甲狀旁腺素

甲狀旁腺素

甲狀旁腺激素(parathyroid hormone),是甲狀旁腺主細胞分泌的鹼性單鏈多肽類激素。簡稱PTH。甲狀旁腺激素是由84個胺基酸組成的,它的主要功能是調節脊椎動物體內鈣和磷的代謝,促使血鈣水平升高,血磷水平下降。在甲狀旁腺主細胞內首先合成PTH的第一前身物質 ,稱為前甲狀旁腺激素原,含115個胺基酸,以後這一前身物質在細胞內裂解成為含90個胺基酸的第二前身物質甲狀旁腺激素原,後者進而在細胞內裂解成為含84個胺基酸的多肽,即PTH。正常人血漿中PTH的濃度約為1納克/毫升。

基本信息

簡介

甲狀旁腺素甲狀旁腺素
PTH在循環血液中的半衰期約為20分鐘,主要在腎臟內滅活。體內代謝雖然受多種激素的影響,但是調節細胞外液中鈣離子濃度的兩種主要激素是PTH和甲狀腺濾泡旁細胞分泌的降鈣素。此外,PTH還間接促進腸道對Ca2+的吸收。PTH對腎臟的直接作用是促進腎小管對Ca2+的重吸收,因而減少Ca2+從尿中排泄。

PTH通過活化維生素D3間接使腸道吸收的Ca2+增加。PTH的分泌主要受血漿Ca2+濃度的調節。如果PTH的分泌過於旺盛,骨形成與骨消蝕的平衡遭到破壞,被增強的破骨活性占優勢,長期下去會引起骨鈣質的消蝕而易於骨折或骨畸形,並因血鈣量過高而導致一系列惡果。若PTH的分泌不足,腎臟的磷酸鹽排泄量減低,磷酸鈣沉積於骨。調節體內鈣代謝的另一重要激素是降鈣素,它是由甲狀腺濾泡旁細胞分泌的一種類激素。降鈣素可以降低血鈣水平。

臨床意義

增高:原發性甲狀旁腺功能亢進、異位性甲狀旁腺功能亢進、繼發於腎病的甲狀旁腺功能亢進、假性甲狀旁腺功能減退。

減低:甲狀腺手術切除所致的甲狀旁腺功能減退症、腎功能衰竭和甲狀腺功能亢進所致的非甲狀旁腺性高血鈣症。

正常範圍

放射免疫法:氨基端(活性端)230~630ng/L;羧基端(無活性端)430~1860ng/L。

免疫化學螢光法:1~10pmol/L。

化學結構

甲狀旁腺素甲狀旁腺素
在甲狀旁腺主細胞內首先合成PTH的第一前身物質,稱為前甲狀旁腺激素原,含115個胺基酸,以後這一前身物質在細胞內裂解成為含90個胺基酸的第二前身物質──甲狀旁腺激素原,後者進而在細胞內裂解成為含84個胺基酸的多肽,即PTH。PTH貯存於細胞內,在血鈣降低的情況下釋放到血液中。PTH分子中不含胱氨酸,鹼性胺基酸的含量比較豐富。各種哺乳動物,如牛、豬、狗、鼠,以及禽類如雞等的PTH與人類的PTH在結構上十分相似。在魚類的垂體中也發現有PTH樣物質。

生理功能

甲狀旁腺素甲狀旁腺素
正常人血漿中PTH的濃度約為1毫微克/毫升。PTH在循環血液中的半衰期約為20分鐘,主要在腎臟內滅活。

體內鈣代謝雖然受多種激素的影響,但是調節細胞外液中鈣離子濃度的兩種主要激素是PTH和甲狀腺濾泡旁細胞分泌的降鈣素。體內的鈣約99%以羥磷灰石骨晶的形式沉積於骨骼,餘下的1%以鈣離子形式分布於軟骨、血漿及細胞內外液中。鈣離子對肌肉收縮、神經傳導、血液凝固、激素分泌、酶促反應、細胞膜的完整性,以及細胞內微管微絲的運動等起重要作用。可見,血鈣水平維持相對恆定具有重要的生理意義。PTH促使血漿鈣離子濃度升高,其作用的主要靶器官是骨和腎臟。它動員骨鈣入血,促進腎小管對鈣離子(Ca2+)的重吸收和磷酸鹽的排泄,使血鈣濃度增加和血磷濃度下降。此外,PTH還間接促進腸道對Ca2+的吸收。 

