骨代谢生化指标的临床应用，为骨质疏松的诊断、鉴别诊断、预测骨折风险及抗骨质疏松治疗疗效评价提供了分子生物学依据，并在骨质疏松流行病学研究、发病机制、骨质疏松药物开发研究方面具有重要意义。
《骨代谢生化指标临床应用专家共识（2023修订版）》对骨代谢生化指标的分类、骨代谢生化指标的方法学以及生物学意义、骨代谢指标的检测变异等进行了论述。
骨代谢生化指标分类
骨代谢生化指标检测方法
骨代谢生化指标检测主要实验方法有酶联免疫吸附测定、化学发光法、电化学发光法、放射免疫法和高效液相色谱法。详见表2。
骨代谢生化指标生物学意义
钙磷代谢调节指标
甲状旁腺素
甲状旁腺素(PTH)促进骨吸收和骨转换，动员骨钙入血，血钙升高。PTH对骨形成和骨吸收具有双重效应，在持续大剂量PTH的作用下，破骨细胞活性超过成骨细胞，导致骨丢失大于骨形成。
降钙素
降钙素(CT)可降低破骨细胞的数量、抑制破骨细胞的活性，减少骨吸收；抑制小肠对钙离子的吸收，降低体内血钙浓度，使血夜中游离钙离子向骨组织中沉积；抑制肾小管远端对钙磷的重吸收，增加尿钙排泄；还可直接作用于人成骨细胞，刺激成骨细胞增殖和分化。降钙素与甲状旁腺激素、1,25(OH)2D3共同维持人体内血钙的稳定。
维生素D3
维生素D3参与机体免疫应答、细胞生长、分化、凋亡等生理和病理学过程。临床上一般通过监测血清25(OH)D3的含量来反映血液维生素D3的水平。
骨形成标志物
骨特异性碱性磷酸酶
骨特异性碱性磷酸酶(BALP)是成骨细胞的一种细胞外酶，BALP的增殖、分化和成熟与骨骼的正常生长发育密切相关。
骨钙素
骨钙素(BGP或OC)参与骨吸收的调节，参与基质的矿化过程及成骨细胞分化，与骨转换相关，能够维持骨的正常矿化速率，抑制软骨的矿化速率，并抑制骨异常的羟磷灰石结晶形成。
Ⅰ型前胶原C-端前肽/N-端前肽
I型胶原是人体内含量最丰富的胶原类型，也是矿化骨中唯一的胶原类型，其合成与分解的代谢产物可间接反映骨转换的状况。Ⅰ型胶原衍生自I型前胶原。前胶原切除下来的羧基端附加肽段称I型前胶原羧基末端肽(PICP)，氨基端附加肽段称I型前胶原氨基末端肽(typeⅠ PINP)。
骨保护素
骨保护素(OPG)又称护骨素、骨保护蛋白、破骨细胞生成抑制因子。OPG的主要作用是影响骨代谢，主要通过OPG/核因子κB受体活化因子(RANK)/ RANK配体(RANKL)系统发挥调节骨代谢作用，OPG与RANKL竞争性结合，阻止RANKL与RANK之间的结合，抑制破骨细胞(OC)分化，促进成熟OC的凋亡。
骨吸收标志物
抗酒石酸酸性磷酸酶
抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)是酸性磷酸酶6种同工酶中的一种，主要存在于巨噬细胞、破骨细胞、Gaucher 细胞、红细胞、血小板、脾脏毛状细胞以及单核吞噬细胞中，在肺泡巨噬细胞和破骨细胞中含量丰富。
I型胶原交联C-末端肽
在骨的有机质中，90%为Ⅰ型胶原，I型胶原交联C-末端肽(tCTX)是使用最广泛的胶原降解标志物。CTX的水平反映破骨细胞的骨吸收活性。
I型胶原交联N-末端肽
I型胶原交联N-末端肽(NTX)是尿中稳定的骨质溶解终产物，被认为是诊断骨吸收破坏特异性更高的指标。
激素与细胞因子
生长激素
人生长激素(GH)具有促进骨的线性生长、骨重建、骨骼肌生长、糖脂代谢及免疫调节作用。
生长激素可直接、间接地对破骨细胞的前体细胞与成熟破骨细胞进行作用，并对骨吸收进行调控，同时也可对前体细胞向成骨细胞分化进行刺激，从而更好地促进软骨细胞和骨细胞增殖。
