張萌萌 張巖 吳滌 張東偉 張智海 吳巖 趙國(guó)陽(yáng) 葛繼榮 黃宏興 張秀珍 毛未賢馬倩倩 高遠(yuǎn) 張曉梅1 李英華1 鄒軍1 史曉林1 鄧偉民1 王永福1 鄭洪新1 魯艷芹1 周萍0

1.《中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志》社，北京 100102 2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院，上海 200032 3.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014040 4.北京中醫(yī)藥大學(xué)糖尿病研究中心，北京 100029 5.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院，北京 100053 6.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110 7.江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000 8.福建省中醫(yī)藥科學(xué)院，福建 福州 350003 9.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510240 10.同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院，上海 200065 11.吉林省一汽總醫(yī)院，吉林 長(zhǎng)春 130011 12.北京大學(xué)國(guó)際醫(yī)院，北京 102206 13.上海市第五人民醫(yī)院，上海 200240 14.上海體育學(xué)院，上海 200438 15.浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院，浙江 杭州 310005 16.中國(guó)人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院，廣東 廣州 510010 17.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010 18.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110000 19.山東第一醫(yī)科大學(xué)，山東 濟(jì)南 250117 20.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150086

骨代謝生化指標(biāo)包括：鈣磷代謝調(diào)節(jié)指標(biāo)、骨形成標(biāo)志物、骨吸收標(biāo)志物、激素與細(xì)胞因子。其中骨形成標(biāo)志物與骨吸收標(biāo)志物合稱為骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物[1]。

目前臨床上的檢測(cè)方法包括：酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)、化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定(chemiluminescence analysis，CLIA)、電化學(xué)發(fā)光免疫分析(electrochemiluminescence immunoassay，ECLIA)、放射免疫分析(radioimmunoassay，RIA)、免疫放射分析(immunoradiometric assay，IRMA)、高效液相色譜(high performance liquid chromatography，HPLC)等。

1 常用骨代謝生化指標(biāo)

臨床常用骨代謝生化指標(biāo)用于骨質(zhì)疏松診斷、鑒別診斷、預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)，并可用于評(píng)估骨質(zhì)疏松治療的變化[2]。

1.1 鈣磷代謝調(diào)節(jié)指標(biāo)

1.1.1甲狀旁腺素：甲狀旁腺素(parathyroid hormone，PTH)是由甲狀旁腺主細(xì)胞合成分泌的、含有84個(gè)氨基酸的堿性單鏈多肽，人的PTH基因定位在11號(hào)染色體短臂(11p15)。對(duì)維持機(jī)體鈣磷平衡和調(diào)節(jié)骨代謝起著重要作用。PTH與骨、腎等組織表面的受體結(jié)合，促使血鈣水平升高，血磷水平下降[3]。調(diào)節(jié)骨的合成分解代謝及成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞分化、成熟、凋亡。

1.1.2降鈣素：降鈣素(calcitonin，CT)是一種重要的參與鈣磷代謝調(diào)節(jié)的多肽類激素。在人體內(nèi)由甲狀腺濾泡旁細(xì)胞(parafollicular cells，又稱明亮細(xì)胞或C細(xì)胞)產(chǎn)生和分泌[3]，含有32個(gè)氨基酸的多肽激素，主要生理作用是抑制小腸對(duì)鈣離子的吸收，降低體內(nèi)血鈣濃度，使血中游離鈣向骨組織轉(zhuǎn)化；抑制腎小管遠(yuǎn)端對(duì)鈣磷的重吸收，增加尿鈣排泄；抑制破骨細(xì)胞活性，刺激成骨細(xì)胞增殖和分化。

1.1.3維生素D3：維生素D3是自然存在的脂溶性維生素[4]。在人類30余種細(xì)胞及組織器官都發(fā)現(xiàn)了維生素D3受體的表達(dá)[5-6]。具有多重作用，參與機(jī)體免疫應(yīng)答、細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡等生理和病理學(xué)過(guò)程[5-7]。增加鈣、磷重吸收。

