ビタミンD、副甲状腺ホルモン（PTH）、リン酸塩（Pi）によるリン酸塩の生理的調節

Physiological regulation of phosphate by vitamin D, parathyroid hormone (PTH) and phosphate (Pi).

• Grégory Jacquillet
• Robert J Unwin

抄録

無機リン酸塩（Pi）は体内に豊富に存在する元素であり、様々な重要な生物学的プロセスに不可欠です。それは、細胞のエネルギー代謝と細胞のシグナル伝達、例えばアデノシンとグアニシン三リン酸塩（ATP、GTP）、リン脂質膜と骨の組成に不可欠な役割を果たしており、DNAとRNAの不可欠な部分です。それは、血液や尿の重要なバッファであり、正常な酸塩基バランスに貢献しています。ほぼすべての分子および細胞機能において広範な役割を果たしていることを考えると、血清中のパイ濃度およびバランスの変化は重要であり、望ましくない影響を及ぼす可能性があります。パイの恒常性は、食事によるパイの腸での吸収、骨からの動員、および腎臓からの排泄の間のカウンターバランスによって維持されています。全身のパイの約85％は骨に存在し、細胞外液中に遊離パイとして存在するのはわずか1％です。ヒトでは、無機Piの細胞外濃度は0.8～1.2mMの間で変化し、血漿または血清中のPiは一価と二価の両方の形態（HPOとHPO）で存在しています。腸内では、パイの吸収の約30％がビタミンDに調節され依存している。Piバランスの維持を助けるために、腎近位尿細管（PT）に沿って濾過されたPiの再吸収は、NaPi-IIaおよびNaPi-IIcのNa共役型Piコトランスポーターを介して行われ、PiT-2トランスポーターからの寄与はより小さい。ビタミンDや副甲状腺ホルモン(PTH)などの内分泌因子や、線維芽細胞増殖因子(FGF)-23とその受容体α-クロトなどの新しい因子が、Piの恒常性の制御に密接に関与しています。高リン酸血症は慢性腎臓病(CKD)における心血管疾患の増加と関連しており、低リン酸血症はくる病や成長遅延を伴うため、パイの厳格な制御は非常に重要である。この短いレビューでは、ヒトの遺伝子疾患や遺伝子組み換えマウスモデルから得られた知見に重点を置いて、ビタミンD、PTH、およびPi自体によるPiバランスの制御について考察しています。

Inorganic phosphate (Pi) is an abundant element in the body and is essential for a wide variety of key biological processes. It plays an essential role in cellular energy metabolism and cell signalling, e.g. adenosine and guanosine triphosphates (ATP, GTP), and in the composition of phospholipid membranes and bone, and is an integral part of DNA and RNA. It is an important buffer in blood and urine and contributes to normal acid-base balance. Given its widespread role in almost every molecular and cellular function, changes in serum Pi levels and balance can have important and untoward effects. Pi homoeostasis is maintained by a counterbalance between dietary Pi absorption by the gut, mobilisation from bone and renal excretion. Approximately 85% of total body Pi is present in bone and only 1% is present as free Pi in extracellular fluids. In humans, extracellular concentrations of inorganic Pi vary between 0.8 and 1.2 mM, and in plasma or serum Pi exists in both its monovalent and divalent forms (HPO and HPO). In the intestine, approximately 30% of Pi absorption is vitamin D regulated and dependent. To help maintain Pi balance, reabsorption of filtered Pi along the renal proximal tubule (PT) is via the NaPi-IIa and NaPi-IIc Na-coupled Pi cotransporters, with a smaller contribution from the PiT-2 transporters. Endocrine factors, including, vitamin D and parathyroid hormone (PTH), as well as newer factors such as fibroblast growth factor (FGF)-23 and its coreceptor α-klotho, are intimately involved in the control of Pi homeostasis. A tight regulation of Pi is critical, since hyperphosphataemia is associated with increased cardiovascular morbidity in chronic kidney disease (CKD) and hypophosphataemia with rickets and growth retardation. This short review considers the control of Pi balance by vitamin D, PTH and Pi itself, with an emphasis on the insights gained from human genetic disorders and genetically modified mouse models.