨(破骨) 形成新骨(成骨)
【细胞基础】成骨细胞 破骨细胞
【体现形式】骨旳塑建 骨旳重塑
定义
❖ 在骨转换过程中产生旳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ些代谢物,叫 骨代谢生化标志物或骨转换标志物。
骨标志物
❖ 在正常人旳不同年龄段 骨生化标志物在血循环和尿液中旳水平会发生 不同程度旳变化
❖ 多种代谢性骨病 会影响骨旳新陈代谢并造成骨器官功能变化与 异常
骨转换标志物分类
标志物旳临床应用
2. 预测骨折风险程度
高转换状态与骨密度在预测骨质风险度具有同等价值:
❖CTX每增高1倍,髋骨骨折旳风险增高1.7倍。
主要内容
❖ 骨标志物概述
❖ 主要标志物及临床应用
❖ 试验室检测
国际骨质疏松基金会IOF导则
❖哪些标志物应用于试验室检测 ? ❖ 吸收指标: β-Crosslaps(CTX),NTX等 ❖ 合成指标: P1NP, Osteocalcin, ALP等

儿童骨健康和维生素D新进展 ppt课件


脱氧吡啶啉:仅存在于骨骼、牙齿
ppt课件
6
骨吸收与骨形成的平衡
ppt课件
7
钙适宜摄入:膳食钙摄入量 钙有效吸收:维生素D提供保证 钙有效矿化:维生素K提供保证 凝血需要维生素K 矿化需要维生素K
ppt课件
8
ppt课件
9
Calcium & Vitamin D
2011 IOM Report Recs. Abrams Pediatrics 2011
ppt课件
5
骨基质,90%骨胶原组成,胶原 合成与分解
胶原合成:骨合成
胶原分解:骨吸收
I型胶原降解片段: I型胶原C端肽 ,Crosslaps I型胶原N端肽 尿羟脯氨酸,特异性差,受蛋白质食物影响 破骨细胞富含血浆抗酒石酸酸性磷酸酶
尿吡啶啉、脱氧吡啶啉
胶原纤维之间的交联,稳定胶原纤维结构
吡啶啉:骨、软骨、牙齿、肌腱
13
骨骼的生长发育
骨生长(Bone growth),伴随青春期结束,骨生长完成 骨塑造(Bone modeling),20-35岁骨塑造完成,决定峰值骨量 骨再造(Bone remodeling),伴随一生,
Hale Waihona Puke 骨生长决定骨骼大小(size) 开始胚胎发育阶段
持续到青春期结束, 成年早期阶段
骨塑造 决定骨骼形状(shape) 开始胚胎阶段 持续到成年早期阶段
• Adequate levels essential for development and maintenance of healthy bones • Goal: 25-OHvitD ≥20ng/mL (50nmol/L) [lots of debate!] • Vitamin D deficiency implicated in fractures and low BMD. ?asthma, infection,

临床骨质疏松骨代谢生化指标症实验室检查临床应用、指标分类及作用和运用

临床骨质疏松骨代谢生化指标症实验室检查临床应用、指标分类及作用和运用骨质疏松症实验室检查一般检查项目:血常规、尿常规、血沉、肝和肾功能,血钙、血磷、血碱性磷酸酶、25羟维生素D(25OHD)和甲状旁腺激素(PTH)水平,以及尿钙、尿磷和尿肌酊等。

骨转换生化标志物:骨转换过程中产生的中间代谢产物或酶类,称为骨转换生化标志物(BTMs)。

BTMS分为骨形成标志物和骨吸收标志物,前者反映成骨细胞活性及骨形成状态,后者反映破骨细胞活性及骨吸收水平。

BTMs不能用于骨质疏松症的诊断,但在多种骨骼疾病的鉴别诊断、判断骨转换类型、骨折风险预测、监测治疗依从性及药物疗效评估等多个方面发挥重要作用,原发性骨质疏松症患者的BTMS水平正常或轻度升高。

