血液甲狀旁腺激素
最近審查:23.04.2024
成人甲狀旁腺激素的參考濃度(標準)為8-24 ng / l(RIA,N末端PTH); 完整的PTH分子 - 10-65ng / l。
甲狀旁腺激素 - 由84個氨基酸殘基組成的多肽由甲狀旁腺以高分子激素原形式形成和分泌。離開細胞後的生長激素與甲狀旁腺激素的形成發生蛋白水解。甲狀旁腺激素的產生,分泌和水解裂解調節血液中鈣的濃度。減少它會導致激素的合成和釋放的刺激,降低會導致相反的效果。甲狀旁腺激素可增加血液中鈣和磷的濃度。甲狀旁腺激素作用於成骨細胞,導致骨組織脫礦增加。不僅活化激素本身,還活化其氨基末端肽(1-34個氨基酸)。它是由甲狀旁腺激素在肝細胞和腎中的水解量越大而形成的,血中鈣濃度越低。在破骨細胞中,破壞中間骨材料的酶被激活,並且在腎近端小管的細胞中,磷酸鹽的反向重吸收被抑制。鈣的腸吸收增加。
鈣是哺乳動物生命中必需的元素之一。它參與許多重要的細胞外和細胞內功能的表現。
細胞外和細胞內鈣的濃度嚴格調控穿過細胞膜和胞內細胞器膜定向轉運。這種選擇性運輸導致的細胞外和細胞內鈣(1000倍以上)的濃度有很大的差別。這種顯著差異使得鈣成為方便的胞內信使。因此,在細胞溶質鈣濃度的骨骼肌臨時增加導致它的相互作用鈣結合蛋白 - 肌鈣蛋白C和鈣調蛋白,從而引發肌肉收縮。心肌細胞和平滑肌的興奮和收縮過程也是鈣依賴性的。此外,細胞內鈣濃度調節通過激活蛋白激酶和磷酸化的酶的幾個其它細胞過程。鈣參與的動作和其他細胞信使 - 環磷酸腺苷(cAMP)和1,4,5-三磷酸肌醇,從而介導對多種激素,包括epinefrii,胰高血糖素,vazonressin,縮膽囊素的細胞應答。
總之,人體是在骨的羥基磷灰石的形式約27000毫摩爾(約1kg)鈣和只有70毫摩爾細胞內和細胞外液。細胞外鈣呈現三種形式:未電離(或相關聯的與蛋白質,主要是白蛋白) - 約45-50%,離子化(二價陽離子) - 約45%,和鈣陰離子配合組成 - 約5%。因此,總鈣濃度顯著影響血液白蛋白(用於測定總鈣濃度總是建議調整取決於血清白蛋白的速率)。鈣的生理效應是由離子鈣(Ca ++)引起的。
通過調節的Ca ++的流入和流出的骨架1.0-1.3毫摩爾/升,並通過腎小管和腸上皮 - 血液中的離子鈣的濃度保持很窄的範圍內。此外,如該圖所示,鈣的細胞外液中穩定濃度++可以維持儘管從食品相當大量的,動員鈣的骨和腎臟(過濾例如由10克的Ca ++在原發性腎濾液重吸收回血9.8克)。
鈣體內平衡是一個高度複雜的均衡和多組分機構,基本功能可放置在細胞膜上識別最小波動的鈣水平的鈣受體並觸發細胞控制機制(例如鈣還原導致增加的甲狀旁腺激素的分泌和降鈣素的分泌減少),和效應器官和組織(骨,腎,腸),響應於由在的Ca ++運輸的相應變化kaltsiytropnye激素。
鈣代謝與磷代謝(主要是磷酸鹽 - -RO4)密切相關,它們的血液中的濃度成反比關係。這個關係對於磷酸鈣由於它們在血液不溶性無機化合物,它們是直接危險到主體特別相關。因此,總的鈣離子濃度和總血磷酸鹽的產物在非常嚴格的範圍不超過4:1的比率(以毫摩爾/升計),因為該指數高於5的值開始磷酸鈣鹽的活性沉澱,引起血管損傷被支撐(和動脈粥樣硬化的快速發展),軟組織的鈣化和小動脈的阻塞。
鈣穩態的主要激素介質是甲狀旁腺激素,維生素D和降鈣素。
由甲狀旁腺分泌細胞產生的甲狀旁腺激素在鈣穩態中起著核心作用。其對骨骼,腎臟和腸道的協調作用導致鈣向細胞外液的轉運增加和血液中鈣濃度的增加。
甲狀旁腺激素是84個氨基酸的蛋白質,質量為9500 Da,由位於第11染色體短臂上的基因編碼。它形成了一個115個氨基酸的前甲狀旁腺激素,落入內質網,失去了25個氨基酸位點。將中間親丙酸轉運到高爾基體中,從中切下六肽N-末端片段並形成激素的最終分子。甲狀旁腺激素在循環血中具有極短的半衰期(2-3分鐘),因此它被切割成C末端和N末端片段。只有N-末端片段(1-34個氨基酸殘基)保持生理活性。甲狀旁腺激素合成和分泌的直接調節劑是血液中的Ca ++濃度。甲狀旁腺激素與靶細胞的特定受體結合:腎和骨細胞,成纖維細胞。軟骨細胞,肌細胞血管,脂肪細胞和胎盤滋養層。
