FGF23对磷吸收的调控

FGF23对磷的调控作用

摘要：畜禽机体内约80%的磷存在于骨骼中，其余大部分构成软组织成分，小部分存在于体液中。磷的生理功能除与钙一起构成骨组织外，主要以磷酸根形式参与许多物质代谢过程，如参与氧化磷酸化过程，形成高能含磷化合物，而在高能磷酸键中贮存能量，以供机体生命活动所需。磷和核糖核酸、脱氧核糖核酸及许多辅酶的合成有关，参与糖、脂肪、蛋白等有机物的合成和降解代谢，磷脂和蛋白质结合成细胞膜的组成成分，磷还以磷酸氢根的形式参与体液酸、碱平衡的调节。

关键词：FGF23；磷；维生素D；吸收；

所以磷是动物体内重要的矿物元素，磷的重吸收主要是在近端小管，同时借助钠磷协助转运蛋白与钠离子顺着梯度进入细胞，此过程中限制和调节重吸收的关键点是磷通过刷状缘膜顶端，主要利用的是IIa型钠磷协同转运蛋白(Na/Pi-IIa)。

一、FGF23对Na/Pi-IIa的影响

根据张永刚，李铁军等的研究表明，磷元素以磷酸根离子的形式被吸收，部位主要在十二指肠的小肠上皮，起始与钠和钠磷协同转运蛋白的结合，Na和钠磷协同转运蛋白结合后，诱导发生构型改变，进而增强亲和力，再待钠离子与磷酸盐结合到协同转运蛋白，发生二级构型改变最后钠磷转运到细胞内①。

成纤维细胞生长因子23（FGF23）是最新发现的调节肾脏吸收的重要因子，对肽链内切酶的作用和磷酸盐调节基因基本相同，在小鼠模型中发现增加FGF-23可以诱导血磷酸盐变少，还可以降低肾脏对磷的重吸收，且降低转运蛋白的数量，此时近管内磷吸收将减

①

张永刚，李铁军等 磷的吸收转运机制，2006,25（4）：364

少80%。在体验就也证明了当长期使用FGF-23后Na/Pi-IIa蛋白的数量减少，所以推断FGF-23和PTH的原理相似，可以促使Na/Pi-IIa蛋白内移和降解②。

二、FGF23对Na/Pi-IIb的影响

观察发现，FGF-23转基因小鼠血磷降低尿磷增加的同时，近端肾小管内的PTH水平没有增加。对FGF-23基因敲除（FGF-KO）小鼠的研究表明，出生六周肾脏的最大磷转运率显著增加，而且同时其肾脏近端小管顶端的Na/Pi-IIa蛋白数量水平显著增加③。均说明了FGF-23能通过调节Na/Pi-IIa蛋白来调节磷的代谢。

小肠磷吸收转运的蛋白的是IIb型钠磷协同转运蛋白(Na/Pi-IIb)。根据曹老师等的研究④首次证明Na/Pi-IIb磷转运系统主要存在于猪的回肠之中，儿在十二指肠中Na/Pi-IIb介导的磷吸收较少。

1、此研究主要探讨FGF23对小肠Na/Pi-IIb蛋白对磷吸收调控作用机理，首先使用逆转录PCR和荧光定量PCR对FGF23在猪体内的表达进行了检测，发现FGF23mRNA在猪的肝脏和头骨中有表达，肾脏、脾脏等其余组织均不表达，且头骨中表达量高于肝脏中5.79倍；接着蛋白质印迹法检测发现FGF23在头骨和空场不表达，在十二指肠、肾脏、脾脏、肝脏和血液中都有表达，肝脏中表达最多。此表明FGF23在mRNA和蛋白质表达存在差异性，选择性表达。

2、研究还证实了FGF23与维生素D的相互关系，通过用代谢干扰素使维生素D处于缺乏状态，且同时使用四个不同日粮水平的饲养实验组与正常且同梯度日粮水平的对照组对比FGF23在各器官组织中表达情况。无论是否缺少维生素D，根据血液中FGF23含量、

夏维波等，调磷因子：成纤维生长因子23,2004,24（4）:242 ③

夏维波等，调磷因子：成纤维生长因子23,2004,24（4）:242 ④

曹满湖等，FGF23对猪小肠Na/Pi-IIb型磷吸收的调控作用和机理

②

PCR结果、Na/Pi-IIb蛋白量以及CYP23B1mRNA量和磷吸收情况表明当缺乏维生素D时，低磷日粮中FGF23可以调控CYP23B1mRNA表达来调节血磷的水平。同时在缺乏VD后，补充VD3会对磷的吸收有提高的作用，但是其作用会随着磷水平的增高而减弱。证实了FGF23和VD3对小肠和肾脏中Na/Pi-IIb蛋白mRNA表达量和磷吸收有相互调控的作用。

3、通过低磷对照试验组发现日粮水平和FGF23显著影响骨磷骨钙的含量，当VD3缺乏时，低磷显著降低骨磷骨钙的浓度。但是血清中钙磷浓度对低磷的VD3缺乏影响不显著。VD3和磷水平极显著影响血清中维生素D3、ALP、PTH的含量 ，通过实验发现，磷的浓度对这些指标影响不显著，但是当补充VD3时候，指标差异显著且低磷组更敏感。

小结

FGF23对磷的吸收调控作用通过对Na/Pi-IIa蛋白和Na/Pi-IIb蛋白的调控从而实现。对于Na/Pi-IIa蛋白，FGF23是通过控制该蛋白的数量而调控磷水平。而对于Na/Pi-IIb，通过研究也有一定的了解，血磷的浓度升高可使骨FGF23的表达增加，FGF23可以抑制1α羟基酶的表达与活性，使活性VD3降低而减少对磷的重吸收，也抑制的Na/Pi运输蛋白的表达从而减少了磷的重吸收，最终才使得肾脏对磷的排泄增加而降低血磷。这是一种反馈调节，所以反之，当血磷减少，会通过抑制FGF23的表达而使活性VD3以及运输蛋白增加而增加血磷的吸收从而提高血磷浓度。