例题
PTH是一种亲骨性内分泌激素,下列叙述错误的是(A)
A.PTH由甲状腺C细胞分泌 B.PTH的靶器官是骨和肾
C.PTH有促进骨吸收和骨形成双重作用 D.PTH的分泌主要受血钙浓度调节
E.人的PTH基因定位于11号染色体短臂,与降钙素基因毗邻
【重点梳理】
1.概述
(1)一般认为,骨的无机成分中有20多种无机盐,其中钙、磷、钾、钠、氯、镁含量较高,钙、磷与骨的关系最密切。
(2)骨的矿物质平衡的调节:可归纳为三种矿物质(钙、磷、镁)的细胞内与细胞外水平的调控,它与三种亲骨性内分泌激素[甲状旁腺素、降钙素、1,25(OH)2VD3]有关,作用于三种靶器官(骨、肾、肠)。这一骨矿物质平衡的描述框架可从整体上反映实际情况。其他因素也可涉及:pH水平、钠、钾、氯、碳酸盐和硫等,也影响细胞对钙、磷、镁的摄取。还有一些激素,如催乳激素、糖皮质激素、生长激素、胰岛素、转化生长因子等,在调节骨矿物质水平中起到重要作用。另外,在骨、肾、肠以外的其他组织,作为亲钙性激素的靶器官,在骨矿物质平衡中也起作用。
2.甲状旁腺素(PTH)
(1)PTH是由甲状旁腺的主细胞合成与分泌的多肽类激素。血中钙离子水平与PTH水平呈负相关,高血钙抑制PTH的合成与释放,低血钙则促进PTH的合成与分泌。
(2)PTH的靶器官是骨和肾,PTH通过靶器官表面的特异性受体使细胞内CAMP水平发生变化,激活一系列生理生化反应,使血钙浓度升高,血钙浓度的升高又通过反馈方式作用于甲状旁腺,使PTH分泌减少,如此,使血钙浓度维持在一个狭小的范围内,保持机体内环境中钙的平衡。人的PTH基因定位于11号染色体短臂上,与降钙素基因相毗邻,不同种属的PTH高度同源。
(3)PTH具有促进骨吸收和骨形成双重作用。体内、外研究认为,其促进骨吸收的作用途径,主要是增加破骨细胞的活性和数量,表现在以下几个方面:①激活破骨细胞,成熟的破骨细胞对PTH没有反应,当有成骨细胞参与时,破骨细胞表现出对PTH的反应及骨吸收能力;②可直接刺激破骨前体细胞,增加成熟破骨细胞的数量;也可间接通过成骨细胞或基质细胞的某些因子促进破骨细胞的增殖与分化;③PTH抑制成骨细胞分化和成熟,抑制I型胶原和骨基质蛋白的合成。(https://www.daowen.com)
(4)简言之,在高浓度PTH时,破骨细胞的活性超过成骨细胞活性,使骨吸收大于骨形成;在低浓度PTH时,则成骨细胞活性超过破骨细胞,使骨形成大于骨吸收,这一特征,也是近年来将PTH用于治疗骨质疏松症的理论基础。
3.降钙素(CT)
(1)降钙素是由甲状腺滤泡旁细胞(或称为C细胞)分泌的肽类激素。
(2)降钙素通过降钙素受体起作用,降钙素受体主要存在于骨、肾、脑等组织,而以破骨细胞膜最多。降钙素的基本生理作用是降低血钙和血磷水平。
(3)降钙素分泌:受血钙水平调节,它与PTH共同参与钙代谢,但是两者对血钙的调节作用是相反的。生理情况下,降钙素的作用并不甚重要,例如,切除甲状腺对钙代谢并无多大影响。研究表明,当血钙水平达2.37mmol/L时,降钙素开始分泌,随着血钙浓度升高,降钙素分泌增加,从而降低血钙,其作用过程快速而短暂。
(4)降钙素对骨的作用:主要是抑制骨吸收,一般通过降低破骨细胞的活性和减少破骨细胞的数量来实现的。
(5)降钙素对肾的作用:肾存在降钙素特异性受体,降钙素与受体结合,激活腺苷酸环化酶。肾是降解降钙素的主要部位,生理浓度的降钙素对肾作用不大。降钙素降低血磷的作用与肾有关,降低血钙的作用与肾无关。降钙素可促进利尿,增加钾、钠、镁、氯化物排出,减少肾小管对钙、磷的重吸收,促进尿磷的分泌。
4.1,25(OH)2VD3维生素D有广泛的作用,与骨代谢关系密切的有以下几方面。
(1)维生素D促进小肠吸收钙、磷是通过1,25(OH)2D3来实现的,例如,1,25(OH)2D3可诱导小肠上皮合成钙结合蛋白(CaBP),一个CaBP分子可结合4个钙离子。
(2)维生素D可促进肾小管对钙、磷的重吸收,减少尿钙与尿磷,升高血钙和血磷,有促进骨形成的作用。也有学者认为,肾小管对磷的重吸收是通过PTH被抑制的间接作用而实现的。
(3)对骨骼的作用是双向的,对骨吸收与骨形成均有作用。①维生素D与PTH协同促进破骨细胞的溶骨作用,并促进肠钙吸收。1,25(OH)2D3可使破骨细胞的活性和数量增加,增加破骨细胞酸性磷酸酶合成能力,使骨吸收增加。②1,25(OH)2D3也可直接刺激成骨细胞,促使血液和骨中的柠檬酸与钙整合成复合物,有利于钙盐沉积,并促成骨细胞分化和蛋白质合成,促进成骨;缺乏维生素D的佝偻病患儿,表现为成骨细胞仍能合成骨基质和胶原纤维,但是不能矿化,从而积聚大量未矿化的类骨质。
5.PTH、1,25(OH)2VD3以及CT的协调作用 当血钙浓度降低时,刺激PTH分泌,通过抑制肾小管对磷的重吸收,使尿磷排出增加,使血磷降低;由于PTH促进尿磷排出,使血磷降低,血钙升高;PTH还通过激活肾1α-羟化酶生成1,25(OH)2D3,使小肠钙吸收增加,PTH加速骨矿物质溶解,进一步提高血钙;血钙的升高又反过来抑制PTH分泌,并刺激CT分泌,CT抑制肠钙吸收,抑制骨矿物质溶解,以降低血钙。