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高磷風險專題報導（五）：認識調節血磷恆定的荷爾蒙

105/03/18 3749

蕭寧馨｜國立台灣大學生化科技學系

磷是必需的礦物質營養素，食物與體內的形式主要是磷酸根相關的化合物，並非元素態的磷。由於食物來源豐富，吸收率平均60%，攝取缺乏的問題十分罕見。不過遺傳性疾病、體內代謝變動以及藥物都可能導致血磷大幅波動，而不利健康。

正常的血磷濃度配合不同生命期的代謝需求而變化，兒童期最高，以因應快速生長之需；年齡增長則逐漸降低，20-40歲間男女相同，但老年時以女性高於男性。已知血磷偏高會增加腎臟病、心血管疾病、老化與腫瘤的風險。另一方面，血磷濃度若低於配合年齡的適量範圍，長骨兩端的生長板(bone growth plate)軟骨細胞會凋亡而無法生成軟骨，嚴重傷害骨骼而影響成長。因此，體內有精密複雜的機制以維持血磷濃度的恆定，需要小腸、骨骼、副甲狀腺與腎臟之間藉由荷爾蒙的精密協調。

磷酸根是水溶性分子，通過油脂性的細胞膜時必須藉助運送蛋白質。已知運送磷酸根的膜蛋白有共運蛋白(cotransporter) NPT2b，可同時運送鈉離子與磷酸根，還有PiT1 和 PiT2。小腸與腎小管細胞利用這些運送蛋白負責磷酸根的吸收和釋出。血磷的高低波動會引發荷爾蒙反應，改變這些運送蛋白質的量，因而調整磷的吸收或排泄量，以使血磷維持在正常範圍內。

小腸的磷吸收：飲食攝取的磷以磷酸氫根(HPO₄^2-)的形式吸收，主要是以擴散作用經由小腸細胞間隙進入體內，攝取量越高，吸收量也越多。磷攝取量低時，小腸細胞膜的NPT2b負責進行主動吸收而提高吸收效率。維生素D荷爾蒙(1, 25 DHCC)會促進NPT2b的基因表現而增加吸收。

腎臟的磷排泄：血液經由腎臟過濾時約有90%的磷進入腎濾液，至少有70%會由近端腎小管再吸收而回到體內；未被回收的磷酸根將隨尿液排出體外。腎小管的磷運送蛋白以NPT2a 和NPT2c為主，前者對磷酸根的親和力較強；另外PiT1 和 PiT2也提供了少量的作用。
有多個荷爾蒙負責調節腎臟對磷的再吸收，主要的作用是增加磷的排泄：

副甲狀腺素(PTH)最為重要：腎小管具有大量受器(PTHE1)，與PTH結合後會促進NPT2a 與NPT2c的分解，快速減少再吸收量。
尿磷素(Phosphatonins)：這是一群晚近才發現的降血磷的荷爾蒙，也是抑制磷的再吸收，其中最重要的是FGF23(fibroblast growth factor 23)。

FGF23是骨細胞分泌的蛋白質荷爾蒙，經由細胞膜上的荷爾蒙受器FGFR1-4，以及輔佐受器Klotho，形成FGF23- FGFR - klotho 複合體後，在細胞內傳遞訊息。遠端腎小管、造骨細胞、副甲狀腺都具有受器以接受荷爾蒙的調節作用。

FGF23有多層次的精密調節作用。它可以直接作用於腎臟，抑制腎小管NPT2a的基因表現而減少再吸收，這個效果與PTH相同。它與PTH及維生素D荷爾蒙有迴路的關係，當PTH活化維生素D活化酵素(1- hydroxylase)使荷爾蒙1, 25 DHCC升高，後者會促進骨細胞FGF23的產生，FGF23會回饋抑制PTH的分泌，同時也抑制腎中的1- hydroxylase，並且增加維生素D去活化酵素(24-hydroxylase)，抗衡了PTH與維生素D荷爾蒙的作用，如此可以避免使骨骼過度分解，也間接達到抑制小腸磷吸收的效果。

人類顯性遺傳低血磷佝僂症 (Autosomal dominant hypophosphataemic rickets)就是FGF23或 klotho 基因變異而增多，造成體內流失大量的磷之故。腫瘤性鈣沉着症(Tumoral calcinosis)是基因變異使FGF23缺少或產生抗性，強化了磷的再吸收而造成高磷血症。（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫-食品營養與安全之民眾科普教育計畫｣執行團隊撰稿）

責任編輯：陳信宏
審校：謝淑貞

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