如果BTMs水平显著升高,需排除高转换型继发性骨质疏松症或其他代谢性骨病的可能性,如甲状旁腺功能亢进症、畸形性骨炎及恶性肿瘤骨转移等。

在常用标志物中,推荐血清I型原胶原N-端前肽(P1NP)和血清I型胶原交联竣基末端肽(CTX)分别为反映骨形成和骨吸收敏感性较高的标志物。

骨代谢生化指标分类表1骨代谢生化指标分类Tab1e1C1assificationOfbiochemica1indicatorsOfbonemetabo1ism分类中文名歙英文名称来源代磷代谢调节指标甲状旁腺素panι1h)∏M<1∣M)∏nt>nr*PTH甲状旁腺主细胞降钙素ca1citonin.CT甲状腺滤泡旁细胞维生素Dj Vi1dminD?内源性合成和外源性吸收骨形成标志物件特异性能性磷酸的IMmrjφrc∙i∏c∙a1ku1inrPhmwU11a M∙∙BA1T成骨细胞骨的素OMGX∙a1<∙in∙0C∕1xm「giapnMnn∙B<4,非靖殖期岐胃福胞I型前胶原段基末1⅜∣>eI∣>r<M'<>11ι∣ζrnCariIoEITermiINII型前皎原端肽PrPti<1e∙PICPI型前股Ki软基末端肽IyprI∣WM∙011agrruιmin0Mrπnin4∣1∣w-f>t∙<k∙.PINP I皇前较原骨保护素S1orprNycrhi.OPG骨髓基质细胞、成骨细胞、成纤维细胞骨吸收标志物抗酒石酸酸性脩酸筋IartnUrrr¼is1an1arid]dι<ιsp1utMk∙TKACP巨噬掴胞、破骨细胞、小∣H∙hrr细胞、红细胞,Ifi1小板、脾脏毛状细胞以及取核存喏细胞I型胶理交联C冰端肽IyJK e ICOUa^rt1Caf1MnvHrnuina1PC1Mi'k∙仃工1千股原I型胶原交联Nd端肽1y∣*∙1c,c∣11u{ζrιιiirnin<*Mf*πninu1∣>rρ1i<1r∙NTX I型胶原激素与细胞因子生长激素pι>w1hhoπn<wιr«(;H腺垂体雌激素ZrufE・E卵巢、泄泡、黄体、妊娠胎度Icatubtrmnr∙T窜丸间质细胞白细胞介素T IiHrrirukin-I.I1-4间充质细胞、成骨细腿等有核细胞白细胞介素《ιn1rr1rukin-∕>∙11.∙^>活化的T细胞和B细脆、单核电噬细胞等多种细胞转化生K因手Imftsfocniiiiggn>w1hk<'h>r∙TGF骨、If1小板、肾、总疑组织、T和B淋巴细胞等肿病坏死因fP tumor∏r<τnκisfact<ιr∙T、FP活化的维核巨噬金照胰岛素样生长因子iιi!<u1in-4ikc即IWthGκ∙1<>r∙ICF成骨细胞和骨81基质细胞表I骨代谢生化指标分类Tab1e1C1assificationofbi<M a1ιrιnica1in<Ii<*at<>rsofIxHien⅞eta1M>]i>ιn分类中文名称英文名称来源代项代谢调节指标甲状旁腺素fxdτa11ιyr<ιi<1h<>∏!iυ∣>r.PTII甲状旁腺主细胞伸林素ca1citonin*CT甲状腺滤泡旁细胞雉生素DS∖iIamtnDJ内源性合成和外源性吸收骨形成标志物骨特异性被性磷酸的1w>nrs∣>r<∙ifir-IkMinrPhnsPIUi1asr・BAIP成骨细胞甘钙素<H∣r<M-d1<*itι∙0C∕I M>IK∙^Ia∣>π∣trin∙BGP非增殖期成骨细胞1壁前胶原核基末端肽1y∣M∙1PrKK a oHjIgr11rar∣NtxyMrrmin∙dPt T tide・PICP I型曲般原IM前股股⅛1墙末端肽tyjwIjwτκ∙o11agrnamιrM>"⅛rrmina1∣x*ρ1i<1<∙.I,IM,I里前艘原骨保护素SkM a PrO(C a grrin.OPG骨88基质细胞、成骨细胞、成纤维细胞骨吸收标志物抗酒石酸酸性磷酸怅Iai1rutrrrsi%1∙ιιιt JCK I ph<κρ∣M∣∏M∙∙TKACP巨噬细脆、破骨细胞JXshrr细胞、红细胞、It小板、脱脏毛状细胞以及单枝吞噬细胞I型股原交联CTi端肽ty∣wIm11agrn<*ar∣M>xy-⅞rπnιna1∣>qrtidr∙CTX IR股期I型胶原交联、"端脓h,∣M∙I<∙<J1agrnannnoHrniiiiid]ρ<a∣)ti<1r∙NTX I型胶原激京。