PTH動員骨鈣的作用有兩個時相:快速時相發生在PTH作用的2~3小時後,主要是通過骨細胞的作用,即骨細胞的胞漿突起向周圍釋放鹼性磷酸酶和蛋白水解酶,使骨小管壁上的鈣鹽和骨基質加速溶解,更多的磷酸鈣從骨組織轉運入血;延緩時相一般發生在PTH作用12~24小時後,主要是破骨細胞的數量增加,細胞中RNA和蛋白質合成過程增強,溶酶體酶類,包括膠原水解酶和其他水解酶加速合成。在這些酶類的作用下,溶骨作用大為加快,大量鈣鹽由骨組織轉運入血和細胞外液。

PTH對腎臟的直接作用是促進腎小管對Ca2+的重吸收,因而減少Ca2+從尿中排泄。這一作用出現較快,大鼠在摘除甲狀旁腺的最初三小時,尿鈣排出量即明顯增多。PTH促進尿中磷酸鹽排泄的作用十分迅速。給摘除甲狀旁腺的大鼠靜脈注射PTH8分鐘後尿中磷酸鹽排出量即增多。

PTH通過活化維生素d3間接使腸道吸收的Ca2+增加。PTH有增強腎內羥化酶活性的作用,在該酶催化下可使25-羥化d3轉變為1,25-雙羥d3,後者的生物活性比d3高3~5倍,可使腸道細胞的Ca2+轉運系統機能增強,因而促進腸道對Ca2+的吸收。 

PTH的分泌主要受血漿Ca2+濃度的調節。血漿Ca2+濃度升高,PTH的分泌即受到抑制;血漿Ca2+濃度降低,則刺激PTH的分泌。低血鈣不僅促進PTH的合成和分泌;還刺激甲狀旁腺組織的增生。人的正常血鈣濃度為9~11毫克/100毫升。當血漿Ca2+濃度處於正常範圍內時,甲狀旁腺持續分泌一定量的PTH,當血漿Ca2+濃度接近11毫克/100毫升時,PTH的分泌幾乎停止。除血Ca2+濃度外,血磷和血鎂濃度也影響PTH的分泌。 

如果PTH的分泌過於旺盛,骨形成與骨消蝕的平衡遭到破壞,被增強的破骨活性占優勢,長期下去會引起骨鈣質的消蝕而易於骨折或骨畸形,並因血鈣量過高而導致一系列惡果,如軟骨與血管的鈣化、神經損傷、腎結石等。若PTH的分泌不足,腎臟的磷酸鹽排泄量減低,磷酸鈣沉積於骨。血鈣的濃度下降過甚,則導致肌肉神經接合處的收縮、鬆弛反應消失、肌肉痙攣及手足抽搐。臨床所見甲狀旁腺功能減退症,多數由於甲狀腺手術時損傷甲狀旁腺而影響PTH的分泌,以致出現血鈣過低等症狀。

調節體內鈣代謝的另一重要激素是降鈣素,它是由甲狀腺濾泡旁細胞分泌的一種肽類激素。降鈣素可以降低血鈣水平。降鈣素與PTH作用的靶組織相同,但其作用正好相反。從表面看,這兩種激素起拮抗作用,但實質上是相輔相成的,也正是這兩種激素的共同作用,維持著血鈣水平的相對恆定。調節降鈣素分泌的主要生理因素也是血漿Ca2+濃度。當血漿Ca2+濃度高於9毫克/100毫升水平時,降鈣素的分泌隨血鈣濃度增加而增加。當血鈣濃度降至9毫克/100毫升水平以下時,血中降鈣素水平不可測出。可見,在血鈣的生理濃度範圍內,血鈣水平同時受到PTH和降鈣素的雙重調節,因而使調節更為精細。

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