Синтез и регуляция паратиреоидного гормона

Паратиреоидный гормон (ПТГ) является основным гормоном, поддерживающим концентрацию внеклеточного кальция. Это пептид из 84 аминокислот, синтезируемый и секретируемый главными клетками четырех паращитовидных желез. Его синтез, хранение и, особенно, быстрая секреция жестко регулируются внеклеточным кальцием, который воспринимается через кальций-чувствительный рецептор, так что даже небольшое снижение уровня кальция в сыворотке крови вызывает немедленное увеличение высвобождения ПТГ.

Definition

Паратиреоидный гормон — это пептид из 84 аминокислот, секретируемый главными клетками паращитовидных желез, высвобождение которого обратно регулируется внеклеточным ионизированным кальцием через кальций-чувствительный рецептор и который действует для повышения уровня кальция в сыворотке крови.

Scope

Эта тема охватывает процесс образования ПТГ и контроль его секреции: обработку предшественника от препроПТГ до зрелого 84-остаточного пептида, роль кальций-чувствительного рецептора в установлении обратной зависимости между уровнем кальция в сыворотке крови и ПТГ, а также модуляцию железы витамином D и фосфатом. Дальнейшие действия ПТГ на почки и кости рассматриваются в сопутствующей теме. Это справочно-образовательное описание нормальной физиологии, а не клиническое руководство.

Key concepts

• Главные клетки паращитовидной железы
• Обработка препроПТГ и проПТГ
• Зрелый ПТГ(1-84)
• Кальций-чувствительный рецептор (CaSR)
• Обратная сигмовидная зависимость кальций-ПТГ
• Установочная точка для кальция
• Подавление ПТГ кальцитриолом и гипофосфатемией
• Карбокси-терминальные фрагменты ПТГ

Mechanisms

ПТГ транслируется как препроПТГ и последовательно расщепляется до проПТГ, а затем до зрелого ПТГ(1-84), хранящегося в секреторных гранулах. Доминирующим регулятором секреции является внеклеточный ионизированный кальций, действующий на кальций-чувствительный рецептор (CaSR), G-белок-связанный рецептор на поверхности главных клеток. Когда уровень кальция высок, активация CaSR подавляет высвобождение ПТГ; когда уровень кальция падает, торможение снимается, и секреция ПТГ увеличивается, что приводит к характерной крутой обратной сигмовидной кривой между уровнем кальция в сыворотке крови и ПТГ. Клонирование CaSR обеспечило молекулярную основу для этой установочной точки. Кальцитриол осуществляет обратную связь, уменьшая транскрипцию гена ПТГ, в то время как фосфат и статус магния железы обеспечивают дополнительную модуляцию. ПТГ циркулирует в виде интактного гормона 1-84 вместе с карбокси-терминальными фрагментами, что имеет значение для измерения и интерпретации уровня гормона.

Clinical relevance

Обратная зависимость кальций-ПТГ является концептуальной основой для интерпретации парных измерений кальция в сыворотке крови и ПТГ, а также для понимания физиологии паращитовидных желез в норме. Эта статья описывает нормальную регуляторную физиологию и не предназначена для постановки диагноза или назначения лечения.

History

Паратиреоидный гормон был идентифицирован и охарактеризован на протяжении двадцатого века как основной гормон, повышающий уровень кальция, а его последовательность и биосинтетический путь были изучены и рассмотрены в течение десятилетий эндокринных исследований. Важный прорыв произошел в 1993 году, когда Браун и коллеги клонировали внеклеточный кальций-чувствительный рецептор из ткани паращитовидной железы крупного рогатого скота, что дало молекулярное объяснение того, как железа считывает концентрацию кальция в окружающей среде и регулирует секрецию.

Key figures

• John T. Potts
• Edward M. Brown

Seminal works

• potts-2005
• brown-1993
• murray-2005

Frequently asked questions

Что контролирует количество секретируемого ПТГ?

Внеклеточный ионизированный кальций является доминирующим регулятором: действуя через кальций-чувствительный рецептор, высокий уровень кальция подавляет секрецию ПТГ, а низкий уровень стимулирует ее, создавая обратную зависимость. Помимо роли кальцитонина, кальцитриол и фосфат обеспечивают дополнительную модуляцию.

Что такое кальций-чувствительный рецептор?

Это G-белок-связанный рецептор на главных клетках паращитовидных желез, клонированный в 1993 году, который обнаруживает внеклеточный кальций и определяет секреторный ответ железы на него.