第二十章钙、磷及微量元素代谢 钙和磷是体内含量较多的无机物,它们除参与骨和牙齿的组成之外,尚有广泛的生理功 能,本章重点讨论钙,磷在体内的生理功能及维生素D、甲状旁腺素和降钙素对钙磷代谢的 调节作用。此外,对微量元素作简要介绍。 第一节钙、磷的含量、分布及生理功能 钙、磷的含量及分布 成人体内钙总量约700~1400克,磷总量约400800克,其中99.3%的钙和86%的 磷以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中。体液及其它组织中存在的钙不足总量的1%(约7-8克) 磷约为总量的14%,它们均具有重要的生理功用 、生理功用 (一)钙的生理功用 以骨盐形式组成人体骨架骨骼由骨细胞、骨基质和骨盐组成。骨盐主要成分磷酸钙 (占84%)、其它还有碳酸钙(10%)、柠檬酸钙(2%)、磷酸氢钠(2%)、磷酸镁(1%) 及微量钾氟化物等。骨盐主要以无定形的磷酸氢钙( CahPo4)及柱状或针状的羟磷灰石〔Cao (PO4)6(OH)2)结晶形式存在。前者是钙盐沉积的初级形式,它进一步钙化结晶而转变 成后者,分布于骨基质中。羟磷灰石结晶称骨晶( bonycrystal),非常坚硬,因为它有规律的 平行附着在胶原纤维上,故有良好的韧性。1克骨盐中含有1016个结晶体,总表面积大,可 达100M,有利于它和细胞外液进行离子交换,故对维持细胞外液的钙磷含量具有重要作用 它是钙、磷的储存库,当细胞外液钙浓度减少时,可迅速动员骨盐补充之。骨盐中的羟基被 氟取代后,骨骼硬度増加溶解度降低,所以适量的氟有助于预防龋齿。 2、Ca2的生理功能Ca2的含量虽不到其总量的0.1%,但有异常重要的生理功用 (1)作为细胞内的信使在细胞内离子钙是最常见到的信号转导者,这是因为细胞内部或 外部的剌激(如物理、电的、或化学的),可以通过细胞内钙储存库释放钙离子或使细胞外 的钙离子进入胞内,造成细胞的特定区域钙离子浓度的升高,这些钙离子能可逆地与胞内许 多蛋白质结合,这是钙离子发挥细胞内信使作用的必要条件,而且对控制游离钙离子的浓度 有重要作用。此外在维持细胞内钙平衡中起重要作用的是细胞质膜,它有Ca2Mg2+-ATP酶 泵,该泵受胞内Ca2+受体钙调蛋白的激活后,可以把Ca2+从胞浆泵至细胞外液,致使胞浆 钙离子浓度很快回到原先的水平 (2)传递信息外部或内部剌激如激素或神经传递介质结合到质膜的G蛋白偶联的受
第二十章 钙、磷及微量元素代谢 钙和磷是体内含量较多的无机物，它们除参与骨和牙齿的组成之外，尚有广泛的生理功 能，本章重点讨论钙，磷在体内的生理功能及维生素 D、甲状旁腺素和降钙素对钙磷代谢的 调节作用。此外，对微量元素作简要介绍。 第一节 钙、磷的含量、分布及生理功能 一、钙、磷的含量及分布 成人体内钙总量约 700~1400 克，磷总量约 400~ 800 克，其中 99.3% 的钙和 86% 的 磷以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中。体液及其它组织中存在的钙不足总量的 1％（约 7~8 克）。 磷约为总量的 14％，它们均具有重要的生理功用。 二、生理功用 （一）钙的生理功用 1．以骨盐形式组成人体骨架 骨骼由骨细胞、骨基质和骨盐组成。骨盐主要成分磷酸钙 （占 84％）、其它还有碳酸钙（10％）、柠檬酸钙（2％）、磷酸氢钠（2％）、磷酸镁（1%） 及微量钾氟化物等。骨盐主要以无定形的磷酸氢钙（CaHPO4）及柱状或针状的羟磷灰石〔Ca10 （PO4）6（OH）2 〕结晶形式存在。前者是钙盐沉积的初级形式，它进一步钙化结晶而转变 成后者，分布于骨基质中。