胶原以外的其他蛋白质，除弹性硬蛋白含少量羟脯氨酸外，均不含羟脯氨酸。因此血、尿和组织的羟脯氨酸含量测定成为衡量机体胶原组织代谢的重要指标。当体内结缔组织较大量增生或破坏时，如严重骨折、烧伤、重症肺结核和肝硬变、Hodgkin’s病、甲状腺功能亢进症、羟脯氨酸血症均可造成血、尿中羟脯氨酸含量的增加。
此外，对皮肌炎、恶性肿瘤、煤矽肺等疾病的诊断及疗效观察有一定的参考价值，也是观察儿童生长速度的重要指标。
测定羟脯氨酸也是了解骨吸收、骨代谢情况的指标，骨组织的主要成分为胶原蛋白，血钙降低时，出现骨的溶解吸收，尿羟脯氨酸排出增多。
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