1.2 骨形成標(biāo)志物

1.2.1骨特異性堿性磷酸酶：骨特異性堿性磷酸酶(bone specific alkaline phosphatase，BALP)是成骨細(xì)胞的一種細(xì)胞外酶，在成骨過(guò)程中水解磷酸酶，提供磷酸，促進(jìn)羥基磷灰石晶體沉積。水解焦磷酸鹽，促進(jìn)成骨。

1.2.2骨鈣素：骨鈣素(osteocalcin，OC)又稱為γ-羧基谷氨酸骨蛋白(γ-hydroxy glutamic acid protein，GLa蛋白)，由49個(gè)氨基酸組成，是骨組織內(nèi)非膠原蛋白的主要成分，屬于非膠原酸性糖蛋白，是一種維生素K依賴性鈣結(jié)合蛋白。骨鈣素是骨基質(zhì)礦化的必需物質(zhì)。

1.2.3Ⅰ型前膠原C-端前肽/N-端前肽：Ⅰ型膠原衍生自一個(gè)較大的蛋白，即I型前膠原。前膠原生成原膠原過(guò)程中，酶切下來(lái)的羧基端附加肽段稱I型前膠原羧基末端肽(typeⅠ procollagen carboxyl-terminal peptide，PICP)，氨基端附加肽段稱I型前膠原氨基末端肽(typeⅠ procollagen amino-terminal peptide，PINP)。

1.2.4骨保護(hù)素：骨保護(hù)素(ostoeprotegerin，OPG)又稱護(hù)骨素、骨保護(hù)蛋白、破骨細(xì)胞生成抑制因子。在骨髓基質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等細(xì)胞中均有表達(dá)。OPG主要通過(guò)OPG/核因子κB受體活化因子(RANK)/ RANK配體(RANKL)系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)節(jié)骨代謝作用。OPG的主要作用是影響骨代謝，可抑制破骨細(xì)胞發(fā)生，并促進(jìn)成熟破骨細(xì)胞的凋亡[2]。

1.3 骨吸收標(biāo)志物

1.3.1抗酒石酸酸性磷酸酶：抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase，TRACP)主要存在于破骨細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、Gaucher 細(xì)胞、單核吞噬細(xì)胞、血小板、紅細(xì)胞、脾臟毛狀細(xì)胞等，破骨細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞中含量豐富。在破骨細(xì)胞的骨吸收過(guò)程中起重要作用。

1.3.2I型膠原交聯(lián)C-末端肽：I型膠原交聯(lián)羧基末端肽(type I collagen carboxy-terminal peptide，CTX)是I 型膠原蛋白的羧基端降解產(chǎn)物，反映骨吸收活性[8]。被認(rèn)為是評(píng)價(jià)破骨細(xì)胞活性和骨吸收最有價(jià)值指標(biāo)之一[9]。

1.3.3I型膠原交聯(lián)N-末端肽：I型膠原交聯(lián)N-末端肽(type I collagen amino-terminal peptide，NTX)是骨膠原在肝臟中降解后尿中出現(xiàn)的一種穩(wěn)定的最終產(chǎn)物[10]，是反映骨吸收的特異和敏感的指標(biāo)。NTX是含有尿吡啶啉(Pyr)和尿脫氧吡啶啉(D-Pyr)的低分子量多肽，屬于低分子質(zhì)量肽，具有半抗原性。

1.4 激素與細(xì)胞因子

1.4.1生長(zhǎng)激素：人生長(zhǎng)激素(human growth hormone，hGH)是由腦垂體前葉含有嗜酸性顆粒的生長(zhǎng)激素分泌細(xì)胞所分泌，是腺垂體合成量最多的一種蛋白質(zhì)激素。GH以脈沖方式分泌入血，受下丘腦生長(zhǎng)激素釋放激素和生長(zhǎng)激素釋放抑制激素的雙重調(diào)節(jié)。除了內(nèi)分泌激素作用以外，GH具有促進(jìn)骨的線性生長(zhǎng)、骨重建、骨骼肌生長(zhǎng)、糖脂代謝及免疫調(diào)節(jié)作用[11]。