羟磷灰石结晶称骨晶（bonycrystal），非常坚硬，因为它有规律的 平行附着在胶原纤维上，故有良好的韧性。1 克骨盐中含有 1016 个结晶体，总表面积大，可 达 100M2，有利于它和细胞外液进行离子交换，故对维持细胞外液的钙,磷含量具有重要作用。 它是钙、磷的储存库，当细胞外液钙浓度减少时，可迅速动员骨盐补充之。骨盐中的羟基被 氟取代后，骨骼硬度增加溶解度降低，所以适量的氟有助于预防龋齿。 2、Ca2＋的生理功能 Ca2＋的含量虽不到其总量的 0.1%,但有异常重要的生理功用。 （1）作为细胞内的信使 在细胞内离子钙是最常见到的信号转导者，这是因为细胞内部或 外部的剌激（如物理、电的、或化学的），可以通过细胞内钙储存库释放钙离子或使细胞外 的钙离子进入胞内，造成细胞的特定区域钙离子浓度的升高，这些钙离子能可逆地与胞内许 多蛋白质结合，这是钙离子发挥细胞内信使作用的必要条件，而且对控制游离钙离子的浓度 有重要作用。此外在维持细胞内钙平衡中起重要作用的是细胞质膜，它有 Ca2＋Mg2＋ -ATP 酶 泵，该泵受胞内 Ca2＋ 受体钙调蛋白的激活后，可以把 Ca2＋从胞浆泵至细胞外液，致使胞浆 钙离子浓度很快回到原先的水平。 （2）传递信息 外部或内部剌激如激素或神经传递介质结合到质膜的 G 蛋白偶联的受
体,或者是酪氨酸激酶受体,然后激活磷酯酶C,使磷酯酰肌醇-4.5二磷酸(PIP2)水解 成肌醇-1,4,5三磷酸(InP3)和二酯酰甘油(DG)。(参见信号转导) (3)作为细胞外酶和蛋白酶的辅助因子钙离子对许多蛋白水解酶和参与血液凝固的酶的 稳定和发挥最大的催化活性是必需的(详见血液凝固),而且这一功能不受细胞外液钙离子 浓度变化的影响 (4)其它钙离子有利于心肌的收缩,并与促进心肌舒张的钾离子相拮抗,这对维持心肌 正常功能非常重要:钙离子参与肌肉收缩,降低神经肌肉兴奋性,故血浆钙离子浓度降低时 可引起神经肌肉兴奋性增高,甚至引起肌肉自发性收缩(搐搦):钙离子尚有降低毛细血管 和细胞膜通透性的作用。 (二)磷的生理功用: 1无机磷酸盐是骨、牙齿的重要组成成分巳如上述 2以磷酸盐的形式(细胞外液为Na2HPO4NaH2PO4,细胞内液为K2HPO4/KHPO4组 成缓冲对,在维持体液的酸碱平衡中发挥作用 3组成含磷的有机化合物,发挥广泛的生理作用。含磷有机化合物包括:磷脂类,磷蛋 白类,单核苷酸类(包括cAMP),辅酶类,核酸,含磷的代谢中间产物等。 第二节钙、磷的一般代谢 钙的吸收与排泄 钙主要在十二指肠及小肠上部吸收,已知钙的吸收有二种途径,一种是主动吸收也称转 细胞吸收( transcellular absorption),它由钙结合蛋白( calbindin)参与并受维生素D的调节 (详见维生素D对小肠的作用)。另一种是被动性吸收也称旁细胞吸收( paracellular absorption), 它是通过细胞之间的间隙由体液运送到血液,吸收的多少与钙含量及细胞间隙的大小有关 影响钙吸收有多种因素,这些因素是 活性维生素D是影响钙吸收的主要因素,它可促进小肠中钙和磷的吸收,因此维生素 D缺乏或维生素D不能转化为活性形式时,可导致体内钙,磷缺乏。 2.溶解状态的钙盐易吸收。钙盐在酸性溶液中易于溶解,故凡能使消化道pH下降的食 物如乳酸,乳糖某些氨基酸及胃酸等均有利于钙盐的吸收。胃酸缺乏将会使钙吸收率降低。 3.钙吸收与机体需要量有关。婴幼儿、孕妇、乳母对钙需要量增加,吸收率也増加。钙 吸收与年龄亦有关,随着年龄増加,钙吸收率下降。老年人易得骨质疏松症与钙吸收率降低 密切相关 4.食物中钙磷的比例对钙的吸收有一定影响,实验证明,钙/磷比值一般以1.5~2:1为宜
