體內(nèi)外鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣磷代謝的相關(guān)介紹
體內(nèi)外鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié) 體內(nèi)鈣磷代謝,主要由甲狀旁腺激素、1,25-(OH)2D3和降鈣素三個(gè)激素作用于腎臟,骨骼和小腸三個(gè)靶器官調(diào)節(jié)的。
(1)甲狀旁腺素(Parathormone,PTH):是由甲狀旁腺主細(xì)胞合成并分泌的一種單鏈多肽激素,具有升高血鈣、降低血磷和酸化血液等作用。PTH在血液中半衰期僅數(shù)分鐘,甲狀旁腺細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存亦有限。血鈣是調(diào)節(jié)PTH的主要因素。低血鈣的即刻效應(yīng)是刺激貯存的PTH釋放,持續(xù)作用主要是抑制PTH的降解速度。此外,1,25-(OH)2D3增多時(shí),PTH分泌減少;降鈣素則可促進(jìn)PTH分泌。
PTH作用于靶細(xì)胞膜,活化腺苷酸環(huán)化酶,增加胞質(zhì)內(nèi)cAMP及焦磷酸鹽濃度。cAMP能促進(jìn)線粒體Ca2+轉(zhuǎn)入胞質(zhì);焦磷酸鹽則作用細(xì)胞膜外則,使膜外側(cè)Ca2+進(jìn)入細(xì)胞,結(jié)果可引起胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度增加,并激活細(xì)胞膜上的“鈣泵”,將Ca2+主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外液,導(dǎo)致血鈣升高。
1)對(duì)骨的作用:PTH有促進(jìn)成骨和溶骨的雙重作用。小劑量PTH刺激骨細(xì)胞分泌胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF),促進(jìn)膠原和肌質(zhì)生成,有助于成骨;大劑量PTH能將前破骨細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為破骨細(xì)胞,后者數(shù)量和活性增加,分泌各種水解酶和膠原酶,并產(chǎn)生大量乳酸和檸檬酸等酸性物質(zhì),促進(jìn)骨基質(zhì)及骨鹽溶解。
2)對(duì)腎臟的作用:PTH增加腎近曲小管、遠(yuǎn)曲小管和隨袢上升段對(duì)Ca2+的重吸收,抑制近曲小管和遠(yuǎn)曲小管對(duì)磷的重吸收,結(jié)果尿鈣減少,尿磷增多。
3)對(duì)小腸的作用:PTH通過(guò)激活腎臟1α-羥化酶,促進(jìn)1,25-(OH)2D3的合成,間接促進(jìn)小腸吸收鈣磷,此效應(yīng)出現(xiàn)較緩慢。
?。?)1,25-(OH)2D3:1,25-(OH)2D3是一種具有生理活性的激素,皮膚中的膽固醇代謝中間產(chǎn)物,在紫外線照射下先轉(zhuǎn)變?yōu)榍熬S生素D3(previtamin D3),后自動(dòng)異構(gòu)化為維生素D3(V D3)。皮膚轉(zhuǎn)化生成的及腸道吸收的V D3入血后,首先在肝細(xì)胞微粒體中25羥化酶催化下,轉(zhuǎn)變?yōu)?5-(OH)D3,再在腎近曲小管上皮細(xì)胞線粒體內(nèi)1α-羥化酶作用下,轉(zhuǎn)變成1,25-(OH)2D3,其活性比VD3高10-15倍速。PTH能促進(jìn)1α-羥化酶合成。1,25-(OH)2D3的生理作用:
1)促進(jìn)小腸對(duì)鈣磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn):與腸粘膜上皮細(xì)胞特異受體結(jié)合后,直接作用于刷狀緣,改變膜磷脂的結(jié)構(gòu)與組成(增加磷脂酰膽堿和不飽和脂肪酸含量),從而增加鈣的通透性;與受體結(jié)合,進(jìn)入細(xì)胞核,加快DNA轉(zhuǎn)錄mRNA,促進(jìn)與Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的蛋白質(zhì)(鈣結(jié)合蛋白,Ca2+-ATP酶)的生物合成;刺激基底膜腺苷酸環(huán)化酶的活化,Ca2+向血液轉(zhuǎn)運(yùn)是在Ca2+-ATP酶作用下的主動(dòng)耗能過(guò)程。這樣,進(jìn)入細(xì)胞的Ca2+和cAMP都作為第二信使,發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用。
2)具有溶骨和成骨的雙重作用:既能刺激破骨細(xì)胞和加速破骨細(xì)胞的生成,又能刺激成骨細(xì)胞分泌膠原等,促進(jìn)骨的生成。鈣磷供應(yīng)充足時(shí),主要促進(jìn)成骨。當(dāng)血鈣降低、腸道鈣吸收不足時(shí),主要促進(jìn)溶骨,使血鈣升高。
3)促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞對(duì)鈣磷重吸收:其機(jī)制是增加細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白的生物合成。此作用較弱,只是在骨骼生長(zhǎng)、修復(fù)或鈣磷供應(yīng)不足時(shí),作用增強(qiáng)。
(3)降鈣索:降鈣素(Calcitonin,CT)是由甲狀腺濾泡旁細(xì)胞(又稱C細(xì)胞)所分泌的一種單鏈多肽類激素。血鈣升高可刺激CT的分泌。血鈣降低則抑制其分泌。CT的生理功能:
?、僦苯右种破乒羌?xì)胞的生成和活性,抑制骨基質(zhì)分解和骨鹽溶解;加速破骨細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞,增強(qiáng)成骨作用,降低血鈣、血磷濃度。
?、谥苯右种颇I小管對(duì)鈣磷重吸收,從而使尿磷,尿鈣排出增多。
?、垡种颇I1α-羥化酶而間接抑制小腸鈣磷的吸收。
在正常人體內(nèi),通過(guò)PTH、CT、1,25-(OH)2D3三者的相互制約,相互協(xié)調(diào),以適應(yīng)環(huán)境變化,保持血鈣濃度的相對(duì)恒定。