血清中骨转换指标的测定文献综述
2020-05-28 06:58:10
文 献 综 述
骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种系统性的全身性骨骼疾病,主要表现为骨量减少,骨骼微观结构发生恶化,骨密度降低致使骨折风险升高。骨骼作为一种机体的器官,与其他器官一样处于不断的新陈代谢中。骨骼的代谢主要表现为骨重建,即骨吸收和骨形成,并且两者在正常情况下须处于一定的动态平衡[1]。现代医学研究已经证实,骨的新陈代谢非常活跃。成年人的骨骼虽然纵向生长已经停止,但是骨重建仍然持续进行且十分旺盛,旧骨会被不断吸收同时释放钙和磷至血液中;新骨形成则是通过将血液中的钙磷沉着于新的骨组织中,形成矿化。这是骨重建中的重要骨转化,可以有效修复骨组织,维持骨骼的正常生理功能。
然而,骨代谢过程受到诸多关键的生理调节因素的影响,比如遗传、营养、性别、生活环境等,最终受到内分泌调节的影响使得骨吸收的程度大于骨形成,导致了骨量的减少,骨密度降低,进一步发展为骨质疏松症。在骨质疏松症的形成和发展中,必然伴随着骨代谢生化指标的变化[2]。因此许多骨代谢血液生化指标对骨病的研究起到重要作用。多年来,国内外大量研究报道了与骨代谢相关的血液生化指标。
1 反映骨形成的生化标志物
1.1 Ⅰ型前胶原氨基端前肽(N-terminal propeptide of type I collagen, PINP)。PINP在血清中的含量主要反映Ⅰ型胶原合成速率及骨转换情况,如果PINP含量升高表示Ⅰ型胶原的合成速率加快,骨转换处于较为活跃的状态。血清PINP与PICP一同作为Ⅰ型胶原合成的标志物,目前已被证实,它们在血清中的含量水平与骨形成的各项数据呈显著的正相关[4, 5]。
1.2 血清碱性磷酸酶(Alkalin phosphatase,ALP)和骨碱性磷酸酶(Bone alkalin phosphatase,BAP)ALP和BAP是最常用的评价骨形成和骨转换的指标。但由于ALP 是同工酶,可来自骨以外的其他组织,因此它作为骨质疏松的骨形成标志物缺乏敏感性和特异性。Erem 等[6]及Lee 等[7]研究认为,血清ALP 含量随年龄增加而增加,其变化与骨钙素的变化呈正相关,与骨中矿物质含量的变化呈负相关。骨碱性磷酸酶是ALP 同工酶之一,由成骨细胞合成分泌的特异性产物,是成骨细胞表面的一种糖蛋白。BAP 可反映成骨细胞的活动,是成骨细胞活性增加的重要标志,其定量测定和动态观察可为骨质疏松症的早期诊断和疗效判定提供有效依据。
2 反映骨吸收的生化标志物
2.1 抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP) ,TRAP广泛存在于各种组织中,血液中TRAP 主要来源于骨吸收过程中破骨细胞的释放。体外实验证明,在骨吸收过程中,破骨细胞活跃,同时大量分泌这种酶,因此血中TRAP水平可反映破骨细胞活性和骨吸收状态[8,9]。正常人血清中会有两种几乎等量的5 型TRAP,即5a 和5b。5a 可以在唾液酸酶作用下转变为5b,纯化的人破骨细胞TRAP 是5b。
TRAP 的特异性高,结果不受昼夜、饮食和肝肾疾病等因素的影响,具有早期监测骨质变化,降低骨折风险的作用。Obrant 等[10]的研究发现,骨代谢转换指标中,血清TRAP5b 在有持久性骨折妇女中,显著升高。但Hannon 等[11]的研究中,评价使用阿仑膦酸钠治疗骨质疏松的疗效监测中,将TRAP5b与血清Ⅰ型胶原N 末端肽比较发现,血清TRAP5b 的水平下降不如Ⅰ型胶原N末端肽敏感,这有可能是由于生物学变异所致。
2.2 Ⅰ型胶原N 末端肽(N-terminal telopeptide of type I collagen,NTX)和Ⅰ型胶原C 端肽(C-terminal telopeptide of type I collagen,CTX) I型前胶原N端肽(PINP)是工型前胶原氨基端的延伸段,其在I型前胶原成熟过程中从后者断裂下来,PINP在血清中的浓度反映了成骨细胞合成骨胶原的能力。NTX和CTX是骨工型胶原的降解产物,在骨吸收的过程中被释放到血液中,可作为骨吸收的特异性指标[12]。研究结果发现,尿NTX和骨密度呈负相关[13],基础NTX值越高,其骨密度下降越快。NTX能反映破骨细胞的活性,以往常用的反映骨吸收的生化指标如血浆抗酒石酸磷酸酶(TRAP)、尿钙(Ca)、尿羟脯氨酸(HOP)等不够特异和敏感,而NTX是吡啶交联物的一部分,由骨基质中工型腔原分解时产生,释放人血循环后不再在体内降解,从尿中排出,且不受食物影响,故是反映骨吸收的特异、敏感、稳定的指标。通过检测NTX能更早地发现骨代谢异常。在骨量丢失之前,就能鉴别病人的骨吸收率是敏感而特异的骨吸收指标。CTX水平反映是以破骨细胞活性,其水平在破骨细胞活性显著增强的代谢性骨病中明显升高。I型胶原交联N端肽(NTX)和C端肽(CTX)被认为是反映骨吸收状况的特异指标。
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