雌激素
雌激素(E)主要通过与雌激素受体作用发挥骨代谢调节作用。
雌激素可抑制氧化应激反应，促进成骨细胞增殖，抑制成骨细胞凋亡，延长成骨细胞生存时间，促进胶原合成，促进骨形成蛋白(BMP)合成，提高骨矿化；
雌激素对破骨细胞的抑制作用可分为直接作用和间接作用，直接作用是通过雌激素与雌激素受体结合介导产生的，间接作用主要是利用成骨细胞与免疫细胞分泌的细胞因子，通过抑制破骨细胞活性，诱导破骨细胞凋亡维持骨密度，保护骨组织。
雌激素还可通过钙代谢调节系统影响骨代谢活动。雌激素自然缺乏(如绝经后女性)或病理性缺乏(如卵巢切除、卵巢早衰等)，不仅生殖器官会发生明显变化，其他组织也会产生显著变化，最明显的变化之一是骨形成受抑制，骨吸收增强。雌激素缺乏是绝经后骨质疏松症发生的主要原因。
睾酮
睾酮(T)是男性体内主要的性腺激素，在骨骼的生长代谢、骨量维持及抑制骨量丢失方面均起着重要作用。
儿童期表现尤为突出，如促进骨骼肌发育、促进骨骼中钙盐沉积，使骨骼增厚生长等作用；
青春期主要增加骨松质与骨皮质的骨量，对达到骨峰值起着重要作用；
成年后则主要促进骨形成并抑制骨吸收，并与其他调节骨代谢的激素共同维持骨量，调节骨代谢。
白细胞介素-1
白细胞介素-1(IL-1F)是一种重要的骨吸收因子，既可促进成骨性细胞谱系RANKL的生成，又可直接作用于破骨细胞。IL-1可直接加强破骨细胞的活性及抑制成熟破骨细胞的凋亡，延长成熟破骨细胞的寿命。
IL-1是绝经后骨质疏松的诱因之一，当雌激素水平降低时，IL-1可降低骨保护素的表达，抑制骨形成。IL-1也可直接通过RANKL影响破骨细胞的增殖分化成熟。IL-1还可促进基质金属蛋白酶及其他分解产物的释放，激活破骨细胞，促进破骨细胞分化，从而促进骨丢失。
雌激素能够抑制IL-1的分泌，绝经前女性与经雌激素治疗的绝经后骨质疏松患者IL-1水平低于未经治疗的绝经后骨质疏松患者[34]。IL-1和IL-6等可作用于软骨细胞诱导基质金属蛋白酶，引起软骨基质的降解。
白细胞介素-6
白细胞介素-6（IL-6）能够刺激活化B细胞增殖，分泌抗体；刺激T细胞增殖及细胞毒性T淋巴细胞(CTL)活化；刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎症反应；促进血细胞发育。IL-6可直接作用于成骨细胞，提高RANKL的表达。IL-6属前吸收性细胞因子，促进破骨细胞生成，刺激破骨细胞活性。同时抑制成骨细胞活性，从而加强骨吸收，促进骨量流失，诱发骨质疏松。
转化生长因子β
转化生长因子(TGF)是细胞生长与分化的重要调节因子，包括转化生长因子-α(TGF-α)和转化生长因子-β(TGF-β)。TGF-β由成骨细胞和软骨细胞合成，通过与细胞膜表面特异性受体结合发挥生物学作用，调节成骨细胞增殖、分化，具有显著的促进骨形成作用。对破骨细胞具有促进和抑制的双向作用，与骨细胞外基质代谢有关，并能够促进软骨细胞的生成。
肿瘤坏死因子
肿瘤坏死因子(TNF)有α(TNF-α)和β(TNF-β)两种亚型，TNF-α与骨质疏松密切相关，在破骨细胞生成及破骨细胞介导的局部骨丢失过程中都起重要作用，促进骨吸收，抑制骨重建，最终导致骨量减少。
胰岛素样生长因子
胰岛素样生长因子(IGF)可促进成骨细胞分化、增殖、募集，促进成骨细胞胶原及骨钙素合成，加快骨矿化。血清IGF-Ⅰ水平随增龄而明显下降。
来源：中国骨质疏松杂志 2023年4月第29卷第4 期
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