1.4.2雌激素：雌激素(estrogen，E2)是由18個(gè)碳組成的甾體類固醇類激素。雌激素的生理作用主要是通過(guò)作用于組織細(xì)胞的雌激素受體進(jìn)而調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄翻譯來(lái)完成，具有廣泛而重要的生物活性。

1.4.3睪酮：睪酮(testosterone，T)是男性體內(nèi)主要的性腺激素，主要由睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成。在靶組織如性腺、腦和骨中，睪酮轉(zhuǎn)化成活性更高的代謝產(chǎn)物而發(fā)揮作用，5α還原酶可逆性地催化睪酮生成雙氫睪酮，而芳香化酶則可逆性地催化睪酮生成雌激素[11]。

1.4.4白細(xì)胞介素-1：白細(xì)胞介素-1家族(interleukin-1 family，IL-1F)有11個(gè)成員，可稱作IL-1F1至IL-1F11，IL-1又名淋巴細(xì)胞刺激因子，可由間充質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞[12]、活化的單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，骨髓中的巨噬細(xì)胞也可合成少量IL-1。

1.4.5白細(xì)胞介素-6：人類IL-6基因位于第7號(hào)染色體上，IL-6分子量為21～30 kD?？捎苫罨腡細(xì)胞和B細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、骨髓基質(zhì)細(xì)胞和成骨細(xì)胞等分泌。

1.4.6轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor，TGF)可以從骨、血小板、腎、胎盤(pán)組織、T和B淋巴細(xì)胞等組織和細(xì)胞中提取，其中血小板和骨組織中TGF-β含量最為豐富，骨基質(zhì)中TGF-β的含量為0.l mg/kg干重[13]。

1.4.7胰島素樣生長(zhǎng)因子：人胰島素樣生長(zhǎng)因子(insulin-like growth factor，IGF)基因定位12號(hào)染色體長(zhǎng)臂端12q23-23，是由70個(gè)氨基酸殘基組成的單鏈多肽，與胰島素原有60 %的同源序列。IGF -1是人體在生長(zhǎng)激素刺激下產(chǎn)生的激素，是多種激素與細(xì)胞因子調(diào)節(jié)骨代謝復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的核心因素[14]。

2 骨代謝生化指標(biāo)實(shí)驗(yàn)方法及原理

骨代謝生化指標(biāo)檢測(cè)主要實(shí)驗(yàn)方法：酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定、化學(xué)發(fā)光法、電化學(xué)發(fā)光法、放射免疫法、高效液相色譜法。見(jiàn)表1。

表1 骨代謝生化指標(biāo)實(shí)驗(yàn)方法及原理Table 1 Experimental methods and principles of biochemical indexes of bone metabolism

3 骨代謝生化指標(biāo)實(shí)驗(yàn)推薦方案

骨代謝生化指標(biāo)為骨質(zhì)疏松診斷、鑒別診斷以及骨質(zhì)疏松骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供重要依據(jù)。見(jiàn)表2。

表2 骨代謝生化指標(biāo)實(shí)驗(yàn)推薦方案Table 2 Recommended experimental scheme for biochemical indexes of bone metabolism

PTH增高，見(jiàn)于繼發(fā)性骨質(zhì)疏松[8]、原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)、慢性腎衰、繼發(fā)于腎病的甲狀旁腺功能亢進(jìn)、異位性甲狀旁腺功能亢進(jìn)、尿毒癥患者、假性甲狀旁腺功能減退等。PTH減低，見(jiàn)于特發(fā)性甲狀旁腺功能減退癥、甲狀腺手術(shù)切除所致的甲狀旁腺功能減退癥、惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移、腎功能衰竭、甲狀腺功能亢進(jìn)所致的非甲狀旁腺性高血鈣癥和嚴(yán)重的低鎂血癥等。

