Неорганический фосфат и метаболизм фосфатов

Неорганический фосфат в крови — это свободно измеряемая часть фосфора организма, большая часть которого хранится в костях в виде гидроксиапатита и внутри клеток в нуклеотидах, фосфолипидах и фосфорилированных белках. Уровень фосфата в сыворотке регулируется скоординированным действием паратиреоидного гормона, активного метаболита витамина D и гормона FGF23, продуцируемого костной тканью, действующего совместно со своим корецептором Klotho, главным образом путем контроля объема реабсорбции фосфата почками.

Definition

Неорганический фосфат — это измеряемая внеклеточная фракция фосфора организма; метаболизм фосфатов — это регуляция его баланса путем кишечной абсорбции, обмена в костях и — главным образом — почечной реабсорбции под контролем паратиреоидного гормона, 1,25-дигидроксивитамина D и сигнализации FGF23-Klotho.

Scope

Эта тема охватывает неорганический фосфат как измеряемый аналит, его распределение между костями, клетками и кровью, а также гормональный контроль почечной обработки фосфатов, особенно оси FGF23-Klotho. В ней также отмечается суточная и диетическая изменчивость уровня фосфата в сыворотке. Это справочник по измерениям и физиологии, а не руководство по диагностике или лечению нарушений фосфатного обмена.

Core questions

• Как фосфор организма распределяется между костями, клетками и внеклеточной жидкостью?
• Как ПТГ, 1,25-дигидроксивитамин D и FGF23 регулируют почечную реабсорбцию фосфата?
• Какую роль играют FGF23 и его корецептор Klotho в гомеостазе фосфата?
• Почему уровень фосфата в сыворотке варьируется в зависимости от диеты и времени суток?

Key concepts

• Неорганический (сывороточный) фосфат
• Костные и внутриклеточные пулы фосфата
• Почечная реабсорбция фосфата (натрий-фосфатные котранспортеры)
• Сигнализация FGF23-Klotho
• Фосфатурические гормоны
• Суточные и диетические вариации
• Произведение кальция и фосфата

Mechanisms

Лишь небольшая часть общего фосфора организма циркулирует в виде неорганического фосфата; основная масса находится в костном минерале и во внутриклеточных органических фосфатах. Концентрация фосфата в сыворотке в значительной степени определяется почками, где натрий-фосфатные котранспортеры в проксимальных канальцах определяют реабсорбцию. Паратиреоидный гормон и FGF23 являются фосфатурическими — они уменьшают реабсорбцию и способствуют выведению фосфата, в то время как 1,25-дигидроксивитамин D увеличивает кишечную абсорбцию фосфата. FGF23, секретируемый остеоцитами, требует корецептора Klotho для сигнализации в почках; он снижает уровень фосфата в сыворотке, а также подавляет синтез 1,25-дигидроксивитамина D, интегрируя регуляцию фосфата и витамина D. Поскольку поступление и почечная обработка колеблются, уровень фосфата в сыворотке демонстрирует суточные и связанные с диетой вариации.

Clinical relevance

Знание того, что фосфат совместно регулируется ПТГ, витамином D и осью FGF23-Klotho, объясняет, почему значение фосфата интерпретируется наряду с кальцием и кальциотропными гормонами, и почему важны преаналитическое время и диета — элементы грамотности в лабораторной медицине. Эта статья описывает физиологию и измерение фосфата и не является основой для индивидуальной диагностики или лечения.

Epidemiology

Фосфат сыворотки является рутинным компонентом метаболических и почечных панелей. Нарушения обмена фосфатов заметны при хронической болезни почек, где система FGF23-Klotho дисрегулирована; популяционное значение FGF23 как маркера нарушенного минерального обмена является основной темой вспомогательной литературы.

History

Фосфат долгое время признавался костным и клеточным компонентом, регулируемым паратиреоидным гормоном и витамином D. Открытие FGF23 и его корецептора Klotho в 2000-х годах переосмыслило физиологию фосфата, выявив гормональную ось «кость-почка», которая связывает обмен фосфата со старением и с минерально-костным расстройством при заболеваниях почек, как это было рассмотрено Куро-о (2013).

Debates

Насколько центральной является ось FGF23-Klotho для риска заболеваний, связанных с фосфатом?

FGF23 и Klotho являются установленными регуляторами фосфата, но степень, в которой их дисрегуляция определяет исходы при хронической болезни почек и старении — в отличие от того, что они служат главным образом маркером — остается активной областью исследований.

Key figures

• Makoto Kuro-o
• Munro Peacock

Seminal works

• blaine-2015
• kuro-o-2013

Frequently asked questions

Что контролирует уровень фосфата в крови?

Уровень фосфата в сыворотке определяется главным образом тем, сколько фосфата реабсорбируется почками, что регулируется паратиреоидным гормоном и FGF23 (оба фосфатурические), а также 1,25-дигидроксивитамином D, который увеличивает кишечную абсорбцию фосфата.

Что такое FGF23 и почему он важен для фосфата?

FGF23 — это гормон, секретируемый костными клетками, который вместе со своим корецептором Klotho снижает уровень фосфата в сыворотке путем уменьшения почечной реабсорбции, а также подавляет синтез активного витамина D, связывая регуляцию фосфата и витамина D.