副甲状腺ホルモンとビタミンDの軸

副甲状腺ホルモンとビタミンDの軸は、カルシウムとリン酸を調節する主要な内分泌系です。副甲状腺ホルモンはイオン化カルシウムの変化に数分以内に反応し、腎臓によって活性化されるビタミンDは腸管のミネラル吸収を制御します。これらは共に腸、腎臓、骨に作用し、血清カルシウムを維持します。

Definition

副甲状腺ホルモンとビタミンDの軸は、イオン化カルシウムの低下に応答して分泌される副甲状腺ホルモンが、骨と腎臓への作用、および活性型ビタミンD（1,25-ジヒドロキシビタミンD）の腎臓での合成を刺激することによってカルシウムを上昇させ、その結果、腸管でのカルシウムとリン酸の吸収が増加し、副甲状腺ホルモンの分泌を抑制するフィードバックシステムです。

Scope

この項目では、2つの中心的なカルシウム調節ホルモン、それらの分泌がどのように調節されるか、標的臓器にどのように作用するか、そしてフィードバックループでどのように相互作用するかを記述します。これは、この軸とその生理学に関する参照記述であり、欠乏症の診断閾値や個人の補充に関する推奨事項を提供するものではありません。

Core questions

• 血清カルシウムによって副甲状腺ホルモンの分泌はどのように調節されますか？
• ビタミンDはどのように活性化され、活性型ホルモンは何をしますか？
• 副甲状腺ホルモンとビタミンDはフィードバックループでどのように相互作用しますか？
• ビタミンD欠乏症がこの軸に及ぼす影響は何ですか？

Key concepts

• 副甲状腺ホルモン分泌
• カルシウム感知受容体
• ビタミンD活性化（25-および1-水酸化）
• 1,25-ジヒドロキシビタミンD（カルシトリオール）
• 腸管カルシウム吸収
• 二次性副甲状腺機能亢進症
• 負のフィードバック調節

Mechanisms

副甲状腺細胞上のカルシウム感知受容体によって検出されるイオン化カルシウムの低下は、副甲状腺ホルモンの分泌を誘発します。副甲状腺ホルモンは、腎臓でのカルシウム再吸収を増加させ、リン酸排泄を促進し、破骨細胞による骨吸収を増加させることによって骨からカルシウムを動員し（骨芽細胞系細胞とRANKLシステムを介して間接的に作用）、25-ヒドロキシビタミンDをその活性型である1,25-ジヒドロキシビタミンDに変換する腎臓酵素を刺激します。その後、活性型ビタミンDホルモンは腸管でのカルシウムとリン酸の吸収を促進し、カルシウムが回復すると副甲状腺ホルモンの分泌を抑制し、フィードバックループを閉じます。ビタミンD自体は皮膚合成と食事から得られ、活性化されるためにはまず肝臓で、次に腎臓で水酸化される必要があります。ビタミンDが欠乏すると、腸管カルシウム吸収が低下し、副甲状腺ホルモンが代償的に上昇します。これは二次性副甲状腺機能亢進症の状態です。

Clinical relevance

この軸は、ビタミンD欠乏症や二次性副甲状腺機能亢進症から原発性副甲状腺機能亢進症による高カルシウム血症に至るまでの疾患を説明し、いくつかの骨治療の標的となっています。この項目は、カルシウム、リン酸、副甲状腺ホルモン、およびビタミンDの測定の背後にある生理学的枠組みを提供します。これは記述的な参照資料であり、個人の検査や補充に関する助言ではありません。

Evidence & guidelines

内分泌学会の臨床診療ガイドラインは、ビタミンD欠乏症の評価と予防について言及しており（Holick et al., 2011）、系統的レビューの証拠は、ビタミンD補充が骨密度に及ぼす骨格への影響を検討しています（Reid et al., 2014）。これらはこの軸の臨床的背景を定義しており、本項目は処方的なものではなく生理学的に構成されています。

History

ビタミンDとその肝臓および腎臓での連続的な水酸化による活性化の特定は、ビタミンのホルモンとしての性質を確立し、一方、副甲状腺ホルモンは血清カルシウムの迅速な防御者として認識されました。1990年代初頭のカルシウム感知受容体のクローニングは、副甲状腺細胞がどのようにしてその産生を現在のカルシウムレベルに設定し、2つのホルモンを首尾一貫したフィードバックシステムに統合するかを説明しました。

Debates

どのレベルのビタミンDが十分であり、誰が補充から恩恵を受けますか？

ビタミンDの十分性の定義と、日常的な補充による骨格への恩恵については議論があります。メタアナリシスによる証拠は、集団レベルでの骨密度に対するサプリメントの限定的な効果を見出しており、これは欠乏症を避けることを目的としたガイドラインの閾値と矛盾しています。

Key figures

• Michael Holick
• Hector DeLuca
• Edward Brown
• Mark Haussler

Seminal works

• holick-2007
• holick-2011

Frequently asked questions

ビタミンDとその活性型との違いは何ですか？

皮膚または食事由来のビタミンDは生物学的に不活性です。肝臓がそれを25-ヒドロキシビタミンD（状態を評価するために測定される形態）に変換し、腎臓がそれを1,25-ジヒドロキシビタミンD、すなわち腸管カルシウム吸収を促進する活性型ホルモンに変換します。

ビタミンDが低いと副甲状腺ホルモンが上昇するのはなぜですか？

ビタミンDが低いと腸管カルシウム吸収が減少し、血清カルシウムが低下する傾向があります。副甲状腺はこれに応答してより多くの副甲状腺ホルモンを分泌し、これは二次性副甲状腺機能亢進症と呼ばれる代償状態です。