血清CT升高的原因常見(jiàn)于甲狀腺髓樣癌、產(chǎn)生降鈣素的異位腫瘤(如肺癌、支氣管癌、乳腺癌、胰腺癌、肝癌、上額竇癌、子宮癌、前列腺癌、膀胱癌等)、原發(fā)性甲亢、腎功能不全、原發(fā)性甲旁減、肢端肥大癥、其他如惡性貧血、高鈣血癥、腦膜炎、胰腺炎等，兒童因骨骼生長(zhǎng)及某些內(nèi)分泌激素如胰高血糖素和胃泌素升高等。CT水平減低，見(jiàn)于腎性骨病[15]、婦女停經(jīng)以后、重度甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀腺手術(shù)切除等[1]。

骨質(zhì)疏松患者血清25羥維生素D水平較正常人明顯降低[16]，這是因?yàn)?5羥維生素D的缺乏會(huì)導(dǎo)致人體對(duì)鈣離子的吸收減少，進(jìn)而影響骨礦化與骨基質(zhì)的形成，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松發(fā)生。絕經(jīng)后女性血清維生素D水平隨著年齡增加而降低，且圍絕經(jīng)期女性以1,25雙羥維生素D缺乏為主，進(jìn)入絕期經(jīng)后，下降更明顯[17]。BALP增高常見(jiàn)于原發(fā)和繼發(fā)性甲狀腺功能亢進(jìn)、骨轉(zhuǎn)移癌、佝僂病、骨軟化癥、骨折、畸形性骨炎、氟骨癥、高轉(zhuǎn)換型的骨質(zhì)疏松患者。絕經(jīng)期后堿性磷酸酶增高，但不超過(guò)正常值的一倍[18]。應(yīng)用雙膦酸鹽類藥物治療骨質(zhì)疏松可以使骨特異性堿性磷酸酶下降，而這種下降往往在骨密度增加之前。BALP降低見(jiàn)于低磷酸酶血癥。

OC水平越高，反映骨更新速率越快。血清OC水平升高主要見(jiàn)于絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥[19]、骨外傷、骨軟化癥、成骨不全、腎功能不全、骨折、畸形性骨炎、兒童生長(zhǎng)期、佝僂病、甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、腫瘤骨轉(zhuǎn)移、低磷血癥、尿毒癥、甲狀腺功能亢進(jìn)癥、卵巢切除術(shù)后等。OC的合成與分泌依賴于維生素K和D。OC生理性的降低主要是多見(jiàn)于糖皮質(zhì)激素類藥物治療后，而病理性的降低，多見(jiàn)于腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)、肝病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、庫(kù)欣綜合征、甲狀腺功能減退和糖尿病患者以及老年人?？构俏账幬锟裳骞氢}素水平下降，刺激骨形成治療則使骨鈣素水平上升。血清OC水平與年齡呈明顯負(fù)相關(guān)，但女性在絕經(jīng)后骨轉(zhuǎn)換增快，OC水平再度升高，進(jìn)入老年后OC水平逐漸下降[20]。

OPG增高見(jiàn)于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、前列腺癌、骨硬化癥、肺癌及肺癌骨轉(zhuǎn)移、糖尿病患者，是機(jī)體對(duì)抗過(guò)度骨吸收的保護(hù)性反應(yīng)。骨吸收增強(qiáng)后機(jī)體會(huì)代償性分泌 OPG，使其在血清中的水平增高，且OPG水平低者具有更高的骨折危險(xiǎn)性[1]。研究[21]發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后女性血清OPG水平隨著年齡增加而升高，雌激素缺乏時(shí)破骨細(xì)胞功能活躍，機(jī)體為代償骨吸收，骨形成增加，最終OPG升高。研究顯示，OPG升高會(huì)增加心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)[22-23]。

