骨代谢紊乱的实验诊断

       骨是一个代谢活跃的器官，成熟后的骨在一生中需要不断地进行自我更新和改造，这就是骨代谢。骨代谢的过程就是新骨生成和旧骨吸收的过程。在骨代谢过程中不仅受到骨矿物质（钙、磷和镁）和调节激素（甲状旁腺激素、活性维生素D和降钙素等）的调节，也受一些细胞内外因子的调节。在骨形成和骨吸收过程中，成骨细胞形成新骨所释放的代谢产物和由破骨细胞降解骨基质产生的片段或产物被称为骨转换标志物。骨标志物能动态地反映骨代谢状况，构成了目前临床上用以反映成骨细胞功能的骨形成指标和反映破骨细胞功能的骨吸收指标。临床上常见的由代谢紊乱而致的骨病包括骨质疏松症、肾性骨病、佝偻病和骨软化症等。本章介绍实验室检查指标如骨矿物质、骨代谢调节激素、骨转换标志物在骨代谢紊乱相关疾病诊断中的应用及评价。

　　骨是一个代谢活跃的器官，成熟后的骨在一生中需要不断地进行自我更新和改造，这就是骨代谢（bone metabolism）。骨代谢是一个复杂的生理过程，主要包括骨形成和骨吸收两个过程。在骨代谢过程中不仅受到骨矿物质及其调节激素的调节，也受一些细胞内外因子的调节。

　　一、骨细胞与骨结构

　　骨骼（skeleton）是机体最大的器官，主要包括骨组织（bone）和软骨组织（cartilage）两种结构。

　　骨由骨组织细胞和骨基质组成。骨组织细胞包括成骨细胞、骨细胞、破骨细胞；骨基质（bone matrix）即骨的细胞间质，沉积有大量的固体无机盐，因此很坚硬，是骨骼的主要形式。

　　软骨组织由软骨细胞及其周围的软骨膜构成。根据软骨组织内所含纤维成分的不同，可将软骨分为透明软骨、弹性软骨和纤维软骨三种。软骨组织分布于机体各处，大多数骨（如四肢、躯干、颅底骨等）主要是以软骨内成骨的方式形成的。

　　（一）骨细胞

　　1．成骨细胞（osteoblast）  是骨形成的主要功能细胞，负责骨基质的合成、分泌和矿化。成骨细胞能分泌Ⅰ型胶原和其他骨基质蛋白以及一些重要的细胞因子和酶类，其中骨钙素、骨桥蛋白、骨特异性碱性磷酸酶是成骨细胞能特异表达的分子。

　　2．骨细胞（osteocyte）  由成骨细胞而来。当新骨基质钙化后，一部分成骨细胞被包埋在骨基质中，此时细胞的合成停止，胞质减少而成为骨细胞。骨细胞是成熟骨组织的主要细胞，保障组织营养和物质交换。

　　3．破骨细胞（osteoclast）  是骨吸收过程中起主要作用的细胞，主要发挥溶解和吸收骨质的作用，参与骨的代谢和重建。破骨细胞来源于骨髓单核-巨噬细胞系，在多种细胞因子的直接或间接调控作用下，分化发育成多核的成熟破骨细胞。

　　4．软骨细胞（chondrocyte）  由间充质干细胞分化而来。软骨细胞分泌Ⅱ型胶原、X型胶原、聚集蛋白聚糖等基质蛋白。

　　（二）骨组织的结构

　　骨组织由骨细胞和细胞间质组成。骨的细胞间质含有机和无机两种成分。有机成分占成人骨的干重的35%，其中主要为胶原纤维。胶原纤维由黏蛋白粘合，并有骨盐沉着，形成薄板状结构，即为骨板。无机成分称为骨盐，占成人骨的干重的65%，主要由钙、磷酸根和羟基结合而成，其化学结构与羟基磷灰石[Ca10（PO4）6H2O]相似。

　　骨膜由致密的结缔组织构成，包被在骨表面的较厚的结缔组织膜称为骨外膜；衬附在骨髓腔面的薄层结缔组织膜为骨内膜。骨膜靠近骨面的细胞具有分裂繁殖和分化成为成骨细胞和破骨细胞的能力。

　　二、骨代谢及其调节因素

　　（一）骨代谢

　　在人体发育和成熟过程中，骨组织的形状、骨量及内部结构不断地进行自我更新。新骨生成和旧骨吸收的过程就是骨代谢的过程。骨重建过程包括静止、激活、骨吸收、逆转和骨形成等阶段。骨重建的过程大致有三种结果：骨吸收量=骨形成量为平衡状态，骨量维持不变；骨吸收骨形成时为负平衡，成骨量低于吸收骨量，此时骨量减少，见于失重、失用以及各种原因所致骨丢失。