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1、骨代谢紊乱和相关元素 的生物化学检验,掌握：钙和磷的代谢及调节；钙和磷代谢紊乱的生物化学检验指标；镁的代谢及代谢紊乱 熟悉: 临床生化检验项目在骨代谢疾病诊治中的应用 了解：骨代谢紊乱的生化检验；,本章教学要求：,第一节 概述,无机物 矿物质：钙、磷、钠、镁、铁、氟等 盐：羟磷灰石结晶和磷酸氢钙 有机基质：蛋白质、I型胶原、多糖类物质、脂类、 糖蛋白复合体 骨组织 骨组织细胞：骨细胞、成骨细胞、破骨细胞 骨纤维,骨的组成,成骨细胞:合成有机基质,并通过新合成的基质控制无机物,促进骨形成。 破骨细胞:通过产生酸和蛋白水解酶分解无机物和水解有机基质,促进骨吸收。,成骨细胞,骨形成,骨吸收,第二节
2、钙和磷代谢紊乱的生化检验,一、钙和磷的代谢及调控,（一）钙的代谢,吸收：在活性维生素D3的调节下，由十二指肠主动吸收，PH影响钙的吸收，碱性环境吸收减少，酸性环境促进吸收。 排泄：肠道和肾,人体中钙的存在形式,细胞外钙,血钙：血浆中的钙称为血钙，分为可扩散钙和不扩散钙两大类。,不扩散钙与离子钙之间的互相转化,蛋白结合钙 Ca2+ 小分子结合钙,当H+升高时，蛋白结合体钙向离子钙转移 当H +降低时，血浆离子钙降低，而血浆总钙量可无变化，此时可出现低钙抽搐现象。 pH每改变0.1单位,血清游离钙浓度改变0.05mmol/l 在测定Ca2+同时要测pH。,（二）磷的代谢,1.吸收 部位：小肠上段（
3、空肠最快，70%） 方式：食物中的磷主要指有机磷酸脂和磷脂，在磷酸酶的作用下生成无机磷酸盐，才能被吸收； 影响因素：肠道的PH 食物中金属离子的影响：钙镁铁 体内钙的利用情况 2.排泄 肾是磷排泄的主要器官，肾排磷占总排磷的70，其余30由粪便排泄。,血中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在。血中的磷通常指血浆中的无机磷，主要以HPO42-的形式存在，占8085以上。 正常成人血浆无机磷含量为 0.811.45mmol/l。,血磷,血钙和血磷,骨钙骨磷,沉积,溶解,肠,食物钙磷,粪钙,吸收,排出,组织细胞,利用,排出,肾,排泄,重吸收,尿磷,钙磷的代谢,1、甲状旁腺素 （PTH）的调节,甲状旁腺素
4、合成及分泌,甲状旁腺主细胞,前甲状旁腺素原 115aa,甲状旁 腺素原 90aa,PTH 84aa,（三）钙磷代谢的激素调节,PTH的生理作用：升高血钙、降低血磷,（1）对骨的作用 动员骨钙入血，使血钙升高 增加骨吸收和骨生成，骨吸收大于骨生成 （2）对肾的作用,钙重吸收,磷重吸收,保钙排磷,（3）对维生素D和小肠的作用,PTH,激活肾脏1-羟化酶,活性D3 增加,肠道吸收钙增加,7-脱氢胆固醇,VitD3的合成,2、活性维生素D的调节,活性维生素D的生成,2、活性维生素D的调节,活性维生素D,活性维生素D的生理作用：升高血钙、升高血磷,基本途径,活性维生素D,靶细胞上维生素D受体,激素受体复
5、合物,二聚体,维生素D反应元件,相关基因的转录和翻译,钙磷代谢调控,视黄醛X受体,（1）对小肠的作用：促进小肠对钙磷的吸收和转运,小肠粘膜上皮细胞维生素D受体,活性维生素D,相关基因的转录和翻译,钙结合蛋白表达上调,Ca2+-Mg2+ ATP酶增加,小肠钙转运增加,（2）对骨的作用：溶骨和成骨的双重作用,活性维生素D,增加破骨细胞数量和活性,协同PTH增加破骨细胞数量,增加血钙,增加胶原,促进溶骨 （低血钙时）,促进成骨 （高血钙时）,（3）对肾脏的作用：促进肾小管对钙、磷的重吸收,3、降钙素（calcitonin，CT）,降钙素的合成与分泌,甲状腺滤泡旁细胞合成和分泌 单链多肽，由32个氨基
6、酸残基组成 血钙是影响CT分泌的主要因素,抑制破骨、促进成骨 抑制肾小管对钙、磷的重吸收 抑制肾维生素D-1-羟化酶活性 因雌激素减少而减少,降钙素的生理作用 降低血钙、降低血磷,其主要作用机制为：,标 本：血清或低浓度肝素抗凝血浆 测定方法：滴定法、比色法、火焰光度法、 原子吸收分光光度法、同位素稀释质谱法等 决定性方法：同位素稀释-质谱法 （IFCC） 参考方法：原子吸收分光光度法 （IFCC） 常规方法：邻甲酚酞络合酮（O-CPC）法 （卫生部） 参考区间：2.2-2.65mmol/L,二、钙和磷代谢紊乱的生化检验,（一）血清钙 总钙测定,O-CPC 法,1. 测定原理,2. 方法评价,