骨代谢生化指标ppt课件

磷在体内具有重要的生理作用,血磷减少促 进骨骼的吸收,血磷升高促进骨骼的形成; 血中 磷酸盐( HPO42 - /H2PO4-) 是血液缓冲体系的重 要组成成分; 细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应 如磷酸基转移反应、加磷酸分解反应等; 构成核 苷酸辅酶类和含磷酸根的辅酶,还构成多种重 要的核苷酸; 细胞膜磷脂在构成生物膜结构、维
.
降钙素( Calcitonin,CT)
降钙素是由甲状腺滤泡旁细胞( parafollicular cells,又称明亮细胞或C细胞) 产生和分泌、含有 32 个氨基酸的多肽激素。
CT与PTH 作用的靶组织相同,但作用与PTH 相反。PTH 与CT 共同作用,维持着血钙的相对 平衡。
主要生理功能是抑制小肠对于钙离子的吸收, 降低体内血钙浓度,使血中游离钙向骨组织中 转化; 抑制肾小管对钙和磷的重吸收,增加尿钙 流失;同时抑制破骨细胞骨吸收作用,减少骨骼
.
I 型胶原羧基末端肽
CTX 水平反映了破骨细胞骨吸收活性, CTX 是以破骨细胞活性显著增强为特点的代 谢性骨病的有效标志物,骨质疏松症、变形 性骨炎( Paget’s 病) 、多发性骨髓瘤和肿瘤 骨转移等CTX 水平升高。
临床应用于抗骨吸收药物治疗的评价, 雌激素、雌激素受体调节剂的治疗及二膦酸 盐类药物治疗的监测。
血液中的钙几乎全部存在于血浆中,血钙以 离子钙和结合钙两种形式存在,各占约50%。结 合钙绝大部分是与血浆清蛋白结合,称为不扩 散钙; 小部分与柠檬酸、重碳酸盐等结合称为可 扩散钙。血浆钙中只有离子钙才直接起生理作 用。血浆中的不扩散钙,虽没有直接的生理效
15
.
血钙的临床意义
➢ 钙具有维持软组织的弹性和韧性,维持细胞和 毛细血管的通透性; 维持神经细胞的兴奋性和 传导功能; 维持肌肉神经的正常兴奋; 参与血液 的凝固过程等生理作用。
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骨转换生化标志物的研究进展来源:中国骨质疏松杂志引用本文:田琳琳,冯正平.骨转换生化标志物的研究进展[J].中国骨质疏松杂志2022,28(05):755-759.摘要骨转换生化标志物是反映骨骼细胞活性与骨基质代谢水平的生化产物,是在骨骼重建过程中释放于血液或尿液中的生化标志物,包括骨形成生化标志物、骨吸收生化标志物和骨转换调节剂,能较骨密度更早反映全身骨组织的动态变化。

