อนินทรีย์ฟอสเฟตและการเผาผลาญฟอสเฟต

อนินทรีย์ฟอสเฟตในเลือดเป็นส่วนของฟอสฟอรัสในร่างกายที่สามารถวัดได้อย่างอิสระ ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกเก็บไว้ในกระดูกในรูปของไฮดรอกซีอะพาไทต์ และภายในเซลล์ในรูปของนิวคลีโอไทด์ ฟอสโฟลิพิด และโปรตีนที่มีหมู่ฟอสเฟต เซรั่มฟอสเฟตถูกควบคุมโดยการทำงานร่วมกันของฮอร์โมนพาราไทรอยด์ เมแทบอไลต์ของวิตามินดีที่ออกฤทธิ์ และฮอร์โมน FGF23 ที่มาจากกระดูก ซึ่งทำงานร่วมกับโค-รีเซพเตอร์ Klotho โดยหลักแล้วจะควบคุมปริมาณฟอสเฟตที่ไตดูดซึมกลับคืน

Definition

อนินทรีย์ฟอสเฟตคือส่วนของฟอสฟอรัสในร่างกายที่อยู่นอกเซลล์ที่สามารถวัดได้; การเผาผลาญฟอสเฟตคือการควบคุมสมดุลโดยการดูดซึมจากลำไส้ การแลกเปลี่ยนในกระดูก และ—โดยหลักแล้ว—การดูดซึมกลับคืนที่ไตภายใต้การควบคุมของฮอร์โมนพาราไทรอยด์, 1,25-ไดไฮดรอกซีวิตามินดี และการส่งสัญญาณ FGF23-Klotho

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมอนินทรีย์ฟอสเฟตในฐานะสารวิเคราะห์ที่วัดได้ การกระจายตัวระหว่างกระดูก เซลล์ และเลือด และการควบคุมด้วยฮอร์โมนของการจัดการฟอสเฟตในไต โดยเฉพาะอย่างยิ่งแกน FGF23-Klotho นอกจากนี้ยังกล่าวถึงความแปรปรวนของเซรั่มฟอสเฟตตามช่วงเวลาของวันและอาหาร นี่คือข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับการวัดและสรีรวิทยา ไม่ใช่แนวทางในการวินิจฉัยหรือรักษาความผิดปกติของฟอสเฟต

Core questions

• ฟอสฟอรัสในร่างกายกระจายตัวอยู่ในกระดูก เซลล์ และของเหลวนอกเซลล์อย่างไร?
• PTH, 1,25-ไดไฮดรอกซีวิตามินดี และ FGF23 ควบคุมการดูดซึมฟอสเฟตกลับคืนที่ไตอย่างไร?
• FGF23 และโค-รีเซพเตอร์ Klotho มีบทบาทอย่างไรในการรักษาสมดุลของฟอสเฟต?
• ทำไมเซรั่มฟอสเฟตจึงแปรผันตามอาหารและช่วงเวลาของวัน?

Key concepts

• อนินทรีย์ (เซรั่ม) ฟอสเฟต
• แหล่งสะสมฟอสเฟตในกระดูกและภายในเซลล์
• การดูดซึมฟอสเฟตกลับคืนที่ไต (โซเดียม-ฟอสเฟตโคทรานสปอร์เตอร์)
• การส่งสัญญาณ FGF23-Klotho
• ฮอร์โมนที่ทำให้เกิดภาวะฟอสเฟตในปัสสาวะสูง
• ความแปรปรวนตามช่วงเวลาของวันและอาหาร
• ผลคูณแคลเซียม-ฟอสเฟต

Mechanisms

ฟอสฟอรัสทั้งหมดในร่างกายเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่หมุนเวียนในรูปของอนินทรีย์ฟอสเฟต; ส่วนใหญ่จะอยู่ในแร่ธาตุในกระดูกและในฟอสเฟตอินทรีย์ภายในเซลล์ ความเข้มข้นของเซรั่มฟอสเฟตส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยไต ซึ่งโซเดียม-ฟอสเฟตโคทรานสปอร์เตอร์ในท่อไตส่วนต้นจะกำหนดการดูดซึมกลับคืน ฮอร์โมนพาราไทรอยด์และ FGF23 เป็นสารที่ทำให้เกิดภาวะฟอสเฟตในปัสสาวะสูง—พวกมันลดการดูดซึมกลับคืนและส่งเสริมการขับฟอสเฟต—ในขณะที่ 1,25-ไดไฮดรอกซีวิตามินดีเพิ่มการดูดซึมฟอสเฟตในลำไส้ FGF23 ซึ่งหลั่งโดยเซลล์สร้างกระดูก (osteocytes) ต้องการโค-รีเซพเตอร์ Klotho เพื่อส่งสัญญาณในไต; มันลดเซรั่มฟอสเฟตและยังยับยั้งการสังเคราะห์ 1,25-ไดไฮดรอกซีวิตามินดี ซึ่งเป็นการรวมการควบคุมฟอสเฟตและวิตามินดีเข้าด้วยกัน เนื่องจากการรับประทานและการจัดการของไตมีความผันผวน เซรั่มฟอสเฟตจึงแสดงความแปรปรวนตามช่วงเวลาของวันและอาหาร