体，或者是酪氨酸激酶受体，然后激活磷酯酶 C ，使磷酯酰肌醇-4,5 二磷酸（ PIP2 ）水解 成肌醇-1,4,5 三磷酸（ InP3 ）和二酯酰甘油（ DG ）。（参见信号转导） （3）作为细胞外酶和蛋白酶的辅助因子 钙离子对许多蛋白水解酶和参与血液凝固的酶的 稳定和发挥最大的催化活性是必需的（详见血液凝固），而且这一功能不受细胞外液钙离子 浓度变化的影响。 （4）其它 钙离子有利于心肌的收缩，并与促进心肌舒张的钾离子相拮抗，这对维持心肌 正常功能非常重要；钙离子参与肌肉收缩，降低神经肌肉兴奋性，故血浆钙离子浓度降低时 可引起神经肌肉兴奋性增高，甚至引起肌肉自发性收缩（搐搦）；钙离子尚有降低毛细血管 和细胞膜通透性的作用。 （二）磷的生理功用： 1.无机磷酸盐是骨、牙齿的重要组成成分巳如上述。 2 以磷酸盐的形式 (细胞外液为 Na2HPO4/NaH2PO4 ，细胞内液为 K2HPO4/KH2PO4 组 成缓冲对，在维持体液的酸碱平衡中发挥作用。 3.组成含磷的有机化合物，发挥广泛的生理作用。含磷有机化合物包括：磷脂类，磷蛋 白类,单核苷酸类（包括 cAMP），辅酶类，核酸，含磷的代谢中间产物等。 第二节 钙、磷的一般代谢 一、钙的吸收与排泄 钙主要在十二指肠及小肠上部吸收，巳知钙的吸收有二种途径，一种是主动吸收也称转 细胞吸收（transcellular absorption）,它由钙结合蛋白（calbindin）参与并受维生素 D 的调节 （详见维生素D对小肠的作用）。另一种是被动性吸收也称旁细胞吸收（paracellular absorption）, 它是通过细胞之间的间隙由体液运送到血液，吸收的多少与钙含量及细胞间隙的大小有关。 影响钙吸收有多种因素，这些因素是： 1. 活性维生素 D 是影响钙吸收的主要因素,它可促进小肠中钙和磷的吸收,因此.维生素 D 缺乏或维生素 D 不能转化为活性形式时，可导致体内钙,磷缺乏。 2. 溶解状态的钙盐易吸收。钙盐在酸性溶液中易于溶解，故凡能使消化道 pH 下降的食 物如乳酸，乳糖,某些氨基酸及胃酸等均有利于钙盐的吸收。胃酸缺乏将会使钙吸收率降低。 3. 钙吸收与机体需要量有关。婴幼儿、孕妇、乳母对钙需要量增加，吸收率也增加。钙 吸收与年龄亦有关，随着年龄增加，钙吸收率下降。老年人易得骨质疏松症与钙吸收率降低 密切相关。 4. 食物中钙磷的比例对钙的吸收有一定影响，实验证明，钙/磷比值一般以 1.5~2:1 为宜
5.凡促使生成不溶性钙盐的因素均影响钙的吸收,如食物中过多的磷酸盐、草酸、谷物 中的植酸等均可与钙结合成不溶性钙盐而影响钙吸收。 人体每日排出的钙约80%通过肠道随粪便排出,20%由肾脏排出。肾小球每日滤出的钙 达10克,绝大部分在肾小管被重吸收,仅150mg左右由尿排出。尿中钙的排出受维生素D 和甲状旁腺素的调节。 二、磷的吸收与排泄 人体每日摄入的磷约l~15克。磷吸收部位在小肠,以空肠吸收最快。影响磷吸收的因素 大致与钙相似。酸性增加有利于磷的吸收。吸收形式主要为酸性磷酸盐(BHPO、),吸收率 可达70%。Ca2,Mg2’,A3和Fe3'可与磷酸根结合成不溶性盐,故食物中钙过多会影响磷 吸收,严重肾病患者血磷过高时,常服用Al(OH)3乳胶以减少磷的吸收 磷由肾及肠道排泄,肾排出量占总排出量的阳0%,肾排出磷也受甲状旁腺素和维生素D 的调节。肾功能不良导致磷排出减少时使血磷增高。 三、血钙和血磷 正常人血清钙含量为2.25~29 mmol/L(9-1lmg/dL,4.5~5.8mEq/L)儿童常处于上限值。(表 19-1).。 血钙主要以离子钙和结合钙两种形式存在数量各占 半(见表191)。