副甲状腺ホルモン

副甲状腺ホルモンは、骨、腎臓、腸への作用を通じて血清カルシウムを調節します。 ^{[ 16 ]}

骨では、PTHは骨に含まれる大きな貯蔵庫からのカルシウムの放出を促進します。^{[ 17 ]}骨吸収は、PTHによって間接的に刺激される破骨細胞による骨の正常な破壊です。破骨細胞はPTHの受容体を持たないため、刺激は間接的です。むしろ、PTHは骨を作る細胞である骨芽細胞に結合します。結合により、骨芽細胞はRANKLの発現を増加させ、オステオプロテゲリン（OPG）の分泌を阻害します。遊離OPGはデコイ受容体としてRANKLに競合的に結合し、RANKLがRANKLの受容体であるRANKと相互作用するのを妨げます。RANKLがRANKに結合すると（過剰なRANKLに結合するために利用できるOPGの量が減少することで促進されます）、単球系の破骨細胞前駆細胞が融合します。その結果生じる多核細胞は破骨細胞であり、最終的に骨吸収を媒介する。エストロゲンはPTHへの作用を介してこの経路も調節する。エストロゲンは骨髄、胸腺、末梢リンパ器官におけるT細胞の分化と活性を調節することにより、T細胞のTNF産生を抑制する。骨髄では、エストロゲンはIL-7依存性メカニズムを介して造血幹細胞の増殖を下方制御する。^{[ 18 ]}

腎臓では、1日あたり約250 mmolのカルシウムイオンが糸球体濾過液 に濾過されます。このうち大部分（245 mmol/日）は尿細管液から再吸収され、約5 mmol/日が尿中に排泄されます。この再吸収は、ヘンレ係蹄の細い部分を除いて、尿細管全体で起こります（そのほとんど、60～70%は近位尿細管） 。^{[ 11 ]}循環副甲状腺ホルモンは、遠位尿細管と腎集合管で起こる再吸収にのみ影響します^{[ 11 ] （ただし、脚注[ nb 1 ]を}参照）。しかし、PTHの腎臓に対するより重要な効果は、尿細管液からのリン酸（HPO42− _）の再吸収を阻害し、血漿リン酸濃度を低下させることです。リン酸イオンはカルシウムと水不溶性塩を形成します。したがって、血漿中のリン酸濃度の低下（総カルシウム濃度が一定の場合）は、イオン化されるカルシウムの量を増加させる。^{[ 21 ] [ 22 ]} PTH​​の腎臓に対する3つ目の重要な効果は、25-ヒドロキシビタミンDを1,25-ジヒドロキシビタミンD（カルシトリオール）に変換する刺激であり、これは循環系に放出される。この後者のビタミンDの形態は、腸からのカルシウム吸収を刺激する活性ホルモンである。^{[ 23 ]}  

PTHは腎臓を介して、活性型ビタミンDの産生を増加させることで腸管でのカルシウム吸収を促進します。ビタミンDの活性化は腎臓で起こります。PTHは、25-ヒドロキシビタミンDの1α水酸化を担う酵素である25-ヒドロキシビタミンD ₃ 1α-ヒドロキシラーゼの発現を亢進させ、ビタミンDを活性型（1,25-ジヒドロキシビタミンD）に変換します。この活性型ビタミンDは、カルビンジンを介して腸管でのカルシウム（Ca2 ⁺イオンとして）の吸収を増加させます。

PTHは、Gタンパク質アデニル酸シクラーゼセカンドメッセンジャー系を利用することが示された最初のホルモンの1つである。

PTHは腎臓の近位尿細管からのリン酸の再吸収を減少させるため^{[ 24 ]} 、尿中に排泄されるリン酸の量が増加します。

しかし、PTHは腸管と骨からのリン酸の血液への吸収を促進します。骨においては、骨の分解によってリン酸よりもカルシウムの方がわずかに多く放出されます。腸管では、カルシウムとリン酸の両方の吸収は、活性型ビタミンDの増加によって媒介されます。リン酸の吸収は、カルシウムの吸収ほどビタミンDに依存しません。PTHの放出の結果、血清中のリン酸濃度はわずかに低下します。

