骨转换(bone turnover)是成骨细胞、破骨细胞及骨细胞等紧密合作的动态骨骼代谢过程，其完成骨量调节、骨骼更新及骨骼结构完整性的维持等重要生理功能^[1]。在骨质疏松症等代谢性骨病及肿瘤相关性骨骼疾病中，骨转换失衡是骨量丢失、骨微结构损伤、骨脆性增加的重要病理生理学机制^[2]。准确评估骨转换状态，对于揭示多种骨骼疾病的发病机制，进行疾病诊断与鉴别诊断、判断疾病预后、预测骨折风险及评估药物依从性与疗效，具有十分重要的临床价值^{[3, 4, 5, 6, 7]}。

骨转换生化指标(bone turnover biochemical marker)是骨组织分解与合成代谢的中间产物，且包括成骨细胞及破骨细胞分泌的酶类^[8]。骨转换生化指标能够准确特异地反映骨形成及骨吸收状态^{[9, 10, 11]}。骨转换生化指标分为骨形成与骨吸收指标两大类，前者包括骨源性碱性磷酸酶、总碱性磷酸酶、总骨钙素、Ⅰ型原胶原氨基端及羧基端肽等指标，反映骨组织合成代谢情况；骨吸收指标包括尿钙与肌酐比值、吡啶啉、脱氧吡啶啉、羟脯氨酸、Ⅰ型胶原氨基端及羧基端片段、抗酒石酸酸性磷酸酶5b同工酶、组织蛋白酶K等，反映骨骼分解代谢水平^{[3, 4]}。近20年来，具有较高敏感性与特异性的骨转换生化指标的研究与应用取得了长足进展，目前国际骨质疏松基金会及国际临床生化联合会推荐将Ⅰ型原胶原氨基端肽(procollagen type 1 N-terminal propeptide，P1NP)及Ⅰ型胶原羧基端肽交联(β cross-linked C-telopeptide of type 1 collagen，β-CTX)作为敏感的骨形成及骨吸收指标，用于骨质疏松症的诊断及治疗评估^{[12, 13]}。骨基质蛋白90%以上是Ⅰ型胶原，P1NP是骨形成中Ⅰ型原胶原代谢成胶原的中间产物，可敏感而特异性反映成骨细胞活性；β-CTX是骨吸收过程中Ⅰ型胶原降解产物，可特异性反映破骨细胞活性^{[1, 2, 3]}。

中国大样本人群骨转换生化指标P1NP及β-CTX血清浓度正常参考值，已于2014年在多中心平行横断面研究——中国人骨转换生化指标研究(Chinese Bone Turnover Marker Study，CHBTM)中建立^[14]，但该研究年龄分层较细，每10岁设置一个年龄段，临床应用不是很方便，为此本研究按照＜30岁；男性：30~50岁，女性:30岁~绝经前；男性：51~70岁，女性:绝经~70岁；＞70岁不同年龄段，重新进行年龄分层再分析，以建立健康男女性P1NP及β-CTX的简便参考值。

本研究为多中心平行横断面研究，研究方案经北京协和医院伦理委员会批准，所有受试者了解研究内容，入组前签署知情同意书。

入组标准：年龄15岁以上；根据病史、体格检查和实验室检查判断研究对象健康状况良好；体质量指数18~30 kg/m²；腰椎解剖结构适于双能X线骨密度测量；至少有3个腰椎可测量。

排除标准：近1年内使用过双膦酸盐类药物、近3个月使用过雌激素、选择性雌激素受体调节剂、甲状旁腺激素制剂、雷奈酸锶或降钙素治疗；近3个月接受了2周以上可能影响骨代谢的治疗，包括促进合成代谢的类固醇类、糖皮质激素或孕激素；有其他代谢性骨病史，包括甲状旁腺功能亢进症或减退症、畸型性骨炎、骨软化症和成骨不全等；有甲状腺疾病者甲状腺功能异常(thyroid stimulating hormone，TSH，超敏感TSH测试异常)；1型及2型糖尿病患者；有严重肝肾功能损害，即丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)高于正常值2倍以上、血肌酐≥150 μmol/L者。