与血浆蛋白(主要为白蛋白)结合的钙不能透过毛细血管壁,称为不可扩 散钙( nondiffusible calcium),不具有生理活性。离子钙则称为可扩散钙( diffusible calcium) 包括离子钙和少量与柠檬酸络合而成的溶解钙以及磷酸氢钙中的钙,离子钙是血钙中直接发 挥生理功能的部分。离子钙和结合钙的浓度处于动态平衡,随pH不同而互相转变 当血浆pH值降低时(如酸中毒),离子钙浓度升高;相反,pH值升高(碱中毒)时 血浆钙离子含量减少,当降至θ.87 m mol/L(3.8mg/d)时,神经肌肉的兴奋性提高,可出现抽搐 现象。 血磷通常指血浆中无机磷酸盐中的磷,正常成人血浆中无机磷含量为 0.96~144mmol/(30-4.5mg/d),儿童为1.28-2.24mmol/(4.0-7.0mg/d)。 血浆中钙、磷含量之间关系密切。正常人每100m血浆中钙的毫克数和无机磷的毫克数 的乘积是35~40,即(Ca)×(P)=35~40。当两者乘积大于40时,钙和磷以骨盐形式沉 积在骨组织,若乘积低于35时,妨碍骨组织钙化,甚至使骨盐再溶解,影响成骨作用,会引 起佝偻病或软骨病。 第三节钙、磷代谢的调节
5. 凡促使生成不溶性钙盐的因素均影响钙的吸收，如食物中过多的磷酸盐、草酸、谷物 中的植酸等均可与钙结合成不溶性钙盐而影响钙吸收。 人体每日排出的钙约 80％通过肠道随粪便排出，20％由肾脏排出。肾小球每日滤出的钙 达 10 克，绝大部分在肾小管被重吸收，仅 150mg 左右由尿排出。尿中钙的排出受维生素 D 和甲状旁腺素的调节。 二、磷的吸收与排泄 人体每日摄入的磷约 1~1.5 克。磷吸收部位在小肠，以空肠吸收最快。影响磷吸收的因素 大致与钙相似。酸性增加有利于磷的吸收。吸收形式主要为酸性磷酸盐（BH2PO4 ），吸收率 可达 70％。Ca2＋，Mg2＋ , Al3＋和 Fe3＋可与磷酸根结合成不溶性盐，故食物中钙过多会影响磷 吸收, 严重肾病患者血磷过高时，常服用 Al (OH)3 乳胶以减少磷的吸收。 磷由肾及肠道排泄，肾排出量占总排出量的 70％，肾排出磷也受甲状旁腺素和维生素 D 的调节。肾功能不良导致磷排出减少时使血磷增高。 三、血钙和血磷 正常人血清钙含量为 2.25~2.9mmol/L(9~11 mg/dL,4.5~5.8mEq/L),儿童常处于上限值。(表 19-1).。 血钙主要以离子钙和结合钙两种形式存在,数量各占一 半 (见表 19-1) 。与血浆蛋白（主要为白蛋白）结合的钙不能透过毛细血管壁，称为不可扩 散钙（ nondiffusible calcium），不具有生理活性。离子钙则称为可扩散钙（diffusible calcium）， 包括离子钙和少量与柠檬酸络合而成的溶解钙以及磷酸氢钙中的钙，离子钙是血钙中直接发 挥生理功能的部分。离子钙和结合钙的浓度处于动态平衡，随 pH 不同而互相转变。 当血浆 pH 值降低时（如酸中毒），离子钙浓度升高；相反， pH 值升高（碱中毒）时， 血浆钙离子含量减少，当降至 0.87m mol/L(3.8mg/dl) 时，神经肌肉的兴奋性提高,可出现抽搐 现象。 血磷通常指血浆中无机磷酸盐中的磷，正常成人血浆中无机磷含量为 0.96~1.44mmol/L(3.0~4.5mg/dl) ，儿童为 1.28~2.24m mol/L(4.0~7.0mg/dl) 。 血浆中钙、磷含量之间关系密切。正常人每 100ml 血浆中钙的毫克数和无机磷的毫克数 的乘积是 35~40，即〔Ca〕×〔P〕＝35~40 。当两者乘积大于 40 时，钙和磷以骨盐形式沉 积在骨组织，若乘积低于 35 时，妨碍骨组织钙化，甚至使骨盐再溶解，影响成骨作用，会引 起佝偻病或软骨病。 第三节 钙、磷代谢的调节