其具有敏感性好、特异度高、重复性好、非侵入性、经济适用等特点,是成为代谢性骨病的鉴别诊断、评估疗效、预测骨折风险的重要指标。

目前,BALP、P1NP、CTX等指标已广泛应用于临床,一些新的标志物如CXC、GSN、ANXA2等在国外已经有一定研究,但国内临床相关研究较少,其能否作为有效指标反映全身骨组织的动态变化仍需进一步研究,笔者对一些新的骨转换生化标志物研究进展作一简单综述。

关键词:骨质疏松;骨转换标志物;骨吸收;骨形成骨质疏松症是一种以骨量减少和骨组织微结构受到破坏导致骨骼脆性增加,骨折风险增加的慢性疾病。

骨质疏松和低骨量在老年人中越来越普遍,相对于骨密度检查的不便及检测延迟,骨转换生化标志物可更早反映骨转换的动态。

骨转换标志物分为骨形成生化标志物和骨吸收生化标志物,骨形成生化标志物包括骨特异性碱性磷酸酶(BALP)、Ⅰ型前胶原氨基端前肽(P1NP)、Ⅰ型前胶原羧基端前肽(P1CP)、骨形态发生蛋白(BMPs)、骨保护素(OPG)等;骨吸收生化标志物包括Ⅰ型胶原氨基末端肽(NTX)、Ⅰ型胶原羧基末端肽(CTX)、酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)、吡啶啉(PYD)、脱氧吡啶啉(DPD)等。

目前骨转换生化标志物已广泛应用于临床,新的骨转换生化标志物也在不断被发现,本文就国内外一些新的骨转换生化标志物研究进展作一综述。

骨钙素骨钙素(osteocalcin,OC)又被称为骨γ-羧基谷氨酸包含蛋白(bone gamma-carboxyglutamic-acidcontaining proteins,BGLAP),是BGLAP编码的由非增殖期的成骨细胞特异合成并分泌的骨组织中含量最丰富的维生素K依赖的非胶原蛋白,参与骨基质的合成、维持骨矿化。

成骨细胞分泌的骨钙素含有3种γ-羧基谷氨酸残基,它们与骨羟基磷灰石基质具有高亲和力。

当骨吸收时,由于破骨细胞吸收腔隙内的pH值降低,骨钙素上的羧基被清除,降低了其对骨骼的亲和力,羧化不全的骨钙素被释放到循环中,所以测定血清中的骨钙素水平既能反映成骨细胞活性,又能反映骨转换的程度。

Karsenty小组最早通过敲除Bglap和Bglap2基因产生骨钙素缺乏(Ocn-/-)小鼠,发现Ocn-/-小鼠表现出骨小梁和皮质骨的体积均增加,但其成骨细胞未增加、破骨细胞的数量增加;表明骨钙素抑制成骨细胞功能和破骨细胞的生成,是骨形成的负性调节因子。

对纯B6基因背景下的骨钙素缺失(OC-/-)小鼠研究发现,与野生型小鼠相比,OC-/-小鼠骨小梁体积、骨小梁体积/总体积、连接密度和数量均显著增加。

OC-/-小鼠骨矿物中酸性磷酸盐含量增加、血清P1NP浓度升高,表明其骨形成增加。

另一方面,野生型小鼠和OC-/-小鼠的血清CTX浓度无显著差异,表明其不影响骨吸收。

最近有研究通过Neo基因替换Bglap和Bglap2基因生成骨钙素缺乏(Ocn-/-)小鼠,发现野生型和Ocn-/-小鼠股骨小梁的骨体积、厚度和数量无显著差异,同时股骨松质骨中的成骨细胞、破骨细胞、骨细胞和骨形成的参数是无显著差异的,表明骨钙素缺乏并不影响骨量、骨密度、骨形成或骨吸收。

分析两组小鼠的骨骼微结构发现,在野生型小鼠中羟基磷灰石晶体的c 轴方向与胶原纤维的排列方向是平行的,而Ocn-/-小鼠中胶原纤维排列正常,但羟基磷灰石晶体c轴平行于骨纵轴的取向程度减弱,导致骨矿化紊乱,骨强度降低,表示骨钙素通过调整平行于胶原纤维的羟基磷灰石晶体c轴方向,影响骨骼矿化而影响骨质量和强度而不是数量。