Clinical relevance

การทราบว่าฟอสเฟตถูกควบคุมร่วมกันโดย PTH, วิตามินดี และแกน FGF23-Klotho อธิบายได้ว่าทำไมค่าฟอสเฟตจึงถูกตีความควบคู่ไปกับแคลเซียมและฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับแคลเซียม และทำไมเวลาและอาหารก่อนการวิเคราะห์จึงมีความสำคัญ—ซึ่งเป็นองค์ประกอบของความรู้ด้านเวชศาสตร์ห้องปฏิบัติการ ข้อมูลนี้อธิบายสรีรวิทยาและการวัดฟอสเฟต และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

เซรั่มฟอสเฟตเป็นส่วนประกอบปกติของการตรวจเลือดทางเมแทบอลิซึมและไต ความผิดปกติของการจัดการฟอสเฟตมีความโดดเด่นในโรคไตเรื้อรัง ซึ่งระบบ FGF23-Klotho ทำงานผิดปกติ ความสำคัญของ FGF23 ในประชากรในฐานะเครื่องหมายของการเผาผลาญแร่ธาตุที่ผิดปกติเป็นประเด็นหลักของวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง

History

ฟอสเฟตได้รับการยอมรับมานานว่าเป็นส่วนประกอบของกระดูกและเซลล์ที่ถูกควบคุมโดยฮอร์โมนพาราไทรอยด์และวิตามินดี การค้นพบ FGF23 และโค-รีเซพเตอร์ Klotho ในช่วงทศวรรษ 2000 ได้ปรับเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับสรีรวิทยาของฟอสเฟต โดยระบุแกนฮอร์โมนจากกระดูกไปยังไตที่เชื่อมโยงการจัดการฟอสเฟตกับการสูงวัยและความผิดปกติของแร่ธาตุในกระดูกจากโรคไต ดังที่ Kuro-o (2013) ได้ทบทวนไว้

Debates

แกน FGF23-Klotho มีความสำคัญเพียงใดต่อความเสี่ยงของโรคที่เกี่ยวข้องกับฟอสเฟต?

FGF23 และ Klotho เป็นตัวควบคุมฟอสเฟตที่ได้รับการยอมรับ แต่ขอบเขตที่การทำงานผิดปกติของพวกมันขับเคลื่อนผลลัพธ์ในโรคไตเรื้อรังและการสูงวัย—เทียบกับการทำหน้าที่เป็นเพียงเครื่องหมาย—ยังคงเป็นประเด็นที่กำลังมีการศึกษาอย่างต่อเนื่อง

Key figures

• Makoto Kuro-o
• Munro Peacock

Seminal works

• blaine-2015
• kuro-o-2013

Frequently asked questions

อะไรเป็นตัวควบคุมระดับฟอสเฟตในเลือด?

เซรั่มฟอสเฟตถูกกำหนดโดยหลักว่าไตดูดซึมฟอสเฟตกลับคืนได้มากน้อยเพียงใด ซึ่งถูกควบคุมโดยฮอร์โมนพาราไทรอยด์และ FGF23 (ทั้งสองเป็นสารที่ทำให้เกิดภาวะฟอสเฟตในปัสสาวะสูง) และโดย 1,25-ไดไฮดรอกซีวิตามินดี ซึ่งเพิ่มการดูดซึมฟอสเฟตในลำไส้

FGF23 คืออะไร และทำไมจึงสำคัญต่อฟอสเฟต?

FGF23 เป็นฮอร์โมนที่หลั่งจากเซลล์กระดูก ซึ่งทำงานร่วมกับโค-รีเซพเตอร์ Klotho เพื่อลดเซรั่มฟอสเฟตโดยการลดการดูดซึมกลับคืนที่ไต และยังยับยั้งการสังเคราะห์วิตามินดีที่ออกฤทธิ์ ซึ่งเชื่อมโยงการควบคุมฟอสเฟตและวิตามินดีเข้าด้วยกัน