中國(guó)男性PINP和S-CTX水平在15～19歲達(dá)到峰值，在40～69歲保持低水平，70歲以后再次出現(xiàn)下降。女性15～19歲年齡段PINP和S-CTX水平明顯低于男性，而小于64歲絕經(jīng)后女性PINP和S-CTX水平顯著高于50～64歲男性。有研究[24]顯示，男性血清S-CTX、PINP水平正常值參考范圍為0. 1～0. 612 μg/L、16.89～65. 49 μg/L。絕經(jīng)后婦女出現(xiàn)骨質(zhì)疏松性腰椎骨折，體內(nèi)PINP水平明顯增高[25]。研究[26-27]發(fā)現(xiàn)，在骨密度水平相近的老年骨質(zhì)疏松患者中，髖部脆性骨折患者的血清CTX水平高于對(duì)照組，預(yù)示CTX水平升高可能增加髖部脆性骨折的風(fēng)險(xiǎn)。有研究[28]顯示，50～79歲女性CTX-1明顯高于其他年齡組女性，與BMD呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。甲狀旁腺功能亢進(jìn)、骨軟化癥、腎功能不全、骨腫瘤、畸形性骨炎、骨轉(zhuǎn)移、酒精性肝炎、嚴(yán)重肝損害、肺纖維化、兒童發(fā)育期、妊娠晚期、絕經(jīng)后婦女等血清PICP升高[29]。研究[20]結(jié)果表明，骨質(zhì)疏松患者無(wú)論男性、女性血清PINP水平明顯低于正常組，且與股骨頸BMD正相關(guān)，說(shuō)明骨質(zhì)疏松患者成骨細(xì)胞功能衰退，合成膠原減少，骨形成減少。骨質(zhì)疏松患者PINP水平低于健康人群，與股骨頸、腰椎BMD呈正相關(guān)[30]。

NTX水平升高臨床上常見(jiàn)于骨質(zhì)疏松、甲狀腺功能亢進(jìn)癥、原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、腫瘤骨轉(zhuǎn)移、多發(fā)性骨髓瘤和畸形性骨炎等。血清NTX與骨密度呈負(fù)相關(guān)，NTX水平越高，中老年女性骨質(zhì)疏松癥患病率及患病風(fēng)險(xiǎn)越高。研究[31-32]證實(shí)，尿NTX是診斷肺癌骨轉(zhuǎn)移最有效的標(biāo)志物。

TRACP增高見(jiàn)于絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松[33]、原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、畸形性骨炎、腎性骨病、慢性腎功能不全、腫瘤骨轉(zhuǎn)移、糖尿病等；降低見(jiàn)于甲狀腺功能減退癥或甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)患者手術(shù)及藥物治療過(guò)程中。男性TRACP水平顯著增加，與骨礦含量及骨密度呈正相關(guān)[34]。

GH分泌不足者骨密度較正常人低，隨著年齡的升高，生長(zhǎng)激素分泌水平逐漸下降，骨密度也隨之降低[35]。GH分泌不足者骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率明顯增高，同時(shí)骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加。

血清IGF-Ⅰ水平隨增齡而明顯下降，女性絕經(jīng)后血清IGF-Ⅰ水平明顯低于絕經(jīng)前，骨骼中IGF的水平亦隨增齡而下降[36]。IGF-Ⅰ與骨密度呈正相關(guān)，老年骨質(zhì)疏松患者血清IGF-Ⅰ水平低于正常對(duì)照組[37]。血清IGF-Ⅰ水平主要受GH調(diào)節(jié)，IGF-Ⅰ水平在很大范圍內(nèi)與GH水平一致。GH/IGF-1 軸在骨的生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要作用，GH 與 IGF-1 對(duì)骨代謝的影響決定了其在骨質(zhì)疏松形成中的關(guān)鍵作用。GH 缺乏，IGF-1 減少，骨密度降低、骨折風(fēng)險(xiǎn)增加[38]。

老年女性雌激素水平降低可引起快速骨質(zhì)丟失，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松[39]。而雌激素水平降低可促進(jìn) IL-2、IL-6 及 TNF-α等促炎因子的合成分泌，減少分泌細(xì)胞凋亡，促進(jìn)破骨細(xì)胞形成，從而影響骨吸收與骨形成的平衡，加速骨質(zhì)流失[40]。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者，血清E2水平降低，骨吸收大于骨形成，從而增加并發(fā)腰椎骨折的風(fēng)險(xiǎn)[41]。