甲狀旁腺激素對腎臟的影響
佈置為PTH受體和鈣受體遠端腎單位,允許外Ca ++不僅提供直接(通過鈣受體),而且也間接(通過PTH的血液中的水平的調製)對腎組件鈣穩態效果。的C-AMP,這是排泄甲狀旁腺的活性的生物化學標記物的甲狀旁腺激素作用胞內作用介體。甲狀旁腺激素作用的腎臟作用包括:
- Ca ++在遠端小管中的重吸收增加(同時,由於高鈣血症導致的鈣過濾增加,伴隨著甲狀旁腺激素的過量分配,尿中Ca ++的排泄增加);
- 增加磷酸鹽排泄(作用於近端和遠端小管,甲狀旁腺激素抑制鈉依賴性磷酸鹽轉運);
- 增加碳酸氫鹽的排泄由於其在近端小管重吸收抑制的,這導致尿鹼化(如果PTH的過度分泌 - 由於從管狀鹼陰離子強烈撤回特定形式腎小管性酸中毒);
- 增加游離水的清除量,從而增加尿量;
- 增加維生素D-1α-羥化酶的活性,合成維生素D 3的活性形式,其催化腸吸收鈣的機制,從而影響鈣代謝的消化成分。
因此,與原發性甲狀旁腺功能亢進所概述上述由於PTH的過度作用其腎功能的影響是表現為高鈣尿症,低磷酸鹽血症,高氯酸中毒,多尿,煩渴和增加腎cAMP的餾分的排泄。
[12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26]
甲狀旁腺激素對骨質的影響
甲狀旁腺激素okazyaet兩者合成代謝和骨組織,其可以被分離出作為動作(的Ca ++動員從骨骼用於快速恢復與胞外流體中的餘額)和後期階段,在此期間所述酶刺激骨的合成(如的早期階段分解代謝作用溶酶體酶),促進骨吸收和重塑。主應用點PTH骨是成骨細胞,破骨細胞,因為,很顯然,具有PTH受體。下甲狀旁腺激素成骨細胞的作用產生多種介體,其中一個特殊的位置是由促炎性細胞因子IL-6和破骨細胞分化因子佔據,對破骨細胞的分化和增殖的有力刺激作用。成骨細胞還可以通過產生骨保護素來抑制破骨細胞功能。因此,破骨細胞的骨吸收是通過成骨細胞間接介導的。這增加了鹼性磷酸酶的釋放和羥基脯氨酸的排泄,羥基脯氨酸是骨基質破壞的標記。
在二十世紀的30-IES發現骨甲狀旁腺激素的獨特的雙重作用,當它是可能建立不僅重吸收,而且對骨組織合成代謝的影響。然而,僅50年後,實驗研究用重組甲狀旁腺激素的基礎上人們得知過量甲狀旁腺激素的延長恆定影響具有osteorezorbtivnoe動作和脈衝的它間歇流動到血液刺激骨重塑[87]。迄今為止,合成PTH(特立帕肽)藥物只對骨質疏鬆症的治療效果(而不是簡單地暫停其進展)批准通過了美國FDA的使用數量。
[27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37]
甲狀旁腺激素對腸道的影響
普拉特激素對鈣的胃腸吸收沒有直接影響。這些作用通過調節腎臟中活性(1,25(OH)2D3)維生素D的合成來調節。
甲狀旁腺激素的其他影響
在體外實驗中,發現了甲狀旁腺激素的其他作用,其生理作用尚未完全了解。因此,已經闡明了改變腸血管中的血流量,增強脂肪細胞中的脂肪分解,增加肝臟和腎臟中的糖異生的可能性。
上面已經提到的維生素D3是鈣穩態調節系統中的第二種強體液。其強大的單向作用,導致在腸中的增加鈣吸收和增加血液中的Ca的濃度++,證明這種其他因素的名稱 - 激素生物合成D.維生素d是一個複雜的多步驟過程。在人體血液中,可以同時定位約30種代謝物,活性最高的1,25(OH)2 - 二羥基化形式的衍生物或前體。第一步是在維生素d苯乙烯環,其或者與食物(麥角鈣化醇)進料或在紫外線(膽鈣化固醇)的影響下,皮膚產生的25位碳原子上的羥基化的合成。在第二階段,分子在位置1a用特定的近端腎小管 - 維生素D-1α-羥化酶進行再羥基化。其中大量的維生素d衍生物和同種型,只有三個具有顯著的代謝活性 - 24,25(OH)2D3,L,24,25(OH)3D3和升,25(OH)2D3,但只有後者作用比單向和強100倍其他變種的維生素。作用於腸細胞核的特定受體,維生素Dg刺激轉運蛋白的合成,該轉運蛋白攜帶鈣和磷酸鹽通過細胞膜轉移到血液中。1,25(OH)2維生素Dg的和負反饋濃度IA羥化酶活性提供了自動調節不承認多餘的活性維生素D 4。
