王继贵
(中南大学湘雅二医院检验科,湖南长沙410011)
·述评·
继发性骨质疏松的实验室检查
王继贵
(中南大学湘雅二医院检验科,湖南长沙410011)
骨质疏松分为原发性和继发型。导致继发性骨质疏松的疾病有许多种,本文阐述了证实这些疾病诊断的一些试验。基础状况的治疗可以改善骨的量和/或质,且降低骨折的危险性。
骨质疏松;实验室检查;骨折危险性
骨质疏松分为原发性和继发型,所有的骨质疏松病人都应测定25-羟维生素D、血清和尿钙、全血细胞计数以及肾功能的某些评价。原发性骨质疏松进一步分为1型和2型。1型发生在50到70岁之间的人群中,是绝经后妇女最常见的骨质疏松,同雌激素丧失明显有关;2型发生在70岁以上的病人中,2型原发性骨质疏松的实验室检查是极少的,导致继发性骨质疏松的疾病多种多样,证实这些基础疾病的诊断,给予足够的治疗,可以改善骨量和/或质,以减少骨折的危险性。
某些继发性骨质疏松,如用药所致,有时将不需要作实验室检查,因为由病史及物理检查即可作出诊断。例如糖皮质类固醇诱导的骨质疏松,是由于口服糖皮质类固醇激素(泼尼松)治疗,而不是内源性的。至于其他一些可能的继发原因,常常需要作实验室研究。
1.1 性腺功能障碍性疾病性腺机能减退能降低峰骨量和/或随着年龄的增长,骨丧失增加。有时临床诊断能满足需要,不再需要实验室检查。实验室测定可以帮助诊断或评价雌激素(Estrogen,E)水平,但是对于骨并发症,通常不需要实验室检查。尽管如此,有不能解释的性腺机能低下的病人,需要评价。对于妇女,测定雌二醇(Estradiol,E2)及促性腺激素黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)和促卵泡激素(Follicle stimulating hormone,FSH),将使诊断明确,以决定性腺机能低下是原发性的或继发性的,例如,自身免疫性卵巢过早衰退,其特征是血清E2降低,而LH和FSH升高。同样,原发性睾丸衰退的男性,血清睾酮(Testosterone,T)浓度将下降,LH和FSH增加。在一个有垂体肿瘤的个体,性类固醇水平降低,将伴随有正常或低水平的LH和FSH。对于睾丸功能的评价,依赖于准确测定血清睾酮浓度。Bhasin等[1]用高效液相色谱串联质谱法研究了456例非肥胖的健康男性(年龄19~40岁)血清睾酮的参考范围,总睾酮为(723.8±221.1)ng/ dl,游离睾酮为(141.8±45.0)pg/ml。Mazer[2]报告一种新的电子制表软件用于计算血清游离睾酮、二羟睾酮、雌二醇、雌酮和皮质醇浓度。建立了最佳和标准化的性腺生成障碍性疾病的评价方法。
1.2 甲状腺疾病甲状腺机能亢进增加骨转化(Bone turnover),骨量降低。有研究[3]显示:未经治疗的甲状腺机能亢进的病人骨矿物质密度(Bone mineral density,BMD)显著降低,治疗后BMD显著增加,1~4年甚至会一过性高出正常水平,诊断时年龄越大,臀部骨折的危险性越大,即使不抗骨质疏松治疗,甲状腺机能恢复正常后,BMD也会恢复正常水平。
血清促甲状腺激素(Thyrotropin,TSH)被认为是最好的甲状腺功能的过筛试验,需要测定游离甲状腺激素(FT4)或总甲状腺素加甲状腺结合蛋白(通常为T3树脂摄取试验),以确定甲状腺机能亢进的诊断。
1.3 肾上腺疾病骨质疏松和骨折是糖皮质激素治疗炎性疾病时一种常见并发症[4]。在大多数病人中,是由外源性口服糖皮质激素治疗引起;但是少数皮质醇增多症病例可能是由于肾上腺肿瘤或癌、分泌ACTH的垂体肿瘤所致。用24h尿测定游离皮质醇或地塞米松试验,即可确定诊断糖皮质激素诱导的骨质疏松(Glucocorticoid-induced osteoporosis,GIOP),男性发生骨折大约比女性晚10年,对于男性骨质疏松的危险性受到较少的重视。在男性和女性中评价GIOP是类似的,大多数GIOP的现代治疗研究[4]已包括男性。美国FDA已批准胺丁羟磷酸盐(Alendronate)、利塞磷酸盐(Risedronate)和唑来磷酸(Zoledronic acid)用于男性GIPO的治疗。在36个月的特立帕肽(Teriparatide)和胺丁羟磷酸盐的临床试验中,FDA也批准特立帕肽用于男性和妇女的GIOP治疗。