男性隨著年齡增長(zhǎng)，體內(nèi)睪酮分泌水平逐漸下降，CTX升高。血清睪酮水平降低可能導(dǎo)致老年男性骨密度降低，跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加，也是髖部骨折的危險(xiǎn)因素之一[42-44]。

IL-1能夠有效激活機(jī)體破骨細(xì)胞，參與破骨細(xì)胞的分化、多核化和存活[45]。在機(jī)體炎癥狀態(tài)下，IL-1水平會(huì)出現(xiàn)顯著升高[46]。白細(xì)胞介素 1可以刺激成骨細(xì)胞的增殖和分化，參與骨折早期愈合過(guò)程，骨折早期血腫炎癥階段白細(xì)胞介素 1大量產(chǎn)生[47]。IL-6 過(guò)度高表達(dá)，可造成骨吸收加快[46]。隨著IL-6水平的增加，破骨細(xì)胞的數(shù)量逐漸增多，骨活性亦增大，BMD水平下降，因此表現(xiàn)出IL-6與BMD呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。骨質(zhì)疏松性股骨骨折組患者的IL-6水平顯著增高[48]。變形性骨炎(Paget骨病)、多發(fā)性骨髓瘤、銀屑病患者血清IL-6水平顯著升高[49-50]。

老年骨質(zhì)疏松癥患者的血清 TGF -β1水平均明顯低于非骨質(zhì)疏松癥人群，隨著指標(biāo)水平的降低，患骨質(zhì)疏松癥的概率也隨之增大[51]。當(dāng)體內(nèi)TGF-β1 缺乏時(shí)，成骨細(xì)胞數(shù)量就會(huì)減少，并且活性下降，骨吸收大于骨形成，引起骨量丟失和骨質(zhì)疏松[52]。

4 骨代謝指標(biāo)實(shí)驗(yàn)分析變異

骨代謝指標(biāo)一般是指骨組織在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)產(chǎn)物和激素，這些骨代謝指標(biāo)可以從血液或者尿液中檢測(cè)到，反映的是骨代謝的水平。但是，骨代謝標(biāo)志物的分泌存在年齡、性別、生理周期、晝夜節(jié)律等的變異。

4.1 骨代謝指標(biāo)的生物學(xué)變異

在人的不同年齡段、種族和性別等，骨代謝指標(biāo)在血循環(huán)或尿液中的水平會(huì)發(fā)生變化，從而造成生物學(xué)變異。生物學(xué)變異分為不可控生物學(xué)變異與可控生物學(xué)變異。

4.1.1不可控生物學(xué)變異：不可控生物學(xué)變異主要包括年齡、性別、種族、地理環(huán)境、妊娠期和哺乳期、服用藥物、發(fā)生骨折、患有甲狀腺疾病、糖尿病、肝病、腎功能不全等疾病和長(zhǎng)期臥床或活動(dòng)受限疾病等因素，明顯影響骨代謝指標(biāo)水平。

兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育期，骨代謝標(biāo)志物較成人高，尤其是嬰兒時(shí)期和青春期，骨代謝指標(biāo)為成年人的2～10倍。骨代謝率在嬰幼兒至三歲前處于較高水平，在青春期維持相對(duì)穩(wěn)定水平。男性和女性在30歲左右達(dá)到平穩(wěn)期，之后骨代謝標(biāo)志物開(kāi)始逐漸下降。男性在20～30歲骨代謝指標(biāo)水平較高，其后逐漸降低。女性在絕經(jīng)期，雌激素缺乏，骨轉(zhuǎn)換發(fā)生顯著改變，骨代謝指標(biāo)明顯升高，骨形成和骨吸收標(biāo)志物在更年期明顯升高，并在一定時(shí)間內(nèi)保持高轉(zhuǎn)換狀態(tài)，而男性變化不大。