2010年至2012年，募集北京、武汉、广州、上海及重庆5个城市的健康志愿者，详细记录病史，包括既往骨折史、用药史等，完成体格检查，获得身高、体质量等人体测量数据，最终纳入符合研究标准资料完整的健康受试者，进行年龄及性别分层分析。

获取受试者清晨8：00~9：00空腹血清，各研究中心采用自动分析仪检测肝、肾功能，血钙、磷、碱性磷酸酶。各单位将0.5mL受试者血清，送至北京协和医院内分泌科国家卫生和计划生育委员会(原卫生部)内分泌重点实验室，统一采用化学发光法进行β-CTX、P1NP、25羟维生素D(25 hydroxy vitamin D，25OHD)及甲状旁腺素(parathyroid hormone，PTH)的测量(上海罗氏诊断公司免费提供试剂盒及技术支持)。上述生化指标在同一时间点采用相同试剂盒进行同批次检验，由相同技术员按照生产厂家的操作流程及专门的实验室质量控制规程进行测量。

血清P1NP浓度检测批内及批间变异系数(coefficient of variation，CV)分别为1.2%~4.9%及4.3%~6.5%，最小可测值(minimum measurable value，MMV)为5.0 ng/mL。β-CTX检测批内及批间CV分别为1.6%~3.0%及1.3%~4.3%，MMV为0.01 ng/mL。25OHD测量批内及批间CV值为1.7%~7.8%和2.2%~10.7%，MMV为3.0 ng/mL。PTH检测批内及批间CV分别为1.5%~4.1%和2.6%~6.2%；MMV为1.2 pg /mL。

所有数据分析均采用SPSS 20.0软件(SPSS Inc.，Chicago，IL，USA)，定量资料采用均数、标准差、中位数、第2.5百分位数和第97.5百分位数表示。分类指标采用例数及百分数描述。分别对总人群以年龄段、性别为分层因素对各研究指标进行描述。分别对男性及女性受试者，按照＜30岁；男性：30~50岁，女性：30岁~绝经前；男性：51~70岁，女性：绝经~70岁；＞70岁不同年龄段，分别计算各年龄段骨转换指标的中位数浓度及95%可信区间。两样本间差异比较，采用Mann-Whitney U检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

纳入健康受试者1 436人，其中男性500人，女性936人；受试者年龄15~110(50.6±19.6)岁。来自北京、上海、广州、武汉、重庆受试者人数分别为189(13.16%)、320(22.28%)、334(23.26%)、376(26.18%)、217(15.11%)(表1)。

中国人群骨转换生化指标P1NP、β-CTX血清浓度呈非正态分布，P1NP中位数浓度为49.36 ng/mL(95% CI：18.79~155.55 ng/mL)，β-CTX中位数浓度为0.37 ng/mL(95% CI：0.11~0.90 ng/mL)。PTH中位数浓度为28.41 pg/mL(95% CI：8.62~71.08 pg/mL)，25OHD中位数浓度为18.39 ng/mL(95% CI： 7.37~38.68 ng/mL)(表2)。

女性按照＜30岁、30岁~绝经前、绝经~70岁、＞70岁不同年龄段进行分层分析，女性＜30岁及绝经~70岁骨转换水平较高(表3)，男性则＜30岁骨转换水平最高，此后逐渐下降(表4)。以骨密度正常30岁~绝经前女性作为正常参考人群，血清P1NP及β-CTX浓度范围95%可信区间分别是17.10~102.15及0.08~0.72 ng/mL；以30~50岁男性作为正常参考人群，血清P1NP及β-CTX浓度范围分别是20.29~110.53及0.11~0.83 ng/mL。

本研究受试者总体处于维生素D缺乏状态，血清25OHD中位数浓度为18.39 ng/mL。按照纬度从高到低，北京、上海、武汉、重庆及广州维生素D水平总体呈上升趋势，只有重庆维生素D水平表现出与纬度不符的较低水平，可能与该城市常年多雾，阳光照射不足有关(表5)。