維生素D也具有中等的氣象效應,其僅在甲狀旁腺激素存在下表現出來。維生素Dg也對甲狀旁腺的甲狀旁腺激素合成產生延遲的劑量依賴性可逆作用。
降鈣素是鈣代謝激素調節的第三個主要成分,但其作用遠弱於前兩種藥物。降鈣素是32個氨基酸的蛋白質,其響應細胞外Ca ++濃度的增加而由甲狀腺的濾泡旁C細胞分泌。其低鈣血症效果是通過抑制破骨細胞活性和增加尿液中鈣的排泄來實現的。到目前為止,降鈣素在人類中的生理作用尚未完全確立,因為它對鈣代謝的影響是微不足道的,並且被其他機制所覆蓋。全甲狀腺切除術後完全沒有降鈣素不伴有生理異常,不需要替代治療。例如,對於甲狀腺髓樣癌患者,這種激素顯著過量不會導致嚴重違反鈣穩態。
調節甲狀旁腺激素正常分泌
甲狀旁腺激素分泌率的主要調節因子是細胞外鈣。即使血液中Ca ++濃度稍微降低,也會引起甲狀旁腺激素分泌的即刻增加。這個過程取決於低鈣血症的嚴重程度和持續時間。Ca ++濃度的主要短期降低導致在最初幾秒內釋放積聚在分泌顆粒中的甲狀旁腺激素。低鈣血症持續15-30分鐘後,甲狀旁腺激素的真正合成也增加。如果刺激繼續起作用,則在前3-12小時(在大鼠中)觀察到甲狀旁腺激素的基質RNA濃度適度增加。延長的低鈣血症刺激甲狀旁腺細胞的肥大和增殖,可在幾天或幾週內檢測到。
鈣通過特定的鈣受體作用於甲狀旁腺(和其他效應器官)。他首次提出了1991年布朗的類似結構的存在,隨後對受體進行了分離,克隆,功能和分佈的研究。這是直接識別離子而不是有機分子的人中發現的第一個受體。
人類Ca ++受體由染色體3q13-21上的基因編碼並由1078個氨基酸組成。受體蛋白質分子由大的N末端細胞外片段,中央(膜)核心和短的C末端胞質內尾部組成。
該受體的發現使得可以解釋家族性低尿鈣高鈣血症的起源(已經發現該疾病攜帶者中超過30種不同的受體基因突變)。激活導致家族性甲狀旁腺功能減退的Ca ++ - 受體突變最近也已建立。
的Ca ++ - 受體廣泛表達在體內,並且不僅對參與鈣代謝器官(甲狀旁腺,腎癌,甲狀腺癌C-細胞,骨),而且在其他器官(垂體,胎盤,角質形成細胞,乳腺腺體,胃泌素分泌細胞)。
最近又發現了位於甲狀旁腺細胞,胎盤,近端腎小管上的另一種膜鈣受體,其作用仍需進一步研究鈣受體。
在其他甲狀旁腺激素分泌調節劑中,應該提及鎂。鎂離子對甲狀旁腺激素,鈣類似行動,但更明顯的分泌的效果。血液中高水平的Mg ++(可伴隨腎衰竭)會導致甲狀旁腺激素分泌受到抑制。同時它會導致低鎂血症不會增加甲狀旁腺激素分泌正如人們所期望在其自相矛盾的降低是,顯然由於PTH合成的胞內抑制與鎂離子的的缺乏。
如已經提到的,維生素D還通過遺傳轉錄機制直接影響甲狀旁腺激素的合成。此外,1,25-(OH)D抑制低血清鈣的甲狀旁腺激素分泌,並增加其分子的細胞內降解。
其他人類激素對甲狀旁腺激素的合成和分泌有一定的調節作用。因此,主要通過6-腎上腺素受體起作用的兒茶酚胺增強了甲狀旁腺激素的分泌。這在低鈣血症中尤其明顯。6-腎上腺素受體拮抗劑通常會降低血液中甲狀旁腺激素的濃度,但對於甲狀旁腺功能亢進症,由於甲狀旁腺細胞敏感性的改變,這種影響很小。
糖皮質激素,雌激素和孕激素刺激甲狀旁腺激素的分泌。另外,雌激素可以調節甲狀旁腺細胞對Ca ++的敏感性,影響刺激甲狀旁腺激素基因的轉錄及其合成。
甲狀旁腺激素的分泌也受其釋放到血液中的節律的調節。因此,除了穩定的滋補分泌之外,還建立了脈衝放電,佔總體積的25%。對於急性低鈣血症或高鈣血症,首先對分泌的脈搏成分作出反應,然後在第一次30分鐘後,強直分泌物也發生反應。