正常人每日钙的摄入量与排出量相等,体液中钙磷与骨组织中的钙磷交换量相等,血浆 中钙和磷的含量亦保持相对恒定,说明体内钙磷代谢受到精细的调节。调节钙磷代谢的物质 主要有三种,即维生素D甲状旁腺素( parathyroid hormone,PIH)和降钙素( calcitonin,CT)。 它们均作用于小肠、肾和骨组织,主要调节钙磷的吸收、肾的排出及骨组织和体液之间的平 衡,从而维持钙、磷代谢的正常进行, 一,维生素D的调节作用 (一)维生素D的来源 维生素D为脂溶性维生素。有来自植物中的D2和动物组织中的D3。人体内的D3亦可由 胆固醇脱氢生7-脱氢胆固醇后经紫外线照射生成。人体每日约合成维生素D3200~400国际单 (二)维生素D3在体内的代谢转变 维生素D在体内先后经过肝脏和肾脏的羟化作用才成为高活性的1,25(OH)2D。在肝细 胞的微粒体中有维生素D3-25羟化酶系,在NADP、O2和Mg2参与下,使维生素D羟化成 25-OH-D3,后者尚无活性,进入血液与血浆中一种特异的α-球蛋白(MW,52,000)结合运 到肾脏。肾脏皮质细胞线粒体内膜上有25-羟维生素D-lα羟化酶(简称lα羟化酶),它是由黄 素酶,铁硫蛋白和细胞色素P40组成的混合功能氧化酶,可使25OH-D进一步羟化为 1,25-(OH-D3,后者即为维生素D3的活性形式。肾线粒体中还含有24-羟化酶可使25-OHD 转变成24,25OH)2D,后者还可能转变成1,24,25-(OH-D3(图19-1),但24,25OH)2D3和 1,24,25-(OH)3-D3的生理活性均极低。 (三)1,25-OH)2-D合成的调节 1,25-(OH)2-D3的合成受到本身的负反馈调节和PIH、血钙、血磷的调节(图19-2) 1.1,25(OH)2-D3的反馈调节:1,25-(OH-D3能抑制1a-羟化酶的自身合成同时诱导24 羟化酶的合成前者使1,25-(OH)2-D3合成减少,后者使24,25-(OH-D3生成增加结果是反馈抑 制 2PIH的调节作用是通过促进lα-羟化酶系的合成而使1,25-OH)2-D3合成增加。同时能 通过抑制24,25-(OH)2-D的合成,使之减少 3.血中Ca2+浓度降低,可促进PH分泌,因此间接使1,25-OH)2-D3合成增加。 4.血磷含量可影响1,25{OHz-D的生成,血磷增加抑制lα-羟化酶使其生成降低,由此 减少肠中钙、磷吸收,并増加尿中钙、磷排出,使血钙、血磷降低。当血磷降低时则促进 1,25-(OH)2-D3合成增加
正常人每日钙的摄入量与排出量相等，体液中钙磷与骨组织中的钙磷交换量相等，血浆 中钙和磷的含量亦保持相对恒定，说明体内钙磷代谢受到精细的调节。调节钙磷代谢的物质 主要有三种，即维生素 D,甲状旁腺素（parathyroid hormone,PTH）和降钙素（calcitonin，CT）。 它们均作用于小肠、肾和骨组织，主要调节钙磷的吸收、肾的排出及骨组织和体液之间的平 衡，从而维持钙、磷代谢的正常进行。 一,维生素 D 的调节作用 （一）维生素 D 的来源 维生素 D 为脂溶性维生素。有来自植物中的 D2 和动物组织中的 D3。人体内的 D3 亦可由 胆固醇脱氢生 7-脱氢胆固醇后经紫外线照射生成。人体每日约合成维生素 D3200~400 国际单 位。 （二）维生素 D3 在体内的代谢转变 维生素 D3 在体内先后经过肝脏和肾脏的羟化作用才成为高活性的 1,25-(OH)2-D3.。