骨骼是代谢活跃的组织，持续进行着骨转换过程，骨转换生化指标反映全身骨组织的合成与分解代谢，能够为骨质疏松症等代谢性骨病的诊断及治疗提供重要信息，且灵敏无创、易于开展。建立骨转换生化指标的正常范围，对于骨质疏松症等代谢性骨病的诊断、鉴别诊断、治疗评估，具有重要临床意义。国际骨质疏松基金会建议以大样本、骨密度正常的青壮年男性或绝经前女性骨转换指标水平，作为正常参考值^{[14, 15]}。因此，本研究在前期中国人骨转换生化指标研究的基础上，重新进行年龄分层分析，以制定使用简便的国人骨转换生化指标P1NP及β-CTX正常参考值。

本研究为大样本、多中心横断面研究，采用敏感而特异的化学发光法，测定中国健康人群骨转换生化指标P1NP及β-CTX的血清浓度。以骨密度正常30岁~绝经前女性或30~50岁男性作为正常参考人群，中国女性血清P1NP及β-CTX浓度范围95%可信区间分别是17.10~102.15及0.08~0.72 μg/L，男性分别是20.29~110.53及0.11~0.83 μg/L。与国外研究结果^[16]相似，本研究提示中国男女性青壮年期，骨转换水平较高。此后骨转换水平逐渐下降，直至女性绝经期后，骨转换指标再次显著升高^{[5, 17, 18, 19]}。上海一项研究在406名健康女性及226名健康男性中建立不同年龄段骨钙素、P1NP及β-CTX血清浓度的正常参考值^[20]，两项大样本骨转换生化指标研究结果，均可用于骨质疏松症及其他代谢性骨病的诊断及治疗。

正常人与骨质疏松患者间骨转换生化指标存在明显的交叉，因此骨转换生化指标不能用于诊断骨质疏松症，其水平显著升高提示存在继发性骨质疏松或其他代谢性、肿瘤性骨病的可能^{[13, 21]}，本研究结果可用于骨质疏松症与其他骨骼疾病的鉴别诊断。骨转换生化指标还可用于抗骨质疏松治疗方案的决策，以及评估患者依从性及药物疗效。如患者骨吸收指标升高，提示使用骨吸收抑制剂较为恰当，而高龄男性及女性，部分患者骨转换生化指标明显降低，提示当使用骨吸收抑制剂效果欠佳时，应酌情考虑使用骨形成促进剂^[21]。临床研究显示，双膦酸盐、雌激素、选择性雌激素受体调节剂、雷奈酸锶、狄诺塞麦等骨吸收抑制剂治疗，骨转换指标，尤其是骨吸收指标在治疗3~6个月明显降低^{[22, 23, 24, 25, 26]}；而骨形成促进剂甲状旁腺素氨基端1~34或1~84片段治疗后，骨转换指标，尤其是骨形成指标在治疗1~3个月明显上升^{[25, 26, 27]}，骨转换生化指标的变化明显快于骨密度，能够较早反映药物疗效。因此，本研究结果对于制定骨质疏松症治疗方案、评估患者依从性及药物疗效，具有良好的实用价值。

本研究样本量较大，受试者年龄跨度大，且来自不同纬度地区，能够较好地代表中国人群的骨转换生化指标特点。研究人群均为汉族城市居民，能够避免种族及生活环境差异对骨转换的影响。骨转换生化指标P1NP、β-CTX、PTH及25OHD浓度均于北京协和医院内分泌实验室采用统一方法进行测量，避免了不同检测方法造成的结果误差。本研究的不足在于，15~19岁及80岁以上年龄段人群样本量相对较小；未测量患者血清雌雄激素浓度，难以细致分析不同性激素水平对骨转换状态的影响；未调查运动、吸烟、饮酒、饮用富含咖啡因的饮料、妊娠及哺乳史、肾功能及季节变化对骨转换生化指标的影响。

综上，本研究在多中心、大样本健康人群中，调查男女性骨形成及骨吸收生化指标P1NP及β-CTX不同年龄段的血清浓度，以骨密度正常的30岁~绝经前女性或30~50岁男性作为参考的人群，中国女性血清P1NP及β-CTX浓度范围95%可信区间分别是17.10~102.15及0.08~0.72 ng/mL，男性分别是20.29~110.53及0.11~0.83 ng/mL。研究结果对于骨质疏松症的鉴别诊断、骨折风险及药物疗效评估，具有重要的临床意义。