对绝经后女性相关研究发现,血清骨钙素水平与腰椎和髋关节骨密度呈显著负相关。

印度的研究发现,绝经后女性骨钙素水平显著升高;相较于骨密度正常的妇女,低骨量及骨质疏松妇女的血清骨钙素水平也是显著升高的。

对绝经后使用激素替代治疗的妇女随访血清骨钙素水平,发现3个月内血清骨钙素水平较基线发生显著变化。

在2型糖尿病患者中发现,在男性和女性患者中,骨钙素水平升高与全腰椎、股骨以及髋关节骨密度下降均存在显著相关性。

血清骨钙素能直接反映成骨细胞活性,其水平与骨密度呈负相关,且血清骨钙素水平变化可作为评估骨质疏松治疗的早期疗效评价指标。

CXC趋化因子配体12CXC趋化因子配体12(C-X-C chemokine ligand12,CXCL12)属于CXC趋化因子家族,也被称为基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived D factor-1,SDF-1),是一种由骨髓细胞中的基质细胞分泌的小信号蛋白,在成骨细胞系细胞、血管周围网状细胞等均有表达,与CXC趋化因子受体4(CXCR4)结合形成SDF-1/CXCR4轴,为细胞存活创造微环境。

CXCL12影响间充质干细胞的迁移、生长、存活和分化,祖细胞通过CXCL12被募集到骨髓的壁龛形成成骨细胞和破骨细胞的前体细胞。

其促进破骨细胞前体细胞的趋化募集,募集后RANKL促进破骨细胞前体细胞成熟为破骨细胞。

同时CXCL12还通过调控基质金属蛋白酶间接影响破骨细胞前体从循环向骨髓的迁移。

在动物实验中发现CXCL12缺失小鼠股骨干中成骨细胞和破骨细胞特异性mRNA表达增加,加快了骨重建速度,但骨吸收和骨形成之间的平衡没有改变。

研究同时发现CXCL12通过抑制成骨细胞的生成和成骨细胞系细胞提供的破骨细胞支持来抑制骨转换率。

Pang等发现,绝经后骨质疏松患者成骨细胞中CXCL12的mRNA和蛋白表达明显低于对照组,而破骨细胞中CXCL12的mRNA和蛋白水平明显升高,提示绝经后骨质疏松发生的机制可能是通过调控CXCL12基因表达抑制成骨细胞增殖和破骨细胞凋亡。

Carbone等对老年性骨质疏松患者的研究发现,CXCL12血浆浓度与髋关节骨密度呈负相关,但与髋部骨折发生率无显著相关性。

表明在老年人中,血浆中CXCL12水平的升高与骨质疏松症的发生相关,但不能作为预测骨折风险的指标。

Yang等研究发现绝经后骨质疏松患者腰椎骨折组血浆CXCL12水平显著高于非骨折组,血浆CXCL12浓度与Genant半定量分级呈正相关。

与绝经后非骨质疏松患者及对照组相比,绝经后骨质疏松患者股骨颈、全髋关节及腰椎的骨密度显著降低,且血浆CXCL12水平与股骨颈、全髋和腰椎骨密度呈显著负相关。

血浆CXCL12水平升高也与视觉模拟评分(VAS)和Oswestry残疾指数评分(ODI)的严重程度相关。

此外,CXCL12水平的升高也与炎症标志物TNF-α和骨吸收因子CTX-1呈正相关。

这些研究发现血浆CXCL12水平与骨密度改变呈显著的相关性,且其升高的水平可反映骨质疏松的严重程度,可作为反映骨吸收的标志物。

凝溶胶蛋白凝溶胶蛋白(Gelsolin,GSN)是钙依赖性的凝溶胶蛋白超家族的成员,通过切断、封端肌动蛋白丝,或使肌动蛋白聚集成核等方式来控制肌动蛋白的结构,作为肌动蛋白结合蛋白,参与破骨细胞胞足体的组装和移动过程,GSN缺陷可阻碍破骨细胞胞足体的组装,使骨质量和骨强度增加。

