骨有機基質(zhì)的90%以上由膠原組成，其中Ⅰ型膠原約占97%。其合成與分解的代謝產(chǎn)物可間接反映骨轉(zhuǎn)換的狀況。Ⅰ型前膠原N端前肽(PINP)和Ⅰ型前膠原C端前肽(PICP)是成骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞增殖的特異性產(chǎn)物。當(dāng)骨骼、軟組織和皮膚合成Ⅰ型膠原時，PINP和PICP被剪切而進(jìn)入血液，因而可反映骨形成的動態(tài)變化。

Ⅰ型膠原衍生自一個較大的蛋白質(zhì)，即Ⅰ型前膠原。Ⅰ型前膠原在成骨細(xì)胞中合成，其羧基端和氨基端分別向兩端延伸，形成前Ⅰ型膠原的前體，向羧基端延伸的前肽稱PICP，向氨基端延伸的前肽稱PINP(見下圖)。

這兩種前肽實際上不是肽，而是一種不均一的三聚體蛋白，它們分別由兩條前α1鏈和1條前α2鏈組成，又分別由兩個二硫鍵連接成一個球形糖蛋白。成骨細(xì)胞中含有大量的Ⅰ型前膠原，骨形成時Ⅰ型前膠原被分泌到細(xì)胞外，在各自蛋白酶的作用下，裂解為Ⅰ型前膠原N端前肽(P1NP)、Ⅰ型前膠原C端前肽(PICP)和Ⅰ型膠原3個片段。Ⅰ型膠原被組裝在類骨質(zhì)中，無機礦物質(zhì)鈣和磷沉積于其中，形成羥基磷灰石；而PINP和PICP則作為代謝產(chǎn)物進(jìn)入血液和尿液中。PICP和PINP進(jìn)入血液循環(huán)，由肝臟分解代謝。PICP分子質(zhì)量為117kDa，分子中不含羥脯氨酸，在血中半衰期6～8min，由肝竇內(nèi)皮細(xì)胞甘露糖受體俘獲消除。PINP分子質(zhì)量為70kDa，由肝細(xì)胞清道夫受體俘獲清除，但也可直接沉積于骨組織中。延長肽分子量太大，不能通過腎臟濾過，尿中一些大的羥脯氨酸片段由PINP裂解而來。