骨形成和吸收的标志物

骨组织是钙、磷、镁和其他维持矿物质代谢稳态所必需的化合物的动态“储存库”。骨骼由三部分组成：细胞、有机基质和矿物质。细胞仅占骨组织体积的3%。

骨组织由成骨细胞形成。成骨细胞的主要功能是合成类骨质（蛋白质基质），类骨质由90-95%的胶原蛋白、少量黏多糖和非胶原蛋白（骨钙素、骨桥蛋白）组成，随后被细胞外液中的钙和磷酸盐矿化。成骨细胞位于骨表面，与类骨质紧密接触。它们含有碱性磷酸酶，携带甲状旁腺激素和骨化三醇受体，并具有增殖能力。成骨细胞被矿化的有机基质包围，发育成骨细胞（成熟的、非增殖性细胞，位于新生骨层之间的空腔中）。

骨组织吸收由破骨细胞进行。破骨细胞通过分泌蛋白水解酶和酸性磷酸酶，导致胶原蛋白降解、羟基磷灰石破坏以及基质中矿物质的去除。新生的、矿化程度低的骨组织（类骨质）对破骨细胞的吸收具有抵抗作用。

I型胶原蛋白是构成骨有机基质90%的主要蛋白质。它由成骨细胞合成，其前体是I型前胶原蛋白，I型前胶原蛋白是一种大分子，含有羧基端和氨基端的前肽（I型胶原蛋白的N端和C端前肽）。前胶原蛋白从细胞中释放出来后，这些前肽会被特异性肽酶从主分子中分离出来。

非胶原蛋白约占有机骨基质的10%。它们赋予骨基质独特的结构。羟基磷灰石的沉积很大程度上取决于基质蛋白的正确比例，而基质蛋白的合成由成骨细胞完成。

骨的矿物质部分由羟基磷灰石[Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (OH) ₂ ]和无定形磷酸钙组成，它们以非共价键与有机基质的蛋白质结合。羟基磷灰石晶体的取向主要取决于基质中胶原纤维的取向。

骨骼系统的生命活动基于两个相互关联、相互替代的过程：新骨的形成过程和旧骨的破坏（即吸收）过程。正常情况下，骨组织的形成和吸收（骨重塑）是平衡的。

破骨细胞不断吸收旧骨组织，成骨细胞则通过合成类骨质（一种蛋白质基质）形成新骨，并随后与细胞外液中的钙和磷酸盐进行矿化。这些参与局部骨吸收和形成过程的细胞复合物被称为基本多细胞重塑单位。

骨重建部位的紊乱是由于骨形成和骨吸收过程之间的平衡被打破，导致后者占主导地位，从而导致骨质流失。骨质流失的强度和严重程度取决于“骨周转率”。骨组织形成过程的主导地位及其矿化作用的增强会导致骨量和骨密度增加，即骨硬化。

为了描述骨质流失的临床、实验室和放射学表现，我们用一个统称——骨质减少。骨质减少的病因包括骨质疏松症、骨软化症、原发性甲状旁腺功能亢进症、骨髓瘤、肥大细胞增生症和肾性骨营养不良。

骨量和骨密度的增加称为骨硬化。骨硬化的特征是局部有机基质形成增多，随后矿化，导致骨量和骨密度增加。骨硬化通常发生在慢性肾衰竭的晚期。

骨组织代谢的标志物（骨组织形成的标志物）包括碱性磷酸酶的骨同工酶、骨钙素、I型胶原的C末端前肽。

临床实践中用作骨吸收标准的主要生化参数包括尿钙排泄量、I型胶原的N末端前肽和胶原的吡啶键。

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