此外,GSN可能通过整合素的激活将破骨细胞与骨基质联系起来,从而最终激活破骨细胞,促进骨吸收。

但是在不同的研究中,GSN与骨密度之间的联系并不是单一的。

墨西哥的一项研究发现在绝经后女性低骨量和骨质疏松患者中血清GSN水平降低但组间差异无统计学意义。

外周血单核细胞(PBMs)作为破骨细胞的前体,产生对破骨细胞发育重要的细胞因子,在骨代谢中发挥重要作用。

一项对极高值及极低值骨密度高加索男性的PBMs的细胞质蛋白组学分析发现,极低骨密度患者GSN表达显著升高。

同样一项对6 000多例样本采取极端采样法选取极高及极低骨密度样本进行研究发现,血浆GSN水平在男性极高和极低骨密度人群中无显著差异,但是在绝经后女性中GSN水平在极低骨密度组显著升高,与髋关节骨密度呈负相关。

两项对绝经后女性中GSN与骨密度的相关性研究发现,较绝经前女性,绝经后女性GSN水平显著升高;较正常骨密度组比较,低骨量或骨质疏松组中血浆GSN水平显著升高,血浆GSN 与绝经后女性髋部骨密度之间呈现负相关性,且GSN是股骨颈、腰椎骨密度的独立影响因素。

目前研究表明血浆GSN或可作为诊断骨质疏松的骨吸收生化标志物,但仍需对其进行更深入和广泛的研究。

膜联蛋白A2膜联蛋白A2(Annexin A2,ANXA2)是一种表达在外周血单核细胞表面的钙依赖性的磷脂结合蛋白,能刺激单核细胞跨内皮细胞的迁移和破骨细胞的形成。

然而,ANXA2在骨重塑中的作用并不局限于破骨形成,通过对ANXA2缺失的MC3T3-E1小鼠成骨前体细胞的功能实验表明,ANXA2能够促成骨前体细胞的增殖和分化,从而影响骨形成。

在绝经后高加索女性中发现ANXA2在低骨量和骨质疏松患者中表达增加。

近期有研究发现,相对于无骨折患者,骨质疏松性骨折患者的PBMs中ANXA2蛋白表达显著升高。

血浆ANXA2蛋白水平与中国老年人髋关节骨密度呈负相关,并且在骨密度极低的人群中显著高于骨密度极高人群。

同时研究观察到,ANXA2 以浓度依赖性的方式调节成骨细胞的生长,较低浓度的ANXA2蛋白可促进成骨细胞的生长,但其促进成骨细胞生长的作用在较高浓度(>50ng/mL)时减弱,ANXA2对成骨细胞生长的双重反向作用表明,血浆中ANXA2蛋白可能在体内骨形成与骨吸收的偶联和调节中发挥重要作用。

这些研究表明ANXA2可能是骨质疏松的潜在生化标志物,但是目前对于ANXA2的临床研究少,血浆中ANXA2水平能否预测骨质疏松还有待于进一步的纵向研究。

微小RNA微小RNA(microRNA,miRNA)是一类单链非编码RNA,长度约22个核苷酸,大多数miRNAs是高度保守的,miRNA对成骨细胞及破骨细胞的增殖和分化均有调控作用,miRNAs通过降低Runx2的稳定性和乙酰化水平、阻遏Wnt/β-catenin信号通路等抑制成骨细胞的分化,削弱Hmga2对成骨细胞分化的抑制作用、抑制Smad7减轻Runx2的抑制作用、减轻c-Cbl对IP3K/ATK信号通路的拮抗作用等促进成骨细胞的分化;miRNAs通过影响RANKL相关的因子表达抑制或促进破骨细胞的分化及功能。

miRNAs在不同靶细胞中对骨质疏松发生发展的调控具有时序性和组织特异性。

miR-29a通过结合RANKL的3’UTR抑制成骨细胞RANKL的分泌。

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