在穩定血液鈣離子濃度中,腎臟扮演的角色主要是下列何者?
詳細解析
本題觀念
腎臟在維持血液鈣離子濃度穩定方面扮演關鍵角色,其核心功能是活化維生素D。維生素D需要經過兩次羥化反應才能轉變為活性荷爾蒙形式:第一步在肝臟進行25-羥化,第二步在腎臟近端腎小管由1-alpha-hydroxylase(CYP27B1)進行1-alpha-羥化,產生具有生物活性的骨化三醇(calcitriol)。骨化三醇促進小腸吸收鈣離子,是維持血鈣穩定不可或缺的環節。
選項分析
A:副甲狀腺素(parathyroid hormone, PTH)由副甲狀腺的主細胞分泌,並非由腎臟產生。腎臟是PTH的作用靶器官之一,PTH會刺激腎臟增加維生素D活化及鈣離子的再吸收,但腎臟本身並不合成PTH。
B:腎臟含有1-alpha-hydroxylase(CYP27B1),能將肝臟產生的25-羥維生素D3轉化為活性形式1,25-二羥維生素D3(骨化三醇)。這是維生素D活化的最後關鍵步驟,骨化三醇隨後促進腸道鈣吸收,是腎臟在鈣離子恆定中最重要的功能。
C:鈣是元素離子(Ca²⁺),屬於無法被化學分解的基本粒子,不像蛋白質或糖類等有機分子可被酵素降解。體內調節鈣離子濃度的方式是透過吸收、排泄、骨骼儲存及荷爾蒙調節等機制,而非「降解」鈣離子。
D:抑鈣素(calcitonin)由甲狀腺的旁濾泡細胞(C cells)分泌,並非由腎臟產生。抑鈣素在血鈣過高時抑制蝕骨細胞的活性,減少骨骼中鈣離子的釋出,藉此降低血鈣濃度。
答案解析
本題答案為B。腎臟在鈣離子恆定中的主要角色是活化維生素D。PTH由副甲狀腺產生(非選項A)、抑鈣素由甲狀腺C細胞產生(非選項D)、鈣離子是元素不可被降解(非選項C),只有活化維生素D(選項B)才是腎臟在鈣離子恆定中直接執行的功能。
核心知識點
鈣離子恆定涉及三大荷爾蒙的協調:PTH升高血鈣(促進骨骼釋鈣、腎臟再吸收鈣、刺激腎臟活化維生素D)、骨化三醇促進腸道吸收鈣、抑鈣素降低血鈣。考試時要記住各荷爾蒙的分泌來源:PTH來自副甲狀腺、抑鈣素來自甲狀腺C細胞、骨化三醇由腎臟完成最後活化步驟。腎臟的角色並非產生荷爾蒙本身,而是將維生素D前驅物轉化為活性形式。
參考資料
- Nephrology Dialysis Transplantation: Vitamin D activation and calcium regulation. https://academic.oup.com/ndt/article/40/3/435/7754842
- PMC: CYP27B1 and vitamin D metabolism. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10145948/
- StatPearls: Parathyroid Hormone. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499940/
- TeachMePhysiology: Calcium Regulation. https://teachmephysiology.com/biochemistry/electrolytes/calcium-regulation/