(三)降钙素

《生物化学与分子生物学》书籍目录

1.化学本质

降钙素是由甲状腺滤泡旁细胞(又称C细胞)所分泌的一种单链多肽类激素,由32个氨基酸组成,分子量为3500。N-末端1,7位氨基酸为半胱氨酸,以二硫键相连,形成一个封闭环,C-末端为脯氨酸。分子内部的氨基酸顺序变化较大,不同种类CT,32个氨基酸中只有9个位置是相同的(图127)。但从体结构来看,这几种CT的结构又很相似,其所有亲水和疏

猪、牛、鲑鱼和人类降钙素的共性结构

图12-7 猪、牛、鲑鱼和人类降钙素的共性结构

水氨基酸残基的位置相对固定。如疏水基的酪氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸在分子中有规律的间隔出现(4、9、12、16、19、22位),带电荷的酸性氨基酸都在15和30位上。如天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸。所以每种CT对各种哺乳动物都有生物活性。一般认为CT生物活性有赖于分子中32个氨基酸结构的完整性,目前对此说法有一些新的见解,并取得一些新进展。例如人工合成一种自1922氨基酸残基单个缺失或片断缺失的鲑鱼CT同类物,其降钙作用为天然鲑鱼CT的2倍。

2.CT的合成与分泌

在人甲状腺C细胞中以CT mRNA为模板的最初翻译产物是分子量约15000的蛋白,经过修饰先转变为分子量12000的产物,最后转变为3500的成熟CT。血钙是影响CT分泌的主要因素。血钙升高可刺激CT的分泌。血钙降低则抑制CT的分泌,但CT合成的速度不受影响,因而细胞内CT含量增高。甲状旁腺功能低下患者,其C细胞中CT含量亦增多。

3.CT的生理功能

CT作用的靶器官也主要为骨和肾,其作用与PTH相反,其作用是抑制破骨作用,抑制钙、磷的重吸收,降低血钙和血磷。

目前已发现在骨、肾、肠粘膜、精子等细胞上有CT受体,CT与受体结合激活腺苷酸环化酶,通过cAMP发挥生物效应。近来发现随着细胞内Ca2+增加而出现CT的功能效应,有人提出Ca2+是CT作用于破骨细胞的第二信使。

(1)CT对骨的作用:CT直接抑制破骨细胞的生成,又可加速破骨细胞转化为成骨细胞,因而增强成骨作用,抑制骨盐溶解、降低血钙、血磷浓度。

(2)CT对肾的作用:CT直接抑制肾小管对钙、磷离子的重吸收,从而使尿磷,尿钙排出增多,同时还可通过抑制肾1α—羟化酶而减少1,25-(OH)2D3的生成而间接抑制肠道对钙、磷的吸收率,结果使血浆钙、磷水平下降。

(3)对小肠作用:通过抑制1,25-(OH)2D3生成间接抑制钙的吸收,一般认为无直接作用。

综上可见,PTH,1,25-(OH)2D3、及CT均可调节钙、磷代谢,三者相互协调,相互制约、以维持血中钙、磷的动态平衡。三者对钙、磷代谢的调总结于表12-2。

表12-2 三种激素对钙、磷代谢的调节

PTH1,25-(OH)2D3CT
血钙
血磷
小肠钙吸收↑↑
小肠磷吸收
肾钙重吸收
溶肾作用↑↑
成骨作用

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