การสังเคราะห์และการควบคุมฮอร์โมนพาราไทรอยด์

ฮอร์โมนพาราไทรอยด์ (PTH) เป็นฮอร์โมนหลักที่ทำหน้าที่รักษาระดับความเข้มข้นของแคลเซียมภายนอกเซลล์ เป็นเปปไทด์ที่มีกรดอะมิโน 84 ตัว ซึ่งสังเคราะห์และหลั่งโดยเซลล์หลักของต่อมพาราไทรอยด์ทั้งสี่ การสังเคราะห์ การเก็บ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการหลั่งอย่างรวดเร็วของฮอร์โมนนี้ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยแคลเซียมภายนอกเซลล์ ซึ่งรับรู้ผ่านตัวรับแคลเซียม (calcium-sensing receptor) ดังนั้น แม้ระดับแคลเซียมในซีรัมจะลดลงเพียงเล็กน้อย ก็จะกระตุ้นให้มีการหลั่ง PTH เพิ่มขึ้นทันที

Definition

ฮอร์โมนพาราไทรอยด์เป็นเปปไทด์ที่มีกรดอะมิโน 84 ตัว ซึ่งหลั่งโดยเซลล์หลักของต่อมพาราไทรอยด์ การหลั่งของฮอร์โมนนี้ถูกควบคุมแบบผกผันโดยแคลเซียมไอออนิกภายนอกเซลล์ผ่านตัวรับแคลเซียม และทำหน้าที่เพิ่มระดับแคลเซียมในซีรัม

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการสร้าง PTH และการควบคุมการหลั่งของฮอร์โมนนี้: กระบวนการแปรรูปสารตั้งต้นจาก preproPTH ไปเป็นเปปไทด์ที่สมบูรณ์ 84 หน่วย, บทบาทของตัวรับแคลเซียมในการกำหนดความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างแคลเซียมในซีรัมกับ PTH, และการปรับการทำงานของต่อมโดยวิตามินดีและฟอสเฟต การทำงานของ PTH ต่อไตและกระดูกจะกล่าวถึงในหัวข้อที่เกี่ยวข้อง นี่คือข้อมูลอ้างอิงเชิงวิชาการเกี่ยวกับสรีรวิทยาปกติ ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

Key concepts

• เซลล์หลักของต่อมพาราไทรอยด์
• การแปรรูป PreproPTH และ proPTH
• PTH(1-84) ที่สมบูรณ์
• ตัวรับแคลเซียม (CaSR)
• ความสัมพันธ์แบบซิกมอยด์ผกผันระหว่างแคลเซียม-PTH
• จุดตั้งค่าสำหรับแคลเซียม
• การยับยั้ง PTH โดยแคลซิไตรออลและภาวะฟอสเฟตในเลือดต่ำ
• ชิ้นส่วน PTH ปลายคาร์บอกซิล

Mechanisms

PTH ถูกแปลรหัสเป็น preproPTH และถูกตัดแต่งตามลำดับเป็น proPTH จากนั้นเป็น PTH(1-84) ที่สมบูรณ์ซึ่งเก็บไว้ในแกรนูลหลั่ง ตัวควบคุมหลักของการหลั่งคือแคลเซียมไอออนิกภายนอกเซลล์ที่ออกฤทธิ์ต่อตัวรับแคลเซียม (CaSR) ซึ่งเป็นตัวรับที่จับกับโปรตีน G บนผิวเซลล์หลัก เมื่อแคลเซียมสูง การกระตุ้น CaSR จะยับยั้งการหลั่ง PTH; เมื่อแคลเซียมลดลง การยับยั้งจะถูกปลดปล่อย และการหลั่ง PTH จะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดกราฟความสัมพันธ์แบบซิกมอยด์ผกผันที่ชันระหว่างแคลเซียมในซีรัมกับ PTH การโคลน CaSR ได้ให้พื้นฐานทางโมเลกุลสำหรับจุดตั้งค่านี้ แคลซิไตรออลจะย้อนกลับไปลดการถอดรหัสยีน PTH ในขณะที่ฟอสเฟตและสถานะของแมกนีเซียมในต่อมจะให้การปรับเพิ่มเติม PTH หมุนเวียนในรูปของฮอร์โมนที่สมบูรณ์ 1-84 พร้อมกับชิ้นส่วนคาร์บอกซิลเทอร์มินัล ซึ่งมีนัยยะต่อวิธีการวัดและตีความฮอร์โมน

Clinical relevance

ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างแคลเซียม-PTH เป็นพื้นฐานแนวคิดสำหรับการตีความการวัดแคลเซียมในซีรัมและ PTH ที่จับคู่กัน และสำหรับการทำความเข้าใจสรีรวิทยาของต่อมพาราไทรอยด์ในภาวะปกติ ข้อมูลนี้อธิบายถึงสรีรวิทยาการควบคุมปกติและไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อชี้นำการวินิจฉัยหรือการรักษา

History

ฮอร์โมนพาราไทรอยด์ได้รับการระบุและจำแนกลักษณะตลอดศตวรรษที่ 20 ในฐานะฮอร์โมนหลักที่เพิ่มระดับแคลเซียม โดยมีการศึกษาลำดับและวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพและทบทวนมานานหลายทศวรรษของการวิจัยต่อมไร้ท่อ ความก้าวหน้าสำคัญเกิดขึ้นในปี 1993 เมื่อ Brown และคณะได้โคลนตัวรับแคลเซียมภายนอกเซลล์จากเนื้อเยื่อพาราไทรอยด์ของวัว ทำให้เกิดคำอธิบายทางโมเลกุลว่าต่อมรับรู้ความเข้มข้นของแคลเซียมในสิ่งแวดล้อมและปรับการหลั่งได้อย่างไร

Key figures

• John T. Potts
• Edward M. Brown

Seminal works

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

Frequently asked questions

อะไรควบคุมปริมาณ PTH ที่หลั่งออกมา?

แคลเซียมไอออนิกภายนอกเซลล์เป็นตัวควบคุมหลัก: โดยการออกฤทธิ์ผ่านตัวรับแคลเซียม แคลเซียมสูงจะยับยั้งการหลั่ง PTH และแคลเซียมต่ำจะกระตุ้นการหลั่ง ทำให้เกิดความสัมพันธ์แบบผกผัน นอกเหนือจากบทบาทของแคลซิโทนินแล้ว แคลซิไตรออลและฟอสเฟตยังให้การปรับเพิ่มเติมอีกด้วย

ตัวรับแคลเซียมคืออะไร?

เป็นตัวรับที่จับกับโปรตีน G บนเซลล์หลักของต่อมพาราไทรอยด์ ซึ่งถูกโคลนในปี 1993 ทำหน้าที่ตรวจจับแคลเซียมภายนอกเซลล์และกำหนดการตอบสนองการหลั่งของต่อมต่อแคลเซียมนั้น