1.4 甲状旁腺疾病有甲状旁腺机能亢进的病人,应在疾病过程中尽早测定血清钙和血清甲状旁腺激素(Parathyroid hormone,PTH)进行诊断。某些病人出现各种骨异常,如骨质疏松。尽管如此,低骨量仍是甲状旁腺机能亢进手术治疗的一个指征[5]。应当注意,循环血清钙结合到血清白蛋白上,血清白蛋白每降低1g/dl,血清钙则升高0.8mg/dl,如果血清白蛋白降低,必须计算校正的血清钙。因为PTH中1~84个氨基酸的碎片可与用在各种试验中的抗体相互作用,使结果失真。较新的标准的PTH试验,可满足临床应用,它不能测定7~84位PTH碎片[6]。如果25-羟维生素D水平显著降低的话,在补充维生素D后应测定PTH和血清钙。
1.5 糖尿病和骨质疏松1型和2型糖尿病两者同骨折的危险性增加都有关系。已完全确定骨质疏松和糖尿病是普遍存在的疾病,同发病率和死亡率有显著的关系[7]。最近有资料提示糖尿病和并发症可能有害于骨健康,糖尿病治疗中用的药物噻唑烷二酮类(Thiazolidinediones)也能引起骨丧失和增加骨折的危险性。目前,对这种病人尚无特殊的实验室检查,虽然空腹血糖和餐后2h血糖水平及糖化Hb是标准的试验用于糖尿病的诊断和治疗监测。
有几种胃肠疾病的病人,骨折的危险性增加。在这个大量人群研究中[8],慢性胰腺炎、胃切除术、乳糜泻和肝硬化骨折的危险性比对照病人增加达2.5倍。
2.1 胃切除术严重的消化性溃疡病,常常用胃切除术治疗,通常是部分胃切除以减少酸的产生,随之发生的是钙和维生素D的吸收障碍,可由血清水平降低及尿钙排泄减少来证明。有趣的是,用于消化性溃疡的药物,特别是质子泵抑制剂也与骨折的危险性增加有关[9]。但是还没有专门的实验室检查能预测与这种给药有关的骨丧失。
2.2 肥胖症手术治疗肥胖症减肥治疗,常切除部分胃和小肠,以限制营养物的吸收,导致体重丧失。研究证实[10]:肥胖手术后出现代谢性骨病、骨密度减少,骨量丧失,发生骨折的危险性增加。血清钙和维生素D吸收障碍,校正后的血清钙和25-羟维生素D是这些病人中唯一可作的实验室检查。然而,需要较长期的进一步研究,以获得更充分的资料理解肥胖手术后的这些变化。
2.3 炎性肠病在Crohn’s病时,可能有严重的吸收障碍,导致骨质疏松,有时成为骨软化。此外,测定校正的血清钙、25-羟维生素D及尿钙排泄可能是有帮助的,改善基础的疾病,常常导致骨矿物质密度显著的改善及实验室测定值的正常化。
2.4 胰腺外分泌不足慢性胰腺炎病人或胰腺切除术后,可能导致脂肪泻和/或维生素D和钙吸收障碍及骨质疏松性骨折的危险性增加[8]。测定血清淀粉酶和脂肪酶水平可用作胰腺炎的诊断。胰腺炎的改善和/或用胰腺酶治疗,以改善肠吸收,将帮助维生素D和钙水平正常化。当校正血清钙时,可能是正常的,而尿钙排泄和25-羟维生素D水平可能降低。胰腺炎的改善和脂肪泻的停止,应当改善维生素D和钙的吸收,但是取决于疾病的时间和严重性。
2.5 肝病和骨质疏松胆汁性肝硬化是典型的与骨质疏松有关的肝病,虽然发病机理仍未确定。骨形成减低是重要的原因,对于胆汁性肝硬化所致的骨质疏松没有可检查的特殊试验。对这种状况通常的实验室检查如血清碱性磷酸酶轻度升高,或转氨酶不升高,及存在抗线粒体抗体和抗核抗体[11]。对继肝病后的诊断是重要的,但是它们不提供关于与骨质疏松症有关的特殊信息。慢性活动性肝炎和肝硬化也同低骨量有关,因此,除临床病史和检查之外,肝功能试验在作这些诊断方面是有帮助的。
2.6 酒精滥用和骨质疏松酒精中毒的病人有骨折的危险性,基于许多可能的机制,其中有一些可在实验室试验中反映出来。嗜酒者可能有性腺机能减退,是下丘脑垂体性腺生成障碍轴的所有水平受影响所致,这个问题在男人中的研究比女人多,此时血清睾酮水平降低是可能的,促性腺激素LH和FSH水平是变动的。血清25-羟维生素D水平降低是由于缺少饮食摄入,缺少阳光。使用酶诱导的抗惊厥药物,用于酒精中毒有关的突然发作、胰腺炎和/或酒精性肝病的证据,在标准的实验室检查中对这些疾病可以反映出来,血清钙可以显示降低,如果白蛋白降低是由于肝合成功能不良,校正后的血清钙通常是正常的。
2.7 乳糜泻乳糜泻(Celiac disease,CD)时的慢性炎症和吸收不良能引起骨代谢改变和骨矿物质丧失,是继发性骨质疏松的一种可觉察的原因。在西方人群中,患CD者至少有1%[12]。CD又称非热带性口炎性腹泻或麸胶敏感性腹泻。儿童和成人均可患此病,临床表现多种多样,从很轻的没有胃肠症状,至有严重脂肪泻的完全的肠吸收不良。在儿童,可有生长迟滞和青春期延迟,由于绒毛萎缩在对麸质饮食起反应时,引起吸收不良,导致骨生长延迟,维生素D缺乏,甚至骨折。成人也可出现骨折,或骨矿物质密度降低及少许胃肠症状。小肠活检可提供明确的诊断。血清学试验有发展,标准的试验是肌内膜IgA抗体及抗人组织转谷氨酰胺酶[13]。最近,已发现抗合成脱酰胺基麸朊肽IgA和IgG抗体能预测这个疾病的存在[12]。对有低骨量、显著维生素D缺乏和吸收不良证据的病人,用乳糜泻抗体过筛,可得以确定诊断。
