칼시토닌, 비타민D 칼슘대사-부갑상선호르몬(PTH),

 

칼슘 대사에 관여하는 등의 인자에는 PTH(부갑상선 호르몬, parathyroid hormone), 갑상선 소포의 방세포에서 분비되는 칼시토닌(calcitonin, CT), 비타민 D 등이 있다.

PTH는 84개의 아미노산으로 구성된 단백질로 부갑상선 내에서 preproPTH 형태로 합성돼 조면소포체 내에서 proPTH로 변한 뒤 분해돼 PTH로 분비된다. PTH는 혈중 칼슘농도를 증가시키는 작용을 하기 때문에 저칼슘혈증(hypocalcemia)이 되면 분비가 촉진된다.또 PTH는 비타민D 활성화를 촉진하는 기능을 한다.PTH가 뼈에 작용하면 파골세포(osteoclast)를 활성화하므로 파괴된 뼈 부분을 보충하기 위해 조골세포(osteoblast)가 자동으로 활성화된다. 이에 따라 혈중에는 칼슘과 인이 증가하게 된다. 그러나 PTH는 신장에서 인의 배설을 촉진하는 작용도 하므로 나중에는 혈중에서 칼슘이 증가하고 인은 감소하게 된다. PTH가 신장에 작용할 때에는 칼슘, 수소이온의 재흡수를 촉진하여 인과 중탄산이온의 재흡수를 억제(배설을 촉진)한다.만약 부갑상선 기능 항진으로 신장에서 중탄산 이온의 재흡수가 억제되면 대사산증(metabolic acidosis)이 나타나는데, 이는 혈액 중에 산이 축적되는 것이 아니라 알칼리가 저하되어 나타나게 된다. 한편 중탄산 음이온이 저하되므로 이를 보충하기 위해 혈중 염소이온은 증가하게 되어 고염소혈증이 나타날 수 있다.즉 부갑상선 기능항진증으로 나타나는 전해질 이상은 고칼슘혈증(hypercalcemia), 저인산혈증(hypophosphatemia), 대사산증(metabolic acidosis), 고염소혈증(hyperchloremia) 등이다.

간혹 부갑상선 기능 항진이 아닌 악성 종양으로 고칼슘혈증이 동반되는 경우가 두 가지 있다.HHM(종양수반체액성 고칼슘혈증, humoral hyperclacemia of malignancy)은 폐암, 편평상피암, 신장암, 방광암, 난소암, ATL 등에서 종양이 분비되는 PTHrP가 PTH와 같은 작용을 하고 있어 고칼슘혈증이 생기지만 고칼슘혈증을 교정하면 식욕부진, , 야간뇨 등이 개선되는 경우가 많다.LOH(국소성 골용해성 고칼슘혈증, localosteolytic hypercalcemia)는 뼈로 전이되거나 침윤된 종양의 국소 작용으로 인해 고칼슘혈증이 나타나게 된 것이다. 주로 다발성 골수종, 유방암, 악성 림프종 등의 전이에 나타나는데, 뼈 파괴로 칼슘이 방출되거나 국소에서 방출된 케모카인이나 시토카인이 고칼슘혈증과 관련된 것으로 생각된다.

칼시토닌은 32개의 아미노산으로 구성된 단백질로 갑상샘 속 소포 옆 세포(C세포)에서 분비된다.칼시토닌은 PTH와 반대로 파골세포를 억제하는 기능을 하는데 고칼슘혈증(hypercalcemia)에 의해 분비가 촉진된다. 이 밖에 고마그네슘혈증(hypermagnesemia), 가스트린 글루카곤 세크레틴, CCK-PZ(cholecytokin-pancreozymin) 등에 의해서도 분비가 촉진된다.칼시토닌은 파골세포의 활성화를 억제하기 때문에 뼈 흡수가 억제돼 혈중으로 유출되는 칼슘, 인이온이 감소하며 혈중 칼슘과 인의 농도는 감소한다.신장에 대해서는 칼슘과 인의 배설을 촉진하는 기능을 하며 칼륨 물의 재흡수도 억제(배설을 촉진)되도록 한다. 칼시토닌이 혈중에서 높아진 경우에도 저칼슘혈증이 나타나는 일은 거의 없는데 이는 PTH의 보상이 강력하게 작용하기 때문이다.

비타민D는 호르몬이 아니기 때문에 생체 내에서 합성되지 않고 외부에서 섭취해야 한다. 보통은 피부에서 자외선을 통해 활성화가 시작되고 간 미세소체에 의한 수산화와 신장의 미토콘드리아에 의한 수산화작용을 거쳐 활성혈 비타민D가 된다.신장의 미토콘드리아에 의한 수산화작용을 촉진하는 인자(비타민D의 작용응 활성화하는 인자)는 PTH, 저칼슘혈증 등이다.비타민D는 뼈에서 칼슘의 용출을 촉진시켜 뼈의 재형성을 일으키고, 이로 인해 혈중 칼슘의 농도는 높아진다. 또 신장에서 칼슘 재흡수를 항진시켜 장관 내 칼슘과 인의 흡수를 높인다.비타민D에는 식물이나 균류에서 유래한 비타민D2와 동물에서 유래한 비타민D3가 있는데 일반적으로 처방되는 활성형 비타민은 비타민D3다.