骨轉化標志物|茁彩生物

骨組織始終處于持續的新陳代謝過程中，舊骨被逐漸吸收，而新骨則不斷生成，這一動態平衡的過程被稱為骨轉化。骨轉化標志物是骨組織在代謝過程中產生并釋放入血液或尿液中的生物分子，它們是評估骨代謝狀態的關鍵生化指標。這些標志物主要分為兩大類：骨形成標志物（反映成骨細胞的活性）和骨吸收標志物（反映破骨細胞的活性）。

骨形成標志物

?骨鈣素（Osteocalcin, OC）?

骨鈣素是由成骨細胞合成和分泌的一種非膠原蛋白，在骨基質中含量最為豐富。它含有49個氨基酸殘基，分子中包含3個由維生素K依賴的γ-羧基谷氨酸（Gla）殘基。在成骨細胞內，骨鈣素最初以前體形式合成，隨后經過加工修飾，轉變為具有生物活性的成熟骨鈣素。其合成過程受到多種因素的調控，包括甲狀旁腺激素、維生素D和降鈣素等，其中維生素D對骨鈣素的合成具有顯著的促進作用。

骨鈣素是骨組織礦化過程中的關鍵調節因子，能夠與羥磷灰石晶體結合，有效促進骨基質的礦化，在骨組織的形成及維持骨強度方面扮演著至關重要的角色。此外，骨鈣素還具備內分泌功能，可進入血液循環，對其他組織和器官產生作用。例如，骨鈣素能夠刺激胰島素分泌，提升胰島素敏感性，參與糖代謝的調節；同時，它還能影響能量代謝和生殖功能，對維持機體整體代謝平衡具有重大意義。

?I型前膠原氨基端前肽（Procollagen I N-terminal Propeptide, PINP）?

成骨細胞在合成I型膠原時釋放的代謝產物，能夠反映骨基質的合成速率。PINP是I型膠原合成過程中的產物。I型膠原是骨基質中最主要的蛋白質，約占骨有機成分的90%。在成骨細胞內，I型前膠原合成后，其氨基端的一段肽鏈被酶切下來，釋放到血液循環中，即為PINP。

PINP水平直接反映了成骨細胞合成I型膠原的速率，是評估骨形成的特異性標志物之一。在骨組織重建過程中，當新骨形成活躍時，成骨細胞合成的I型膠原量增加，PINP的分泌也隨之增多；相反，當骨形成受到抑制時，PINP水平則會下降。

骨吸收標志物

?β-膠原降解產物（β-CrossLaps, β-CTX）?

在骨吸收過程中，I型膠原降解產生的片段特異性地反映了破骨細胞的活性。β-CTX是I型膠原在破骨細胞作用下分解產生的特異性降解產物。在這一過程中，破骨細胞分泌多種酶，將I型膠原分子的羧基端肽部分切割下來，形成β-CTX。該物質釋放入血后，通過檢測其水平可以準確反映骨吸收的程度。

β-CTX的含量與破骨細胞活性和骨吸收速率密切相關。當骨吸收增強時，破骨細胞大量分解I型膠原，導致β-CTX的生成和釋放增加；反之，當骨吸收減弱時，β-CTX的水平則會相應降低。

?抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRACP-5b）?

由破骨細胞特異性分泌的酶，能夠直接反映破骨細胞的數量和活性。TRACP-5b 是一種由破骨細胞特異性分泌的酸性磷酸酶同工酶，在酸性環境中表現出較高的活性，并且能夠抵抗酒石酸鹽的抑制作用。該酶在破骨細胞內合成后，分泌至細胞外，進入血液循環。通過檢測血清中 TRACP-5b 的水平，可以準確反映破骨細胞的活性。

TRACP-5b 參與破骨細胞的骨吸收過程，能夠水解磷酸酯鍵，釋放無機磷酸鹽，同時調節破骨細胞周圍的微環境，促進骨基質的溶解和吸收。此外，TRACP-5b 還與破骨細胞的分化、成熟及存活密切相關。