在肝细 胞的微粒体中有维生素 D3-25 羟化酶系，在 NADP、O2 和 Mg2＋参与下，使维生素 D3 羟化成 25-OH-D3，后者尚无活性，进入血液与血浆中一种特异的-球蛋白（MW，52，000 ）结合运 到肾脏。肾脏皮质细胞线粒体内膜上有 25-羟维生素 D3-1羟化酶(简称 1羟化酶) ，它是由黄 素酶，铁硫蛋白和细胞色素 P450 组成的混合功能氧化酶，可使 25-OH-D3 进一步羟化为 1,25-(OH)2-D3，后者即为维生素 D3 的活性形式。肾线粒体中还含有 24-羟化酶,可使 25-OH-D3 转变成 24,25-(OH)2-D3，后者还可能转变成 1,24,25-(OH)3-D3（图 19-1)，但 24,25-(OH)2-D3 和 1,24,25-(OH)3-D3 的生理活性均极低。 （三）1,25-(OH)2-D3 合成的调节 1,25,-(OH)2-D3 的合成受到本身的负反馈调节和 PTH、血钙、血磷的调节(图 19-2).。 1. 1,25-(OH)2-D3 的反馈调节：1,25-(OH)2-D3 能抑制 1-羟化酶的自身合成,同时诱导 24- 羟化酶的合成,前者使 1,25-(OH)2-D3 合成减少,后者使 24,25-(OH)2-D3 生成增加,结果是反馈抑 制。 2 PTH 的调节作用是通过促进 1-羟化酶系的合成而使 1,25-(OH)2-D3 合成增加。同时能 通过抑制 24,25-(OH)2-D3 的合成，使之减少。 3. 血中 Ca2+浓度降低，可促进 PTH 分泌，因此间接使 1,25-(OH)2-D3 合成增加。 4. 血磷含量可影响 1,25-(OH)2-D3 的生成,血磷增加抑制 1-羟化酶,使其生成降低，由此 减少肠中钙、磷吸收，并增加尿中钙、磷排出，使血钙、血磷降低。当血磷降低时则促进 1,25-(OH)2-D3 合成增加
(四)1,25-(OH2D3的生理作用 1,25-(OH)2-D3作用的靶组织是小肠、骨、和肾脏 对小肠的作用:1,25(OH2-D3是促进小肠对钙和磷的吸收。小肠粘膜细胞对钙的吸收 通过钙结合蛋白,钙结合蛋白的生成受活性维生素D的调节,因为小肠粘膜细胞具有对 1,25-(OHz-D3有高度亲和力的维生素D受体(VDR。钙结合蛋白是小分子可溶性蛋白质,哺 乳类小肠粘膜细胞的钙结合蛋白分子量为9kD,对钙有高度亲和力,蛋白质分子中有两个钙结 合部位。钙结合蛋白在细胞表面结合钙离子,进入细胞后通过内吞囊泡( endocytic vesicles 并与溶酶体融合,在溶酶体内酸性环境中结合的钙释放后,钙结合蛋白再回到细胞表面,Ca2- 通过细胞基底膜运出细胞。钙结合蛋白在这里作为钙的传送者。活性维生素D3促进钙吸收还 可能涉及ATP-依赖的钙泵的激活,钙泵能对抗电化学梯度把钙排入血浆(图19-3)。 2.对骨的作用:成骨细胞具有与1,25(OH)2D3反应的受体,体外的研究证明1.25-(OH D3与受体结合后能增加碱性磷酸酶的活力和骨钙蛋白( osteocalcin)基因及骨桥蛋白 ( osteopontin)基因的表达。维生素D对健康骨骼的生成和保持是必需的,因为维生素D 可调节保持细胞外液钙和磷浓度呈超饱和状态,这种超饱和状态可促进骨的矿化 3.对肾脏的作用:1,25(OH-D3亦能诱导肾远曲小管和集合管细胞合成钙结合蛋白,与小肠 细胞不同,肾细胞合成的钙结合蛋白分子量为28kD,每分子钙结合蛋白能结合四个钙离子 而且与小肠细胞的钙结合蛋白相比较无程序上的同源性。给大鼠1,25-(OH-D3可诱导转录 钙结合蛋白的mRNA和维生素D受体的mRNA,然而在维生D缺乏的动物并未见到高钙 尿,这就提出肾细胞的钙结合蛋白的作用机制可能不同于小肠细胞。