2.8 血色沉着病这是相当普遍的一种遗传学疾病,导致铁沉积在肝脏和胰腺,垂体前叶也能受铁过载的影响,导致继发性性腺机能减退。对血色沉着病的标准过筛试验是测定血清铁、转铁蛋白饱和度和血清铁蛋白水平[14]。某些病人将需要用肝活检作染色铁分析,以证实诊断。
3.1 类风湿性关节炎类风湿性关节炎能导致关节周围的骨丧失,以及全身的骨骼缺陷。用糖皮质激素治疗,增加临床有意义的骨量降低和骨折危险性的发生率。虽然病史和物理检查有许多线索可以诊断,血清学检查包括测定类风湿因子及抗-瓜氨酸蛋白抗体[15]。急性时相反应剂如红细胞沉降率(ESR)和C-反应蛋白(CRP)被用于评价该病的活动性。这些试验对类风湿性关节炎的诊断和治疗是有帮助的。它们对骨质疏松的危险性没有任何直接的影响。然而,大多数有严重该病的这些病人,需要用强的松治疗,将可能导致继发性骨质疏松。
3.2 慢性阻塞性肺病(COPD)COPD同骨质疏松强烈地相关,特别是在男性,可能是由于体力活动减少及抽烟的结果。对COPD没有特殊的实验室检查,但是血气分析将可反映此病的严重性,测定PCO2通常将帮助鉴别是否有支气管炎或肺气肿。其他肺部疾病,如结节病,由于减少体力活动,慢性炎症和/或用口服糖皮质激素治疗,也能导致骨质疏松。活动性结节病和其他肉芽肿病可产生维生素D过多症,因为在肉芽肿时不能控制1-α-羟化酶水平,因此,给大多数有骨质疏松的病人补充钙和维生素D可能增加高尿钙和高血钙的危险,欲证实高尿钙和/或高血钙是由于病人的结节病所引起,需要测定1,25-二羟维生素D。
3.3 多发性骨髓瘤这种骨癌在X光照片上可看到同脊柱压缩性骨折的骨质疏松相类似,它同骨质疏松的表现难以区别。一种暗示性的诊断可由Hb及红细胞比积水平提供,因为在大多数骨质疏松病人中这些水平是正常的。测定血清和/或尿蛋白电泳是作诊断的标准方法,但是电泳法在敏感度上不能满足要求。最近,发展了一种敏感的自动化的免疫试验,测定血清和尿中游离轻链浓度,作为多发性骨髓瘤时的肿瘤标志物[16],用于鉴别诊断和治疗监测。
3.4 肥大细胞增多症系统的肥大细胞增多症总是在骨质疏松的鉴别诊断中,病人常出现有风疹色点和搔痒症,除皮肤活检外,实验室检查包括全血细胞计数,肝功能试验以及血清类胰蛋白酶水平。大多数病人将需作骨髓活检以证实诊断。这些试验可确定肥大细胞增多症的诊断,但是它们不能决定与此病有关的骨质疏松症的严重性。
3.5 药物导致继发性骨质疏松有些药物,增加骨质疏松症的危险性,如苯妥英、苯巴比妥,氨甲酰氮草以及扑痫酮等。抗发作性药物,增加维生素D的分解代谢,将导致25-羟维生素D的血清浓度减低,增加骨质疏松症和/或骨软化的机会。高剂量的L-甲状腺素导致骨转化增加和骨丧失。升高血清催乳素的药物,如大多数安定类药物,如酚塞嗪系、氟哌丁苯和氟砜噻吨,可以引起骨质疏松。
骨质疏松症分为原发及继发型,原发型骨质疏松进一步分为1型和2型,1型是绝经后妇女最常见的骨质疏松,2型发生在70岁以上的病人。继发型骨质疏松发生于各种各样的疾病之后,少数药物治疗之后,如长期口服糖皮质激素及安定类药物之后,也可继发骨质疏松,对这类骨质疏松可用多种实验室检查对原发病进行确认这是非常重要的,因为对原发病进行彻底治疗,可减少骨质疏松引起骨折的危险,经由病史和物理检查只能提供一个线索,实验室评价对原发病的诊断将起到重要的作用。
[1]Bhasin S,Pencina M,Jasuja GK,et al.Reference ranges for testosterone in men generated using liquid chromatography tandem mass spectrophotometry in a community-based sample of healthy nonobese young men in the Framingham Heart Study and applied to three geographically distinct cohorts[J].J Clin Endocrinol Metab,2011,96(8):2430-2439.