7、操作简便、快速、稳定，同时适于手工和自动化分析 反应体系的pH值对结果影响较大,离子钙测定,标本： 血清、低浓度肝素抗凝血浆或全血 测定方法：生物学法、透析法、超滤法、 金属指示剂法、ISE法等 参考方法： ISE法 参考区间：1.15-1.35mmol/L,ISE 法,1. 测定原理,钙离子选择电极膜与钙离子结合，如果钙离子在膜内外两面分布不均，将产生一个跨膜电位，ISE的电位与溶液中的被测离子浓度的对数成正比,2. 方法评价,操作简便、快速、重复性好 准确度和敏感性高，影响因素少,临床意义,1、血清钙升高,（1）恶性肿瘤骨转移 （2）部分药物引起肾脏重吸收钙增多 （3）维生素D中毒致肠道对
8、钙吸收增加 （4）原发性甲状旁腺功能亢进和PTH异位分泌,临床意义,2、血清钙降低,（1）低蛋白血症使血液总钙降低 （2）急慢性肾衰竭致血磷升高，钙磷乘积下降，活性维生素D功能发生障碍，使与白蛋白结合的钙随白蛋白形肾脏排出 （3）甲状旁腺或甲状腺手术的失误所引起的甲状腺功能异常 （4）佝偻病,标 本：血清、肝素化血浆 常用方法：磷钼酸还原法、磷钼酸紫外分光光度法、酶法、原子吸收分光光度法、同位素稀释质谱法等 决定性方法：同位素稀释质谱法 常规方法：磷钼酸紫外分光光度法、磷钼酸还原法 参考区间：0.84-1.45,（二）血清磷,磷钼酸还原法,1. 测定原理,2. 方法评价,方法简便、快速，稳定
9、体系中加入Triton X-100等表面活性剂，则不需要除蛋白即可直接测定,酸性环境,1. 测定原理,2. 方法评价,显色稳定，线性范围宽，干扰因素小，可用于自动化分析 所用的酶试剂比较贵 血清磷测定的发展方向,黄嘌呤氧化酶法,临床意义,1、血清磷升高,（1）慢性肾脏疾病、急慢性肾衰竭患者排磷减少 （2）甲状腺功能亢进同时出现高钙血症与高磷血症 （3）磷酸盐摄入过多 （4）乳酸中毒、痛症酸中毒、细胞溶解致细胞内磷酸盐外移,临床意义,2、血清磷降低,（1）使用葡萄糖、营养素、胰岛素致磷向细胞内转移 （2）甲状旁腺功能亢进使无机磷随尿排出增多（3）呕吐、腹泻、维生素D缺乏致肠道磷酸盐吸收减少,第三
10、节 镁代谢紊乱的生化检验,镁存在于除脂肪以外的所有动物组织及植物性食品中，日摄入量为250mg，其中2/3来自谷物和蔬菜,1、吸收 部位：主要在回肠 方式：主动转运过程 2、排泄：消化道排泄、肾排泄（主要途径）,3、血浆中镁的浓度约为0.671.04mmol/l，主要以三种形式存在：55%是游离的、30%与蛋白结合、15%与阴离子形成复合物。 4、骨骼中的镁主要以Mg3(PO4)2和MgCO3的形式存在，吸附于磷灰石表面。 5、红细胞中镁含量约为血清镁的3倍，测定血清镁时应防止溶血。,细胞内镁的功能 1、是体内300多种酶的辅因子，广泛参与各种生命活动。 2、参与酶底物形成 MgATP、 Mg
11、GTP 3、是许多酶系统的变构效应激活因子 4、在氧化磷酸化、糖酵解、细胞复制、核苷酸代谢以及蛋白生物合成中起着重要作用。,细胞外镁的功能 1、细胞内镁的来源； 2、降低神经、肌肉兴奋性。 3、Mg2+在突触的神经末梢竞争性抑制Ca2+的进入，影响神经递质在神经肌肉连接点的释放。 4、Mg2+浓度减少会导致神经肌肉应急性增加。,标 本：血清（ 非钙离子络合抗凝剂） 测定方法：比色法、原子吸收分光光度法、酶法、 同位素稀释质谱法等 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 常规方法：甲基麝香草酚蓝（MTB）比色法 钙镁试剂法 参考区间：0.67-1.04mmol/L,血清镁测定
12、,临床意义,1、血清镁升高,（1）肾功能不全及急性肾功能不全少尿期致排出镁减少 （2）内分泌疾病：如甲状腺功能减退症（粘液性水肿）、甲状旁腺功能减退症、爱迪森病、未治疗的糖尿病昏迷等,临床意义,2、血清镁降低,（1）镁摄入不足 （2）镁的消化道丢失，如长期禁食、消化不良、慢性腹泻、严重呕吐等 （3）镁的尿路丢失，如慢性肾炎多尿期或长期使用利尿药后 （4）镁离子在细胞内外重新分布，如胰岛素治疗糖尿病酮症酸中毒、糖原合成需镁等,第四节 骨代谢紊乱的生化检验,（一）骨形成标志物 1、骨钙素 2、骨性碱性磷酸酶 3、I型前胶原羧基前肽和I型前胶原氨基酸前肽,第四节 骨代谢紊乱的生化检验,（二）骨吸收标志物 1、吡啶酚和脱氧吡啶酚 2、I型胶原C-端肽和N-端肽 3、抗酒石酸酸性磷酸酶 4、尿羟脯氨基,第五节 临床生化检验项目在骨代谢疾病诊治中的应用,骨质疏松症（OP） 佝偻病和骨软化病 变形性骨炎,THE END,THANK YOU！,