维生素D不足可见到 肾排钙减少,但甲状旁腺激素(PTH)缺乏则有肾钙排出增加,说明肾保留钙的主要作用 耒自PIH。 、甲状旁腺素的调节作用 (一)甲状旁腺素的合成与分泌 甲状旁腺素是甲状旁腺主细胞合成并分泌的单链84肽。先在主细胞粗面内质网合成115 个氨基酸残基组成的前甲状旁腺素原,再将领头的信号肽去除而成甲状旁腺素原,在分泌前 又在高尔基体经第二次降解成由84个氨基酸残基的甲状旁腺素。PTH的半寿期约20分钟, 因此其合成和分泌的调节甚为重要。PIH的分泌受血钙、1,25(OH2-D3、降钙素等的调节,其 中血钙浓度是PTH合成分泌的主要调节因素,两者呈反比关系。1,25OH)2-D3可抑制PIH的 分泌,这可能与它升高血钙有关。降钙素可直接或间接的促进PH的分泌 (二)PTH的生理作用
（四）1,25-(OH)2-D3 的生理作用 1,25-(OH)2-D3 作用的靶组织是小肠、骨、和肾脏。 1. 对小肠的作用：1,25-(OH)2-D3 是促进小肠对钙和磷的吸收。小肠粘膜细胞对钙的吸收 通过钙结合蛋白，钙结合蛋白的生成受活性维生素 D 的调节，因为小肠粘膜细胞具有对 1,25-(OH)2-D3 有高度亲和力的维生素 D 受体（VDR。钙结合蛋白是小分子可溶性蛋白质，哺 乳类小肠粘膜细胞的钙结合蛋白分子量为 9kD，对钙有高度亲和力，蛋白质分子中有两个钙结 合部位。钙结合蛋白在细胞表面结合钙离子，进入细胞后通过内吞囊泡（endocytic vesicles） 并与溶酶体融合，在溶酶体内酸性环境中结合的钙释放后，钙结合蛋白再回到细胞表面，Ca2+ 通过细胞基底膜运出细胞。钙结合蛋白在这里作为钙的传送者。活性维生素 D3 促进钙吸收还 可能涉及 ATP-依赖的钙泵的激活，钙泵能对抗电化学梯度把钙排入血浆(图 19-3)。 2. 对骨的作用： 成骨细胞具有与 1,25(OH)2-D3 反应的受体，体外的研究证明 1.25-(OH)2 D3 与受体结合后能增加碱性磷酸酶的活力和骨钙蛋白（osteocalcin）基因及骨桥蛋白 （osteopontin）基因的表达。维生素 D 对健康骨骼的生成和保持是必需的，因为维生素 D 可调节保持细胞外液钙和磷浓度呈超饱和状态，这种超饱和状态可促进骨的矿化。 3. 对肾脏的作用：1,25(OH)2-D3 亦能诱导肾远曲小管和集合管细胞合成钙结合蛋白,与小肠 细胞不同，肾细胞合成的钙结合蛋白分子量为 28kD，每分子钙结合蛋白能结合四个钙离子， 而且与小肠细胞的钙结合蛋白相比较无程序上的同源性。给大鼠 1,25-(OH)2-D3 可诱导转录 钙结合蛋白的 mRNA 和维生素 D 受体的 mRNA，然而在维生 D 缺乏的动物并未见到高钙 尿，这就提出肾细胞的钙结合蛋白的作用机制可能不同于小肠细胞。维生素 D 不足可见到 肾排钙减少，但甲状旁腺激素（PTH）缺乏则有肾钙排出增加，说明肾保留钙的主要作用 耒自 PTH。 二、甲状旁腺素的调节作用 （一）甲状旁腺素的合成与分泌 甲状旁腺素是甲状旁腺主细胞合成并分泌的单链 84 肽。先在主细胞粗面内质网合成 115 个氨基酸残基组成的前甲状旁腺素原，再将领头的信号肽去除而成甲状旁腺素原，在分泌前 又在高尔基体经第二次降解成由 84 个氨基酸残基的甲状旁腺素。PTH 的半寿期约 20 分钟， 因此其合成和分泌的调节甚为重要。PTH 的分泌受血钙、1,25(OH)2-D3、降钙素等的调节，其 中血钙浓度是 PTH 合成分泌的主要调节因素，两者呈反比关系。1,25(OH)2-D3 可抑制 PTH 的 分泌,这可能与它升高血钙有关。降钙素可直接或间接的促进 PTH 的分泌。 （二）PTH 的生理作用