[2]Mazer NA.A novel spreadsheet method for calculating the free serum concentrations of testeosterone,dihydrotesteosterone,estradiol,estrone,and cortisol:with illustrative examples from male and femal populations[J].Steroids,2009,74(6):512-519.
[3]Vestergaard P,Mosekilde L.Hyperthyroidism,bone mineral,and fracture risk-a meta-analysis[J].Thyroid,2003,13(6):585-593.
[4]Adler RA,Hochberg MC.Glucocorticoid-inducecl osteoporosis in men[J].J Endocrinol Invest,2011,34(6):481-484.
[5]Bilezikian JP,Khan AA,Potts Jr JT.Third International Workshop of the Management of Asymptomatic Primary Hyperparathyroidism: Summary Statement from the third international workshop[J].J Clin Endocrinol Metab,2009,94(2):335-339.
[6]Sturgeon CM,Sprague SM,Metcalfe W.Variation in parathyroid hormone immunoassay results-a critical governance issue in the managernent of chronic kidney disease[J].Nephrol Dial Transplant, 2011,26(11):3440-3445.
[7]Kurra S,Siris E.Diabetes and bone health:the relationship between diabetes and osteoporsis-associated fractures[J].Diabetes Metab Res Rev,2011,27(5):430-435.
[8]Tignor AS,Wu BU,Whitlock TL.et al.High prevalence of lowtrauma fracture in chronic pancreatitis[J].Am J Gastroenterol, 2010,105(12):2680-2686.
[9]Fournier MR,Targownik LE,Leslie WD.Proton pump inhibitor, osteoporosis,and osteoporosis-related fractures[J].Maturitas,2009, 64(1):9-13.
[10]Viegas M,Vasconcelos RS,Neves AP,et al.Bariatric surgery and bone metabolism:a systematic review[J].Arq Bras Endocrinol Metabol,2010,54(2):158-163.
[11]Su CW,Chan CC,Hung HH,et al.Predictive value of aspartate aminotransferase to alanine aminotransferase ratio for hepatic firbrosis and clinical adverse outcomes in patients with primary biliary cirrhosis[J].J Clin Gastroenterol,2009,43(9):876-883.
[12]Rozenberg O,Lerner A,Pacht A,et al.A new algorithm for the diagnosis of celiac disease[J].Cell Mol Immunol,2011,8(2):146-149.
[13]Evans KE,Sanders DS.What is the use of biopsy and antibodies in celiac disease diagnosis?[J].J Intern Med,2011,269(6):572-581.
[14]Moyer TP,Highsmith WE,Smyrk TC,et al.Hereditary hemochromatosis:laboratory evaluation[J].Clin chim Acta,2011,412(17-18):1485-1492.
[15]Carmona L,Cross M,Williams B,et al.Rheumatoid arthritis[J]. Best Pract Res Clin Rheumatol,2010,24(6):733-745.
[16]Kang SY,Suh JT,Lee HJ,et al.Clinical usefulness of free light chain concentration as a tumor marker in multiple myeloma[J]. Ann Hematol,2005,84(9):588-593.
Laboratory testing in secondary osteoporosis
WANG Jigui.The Second Xiangya Hospital of Central South University,Changsha 410011,China
Osteoporosis has been classfied into primary and secondary forms.There are a wide variety of disorders that lead to secondary osteoporosis.This review elaborates on the tests that confirm these diagnoses.Treatment of an underlying condition may improve bone quantity and/or quality and decrease fracture risk.
Osteoporosis;Laboratory testing;Fracture risk
R783.4,R446
A
1674-1129(2013)03-0201-04
10.3969/j.issn.1674-1129.2013.03.001
王继贵,男,1937年出生,主任检验师,从事检验医学专业,研究方向为临床生化。