115年:(醫檢)生化(1)

有關fibroblast growth factor 23 (FGF23)的敘述,下列何者最不適當?

A主要由骨細胞產生
B在肝臟中抑制α -hydroxylase ,減少1,25-dihydroxyvitamin D 生成
C促進腎臟磷的排放
D慢性腎臟疾病( chronic kidney disease )數值會增加

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗考生對於 Fibroblast Growth Factor 23 (FGF23) 的生理功能、生成部位及其在慢性腎臟病 (CKD) 中角色的理解。FGF23 是一種由骨骼分泌的磷酸鹽調節激素,其主要功能是降低血磷濃度並抑制活性維生素 D 的生成。

選項分析

  • A. 主要由骨細胞產生 (正確)

    • FGF23 是一種由骨源性細胞分泌的蛋白質,主要製造者為骨細胞 (osteocytes) 和成骨細胞 (osteoblasts)。它是骨骼與腎臟之間進行礦物質代謝溝通的重要激素 (Bone-Kidney Axis)。
  • B. 在肝臟中抑制 α-hydroxylase ,減少 1,25-dihydroxyvitamin D 生成 (錯誤,為本題答案)

    • 作用位置錯誤:FGF23 確實會抑制 1α1\alpha-hydroxylase (CYP27B1) 的活性,從而減少活性維生素 D (1,25(OH)2D1,25(OH)_2D) 的生成。然而,這個抑制作用主要發生在腎臟的近端腎小管 (proximal tubule),而非肝臟。
    • 酵素區分
      • 肝臟:主要進行 25-hydroxylation (由 CYP2R1 等酵素負責),將維生素 D 轉化為 25(OH)D。
      • 腎臟:進行 1α1\alpha-hydroxylation (由 CYP27B1 負責),將 25(OH)D 轉化為活性最強的 1,25(OH)2D1,25(OH)_2D。FGF23 作用於腎臟,抑制此步驟並同時促進 24-hydroxylase (CYP24A1) 將維生素 D 代謝失活。
  • C. 促進腎臟磷的排放 (正確)

    • FGF23 作用於腎臟近端小管,透過下調鈉-磷共同運輸蛋白 (NaPi-2aNaPi-2c) 的表現,減少腎臟對磷的再吸收,進而增加尿磷排出 (phosphaturia),以降低血磷濃度。
  • D. 慢性腎臟疾病( chronic kidney disease )數值會增加 (正確)

    • 在慢性腎臟病 (CKD) 早期,為了對抗因腎功能下降導致的磷滯留,FGF23 的濃度會代償性地顯著上升。FGF23 的升高往往早於血磷本身的升高 (高血磷是 CKD 較晚期的表現),是 CKD 礦物質骨病變 (CKD-MBD) 的早期標記之一。

答案解析

本題要求選出「最不適當」的敘述。選項 (B) 錯誤地將 FGF23 抑制 1α1\alpha-hydroxylase 的作用部位描述為「肝臟」。事實上,FGF23 是作用於腎臟來抑制該酵素並減少活性維生素 D 的合成。肝臟主要負責維生素 D 的第一階段羥化 (25-hydroxylation),且受 FGF23 的調控程度極小。因此 (B) 為正確答案。

核心知識點

  1. FGF23 的來源與標的
    • 來源:骨細胞 (Osteocytes)
    • 標的器官:主要是腎臟 (需透過 Klotho蛋白作為輔助受體)。
  2. FGF23 的兩大生理功能
    • 降磷:抑制腎臟近端小管 NaPi-2a/2c \rightarrow 增加尿磷排泄 \rightarrow 降低血磷。
    • 降 D:抑制腎臟 1α1\alpha-hydroxylase (CYP27B1) 並刺激 24-hydroxylase (CYP24A1) \rightarrow 減少 1,25(OH)2D1,25(OH)_2D 生成。
  3. 慢性腎臟病 (CKD) 中的變化
    • CKD 早期 FGF23 即顯著上升 (為了排磷)。
    • 高 FGF23 導致活性維生素 D (1,25(OH)2D1,25(OH)_2D) 下降,進而引發繼發性副甲狀腺機能亢進 (Secondary Hyperparathyroidism)。

參考資料

  1. Frontiers in Physiology: Physiological Actions of Fibroblast Growth Factor-23. 連結
  2. Kidney International: FGF23 and vitamin D metabolism in chronic kidney disease.
  3. UpToDate: Regulation of calcium and phosphate balance (Topic regarding FGF23).