不同種族骨代謝指標(biāo)水平有一定差異，研究[53]發(fā)現(xiàn)，年輕的白人和黑人骨代謝指標(biāo)水平?jīng)]有發(fā)現(xiàn)明顯差別，而在圍絕經(jīng)期和絕經(jīng)后的黑人婦女骨代謝指標(biāo)水平較白人婦女高5 %～15 %；亞洲婦女的U-NTX水平比白人婦女高，但骨形成標(biāo)志物差別不明顯。

妊娠時(shí)，胎兒對(duì)鈣的需求增加，孕婦腎小球?yàn)V過(guò)率改變，影響腎臟的清除功能，骨代謝指標(biāo)水平升高。從妊娠第6個(gè)月，骨形成標(biāo)志物和骨吸收標(biāo)志物開(kāi)始增加，且水平較妊娠前高。一項(xiàng)對(duì)26名孕婦骨保護(hù)素(OPG)、RANKL、骨鈣素(OC)、I型膠原交聯(lián)C-末端肽(CTX)水平監(jiān)測(cè)的研究[53]顯示，孕早期骨形成標(biāo)志物增加，孕中期骨吸收標(biāo)志物增加，而在孕晚期骨吸收降低。孕期，骨特異性堿性磷酸酶水平升高，反映了胎盤(pán)和骨骼堿性磷酸酶合成的增加。產(chǎn)后，骨代謝指標(biāo)水平開(kāi)始下降，哺乳期婦女骨代謝標(biāo)志物緩慢下降，但哺乳期骨代謝指標(biāo)水平仍會(huì)高于孕前。研究表明，長(zhǎng)期哺乳是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的危險(xiǎn)因素。妊娠期間血清骨鈣素水平降低。

骨代謝指標(biāo)水平受肝腎功能的影響，如腎小球?yàn)V過(guò)率(GRF)降低會(huì)影響尿I型膠原交聯(lián)C-末端肽(CTX)的排出而導(dǎo)致其血清含量的增加。存在慢性腎臟疾病的患者，骨鈣素排出減少。服用皮質(zhì)類固醇激素、抗驚厥藥、肝素和口服避孕藥等影響骨代謝指標(biāo)水平。相關(guān)疾病如骨折將導(dǎo)致骨代謝指標(biāo)發(fā)生變化，骨吸收標(biāo)志物在骨折后前4周升高。臥床休息2～4 d 后，骨代謝指標(biāo)即可增加，引起骨量丟失，重新活動(dòng)后恢復(fù)正常，長(zhǎng)期臥床或活動(dòng)受限，骨吸收增加，骨形成減弱。

4.1.2可控生物學(xué)變異：可控生物學(xué)變異包括生理節(jié)律、進(jìn)食情況、運(yùn)動(dòng)、月經(jīng)周期、季節(jié)變化等。

骨代謝指標(biāo)水平在一天中是一連續(xù)的變化過(guò)程，在測(cè)定尿標(biāo)本時(shí)尤其應(yīng)予以關(guān)注。多數(shù)骨代謝標(biāo)志物的分泌都有明顯的晝夜節(jié)律，峰值出現(xiàn)在早晨，低谷在下午和夜間，大多數(shù)骨代謝指標(biāo)在清晨2：00～8：00 最高，在下午 1：00 到晚上 11：00 最低，變動(dòng)幅度為15 %～50 %；天與天之間的變化為13 %～35 %。但是，骨特異性堿性磷酸酶的晝夜節(jié)律恰好相反，BALP在下午出現(xiàn)峰值，而清晨出現(xiàn)低谷。

有些骨代謝指標(biāo)的變異與飲食有關(guān)。進(jìn)食后，除骨特異性堿性磷酸酶(BALP)外，其他的骨代謝指標(biāo)水平降低，如早餐后血清CTX會(huì)降低20 %，可能與食物組分或特異性標(biāo)志物的清除率、血清胰島素水平的變化等因素有關(guān)。維生素K受飲食影響很大，當(dāng)飲食中維生素K減少時(shí)，血清維生素K水平很快下降。甲狀旁腺素易受生理節(jié)律、進(jìn)餐狀態(tài)的影響。血磷受飲食的影響也較大。因此在收集標(biāo)本前應(yīng)保持空腹。