PTHは、腎臓において、不活性型ビタミンDの主要な循環形態である25-ヒドロキシコレカルシフェロールを、活性型ビタミンDである1,25-ジヒドロキシコレカルシフェロールに変換する1-α-ヒドロキシラーゼ酵素の活性を亢進させる。

インタラクティブな経路マップ

以下の遺伝子、タンパク質、代謝物をクリックすると、それぞれの記事にリンクします。^{[ §1 ]}

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ビタミンD合成経路（表示／編集）

1. ↑インタラクティブな経路マップはWikiPathwaysの「VitaminDSynthesis_WP1531」で編集できます。

• 血清[Ca ²⁺ ]の低下。
• 血清中の[Mg ²⁺ ]が軽度に低下する。
• 血清リン酸の増加（リン酸の増加は血清カルシウムと複合体を形成し、リン酸カルシウムを形成する。これにより、リン酸カルシウムを感知しないカルシウム感受性受容体（CaSr）の刺激が減少し、PTHの増加が引き起こされる）。
• アドレナリン
• ヒスタミン

• 血清[Ca ²⁺ ]の上昇。
• 血清中の[Mg ^{2+ ]が著しく低下すると、}副甲状腺機能低下症の症状（低カルシウム血症など）も引き起こされる。^{[ 26 ]}
• カルシトリオール
• 血清リン酸の増加。線維芽細胞増殖因子-23（FGF23）は、血清リン酸（Pi）の増加に応じて骨芽細胞（骨由来）で産生されます。FGF23は副甲状腺の線維芽細胞増殖因子受容体に結合し、PTHの放出を抑制します。これは、PTHが実際に血液からリン酸を除去するのに役立つ一方で、骨吸収から血液中にリン酸を放出させるため、矛盾しているように見えるかもしれません。FGF23はPTHを阻害し、その後、骨へのリン酸放出効果なしに腎臓でのリン酸の再吸収を抑制するのに役立ちます。^{[ 27 ] [ 28 ]}

副甲状腺機能亢進症とは、血液中に副甲状腺ホルモンが過剰に存在する状態であり、大きく分けて2つの状況で発生します。原発性副甲状腺機能亢進症は、副甲状腺からのPTHの自律的かつ異常な過剰分泌によるものであり、二次性副甲状腺機能亢進症は、低カルシウム血症に対する生理的反応として見られる、適切なレベルのPTH上昇です。血液中のPTHレベルが低い状態は副甲状腺機能低下症と呼ばれ、最も一般的な原因は甲状腺手術中の副甲状腺の損傷または摘出です。

副甲状腺ホルモン代謝に影響を与えるまれではあるがよく知られた遺伝性疾患がいくつかあり、偽性副甲状腺機能低下症、家族性低カルシウム尿性高カルシウム血症、常染色体優性高カルシウム尿性低カルシウム血症などがある。注目すべきは、偽性偽性副甲状腺機能低下症ではPTHが変化しないことである。骨粗鬆症の女性では、エストロゲン療法に外因性副甲状腺ホルモンアナログ（テリパラチド、毎日注射）を併用投与すると、骨量が増加し、椎体骨折および非椎体骨折が45～65%減少した。^{[ 29 ]}

PTHは、インタクトPTH、N末端PTH、中間分子PTH、C末端PTHなど、いくつかの異なる形態で血液中で測定でき、臨床状況に応じて異なる検査法が用いられます。濃度はpg/dLまたはpmol/L（略してmmol/L）で表されることがあり、pg/dLからpmol/Lに変換するには0.1060を掛けます。^{[ 30 ]}

米国の情報源によると、PTHの平均値は8～51 pg/mLである。^{[ 31 ]}英国では、生物学的基準範囲は1.6～6.9 pmol/Lと考えられている。^{[ 32 ]}正常な総血漿カルシウム値は8.5～10.2  mg/dL（2.12  mmol/L～2.55  mmol/L）である。^{[ 33 ]}

PTH測定はまれに干渉を受ける可能性がある。^{[ 34 ]}

インタクトPTHとカルシウムの正常範囲は年齢によって異なり、カルシウムは性別によっても異なります。^{[ 35 ] [ 36 ]}