運(yùn)動(dòng)也會(huì)影響骨代謝指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，在劇烈運(yùn)動(dòng)后 24～72 h骨代謝指標(biāo)水平顯著升高，例如在高強(qiáng)度肌肉訓(xùn)練后抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)、BALP及CTX會(huì)即刻降低，2 h后會(huì)恢復(fù)到正常水平。月經(jīng)周期的影響可使骨代謝指標(biāo)改變，在黃體期骨形成標(biāo)志物升高，在卵泡期骨吸收標(biāo)志物升高。月經(jīng)的黃體期會(huì)引起少許骨形成標(biāo)志物水平升高，骨吸收標(biāo)志物水平降低。月經(jīng)周期的前3～7 d 是標(biāo)本收集的最佳時(shí)期。

維生素D的水平，易受季節(jié)、日照等因素影響。

血液稀釋時(shí)，血鈣降低，血液濃縮時(shí)，白蛋白濃度升高，血清總鈣水平也會(huì)相應(yīng)升高。

血液和尿液標(biāo)本均可用于骨代謝指標(biāo)的檢測(cè)，通常血液標(biāo)本用于檢測(cè)酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)、Ⅰ型原膠原N-端前肽(PINP)、Ⅰ型原膠原C-端前肽(PICP)、骨鈣素(OC)、BALP等；尿液標(biāo)本用于檢測(cè)尿吡啶啉(Pyr)、尿脫氧吡啶啉(D-Py r)；I型膠原交聯(lián)N-末端肽(NTX)、I型膠原交聯(lián)C-末端肽(CTX)血清和尿液標(biāo)本均可檢測(cè)。尿液標(biāo)本檢測(cè)通常需用肌酐(Cr)校正，以BTM (單位)/mmol Cr來(lái)表示。

血液標(biāo)本采集晨起空腹血，尿液標(biāo)本取晨起第一次尿。同一患者多次檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在相同的時(shí)間采集標(biāo)本，相同的條件下處理標(biāo)本。血液標(biāo)本采集應(yīng)用EDTA抗凝管收集，盡快分離血清或血漿，立即檢測(cè)或在-20 ℃以下保存。由于紅細(xì)胞中有蛋白水解酶，有些標(biāo)志物如OC、TRACP會(huì)發(fā)生降解，因此在標(biāo)本采集過(guò)程中應(yīng)避免溶血。

4.2 骨代謝指標(biāo)的分析變異

目前，臨床上可應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)、化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定(CLIA)、電化學(xué)發(fā)光(ECL)、放射免疫分析(RIA)、免疫放射分析(IRMA)、高效液相色譜(HPLC)等檢測(cè)骨代謝指標(biāo)。用于分析骨代謝指標(biāo)的儀器和試劑種類較多，不同方法、不同設(shè)備、不同試劑，檢測(cè)結(jié)果會(huì)有差異。即使采用相同的測(cè)定方法，不同實(shí)驗(yàn)室之間，大多數(shù)骨代謝指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目的結(jié)果仍不一致。如檢測(cè)細(xì)胞因子的免疫分析法被建立，并不斷用于實(shí)驗(yàn)室研究，但準(zhǔn)確地、可重復(fù)地測(cè)定細(xì)胞因子具有一定困難，主要原因是眾所周知的細(xì)胞因子的水平極低(大部分都是以pmol/L計(jì))，同時(shí)存在著異嗜性抗體。不同的測(cè)定方法測(cè)定相同的樣品，可能得出差異較大的結(jié)果。

5 小結(jié)

骨代謝標(biāo)志物是骨組織分解與合成代謝的產(chǎn)物，通過(guò)檢測(cè)血液、尿液中的骨代謝指標(biāo)水平，為骨質(zhì)疏松防治提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)診斷和鑒別診斷、治療監(jiān)測(cè)具有重要的臨床意義。