칼슘 대사에서 가장 중심이 되는 호르몬은 부갑상샘에서 분비되는
부갑상샘호르몬(PTH)입니다. 혈중 칼슘이 낮아지면 부갑상샘이 이를 감지하고 PTH를 내보내는데, PTH는 뼈·콩팥·장에 작용하여 혈장 칼슘을 다시 올리는 방향으로 작용합니다.
PTH가 혈장 칼슘을 올리는 기전
PTH의 작용은 크게 세 기관에서 일어납니다.
첫째,
뼈(bone)에서는
뼈재흡수(bone resorption)를 촉진합니다. PTH는 뼈의 뼈전구세포(osteoprogenitor cell)가
파골세포(osteoclast)로 분화·증식하는 것을 늘려 뼈조직이 분해되도록 합니다. 뼈에 저장되어 있던 칼슘이 혈액으로 방출되므로 혈장 칼슘은 상승합니다
[3]. PTH가 뼈세포를 자극할 때 세포막의 칼슘 투과성이 증가하여 칼슘 유입이 늘고, 이어서 막 결합 아데닐산고리화효소(adenyl cyclase)가 활성화되는 신호전달 경로를 거친다고 알려져 있습니다
[3].
둘째,
콩팥(신장, kidney)에서는 칼슘 배설을 줄이고 인 배설을 늘립니다. PTH는 콩팥세관에서
PTH 1 수용체(PTH 1 receptor)를 통해 작용하여
소변으로 빠져나가는 칼슘 배설을 감소시키고 인산염 배설은 증가시킵니다 [1]. 근위세관에서 PTH는 꼭대기막(apical membrane)의 나트륨-인산염 공동수송체(sodium phosphate cotransporter) 수를 줄여 인 재흡수를 억제합니다
[1]. 칼슘 재흡수 조절에는 칼슘감지수용체(calcium-sensing receptor)와
TRPV5 같은 칼슘 통로도 관여합니다
[4]. 콩팥에서 칼슘이 보존되므로 혈장 칼슘은 더 올라갑니다.
셋째, PTH는 콩팥에서
비타민 D 활성화를 촉진하여 장에서 칼슘 흡수를 간접적으로 늘립니다. 장에서 흡수된 칼슘도 혈장 칼슘 상승에 기여합니다.
반대 방향 호르몬과의 비교
| 구분 | PTH | 칼시토닌(thyrocalcitonin) |
|---|
| 분비 기관 | 부갑상샘 | 갑상샘 |
| 혈장 칼슘에 대한 효과 | 증가 | 감소 |
| 주요 작용 | 뼈재흡수 촉진, 콩팥 칼슘 재흡수 증가, 비타민 D 활성화 | 뼈재흡수 억제, 콩팥 칼슘 배설 증가 |
혼동 주의! PTH와 칼시토닌은 모두 이름에 '칼슘'과 관련된 느낌을 주지만 작용 방향이 정반대입니다. PTH는 혈장 칼슘을 올리고, 칼시토닌은 내립니다. 보기 5번의 thyrocalcitonin은 칼시토닌의 다른 이름이므로 정답이 될 수 없습니다.
핵심! 혈장 칼슘이 낮아지는 자극이 PTH 분비를 유발하고, PTH는 뼈에서 칼슘을 꺼내고 콩팥에서 칼슘을 지키는 방식으로 혈장 칼슘을 정상 범위로 되돌립니다
[1][3]. ACTH, thyroxine, glucocorticoid는 칼슘 항상성의 일차 조절 호르몬이 아닙니다.
PTH가 과잉 분비되는 원발성 부갑상샘기능항진증에서는 뼈재흡수가 지나치게 증가하여 뼈통증, 피로, 식욕부진, 체중감소와 함께 다발성 뼈용해 병변이 나타날 수 있습니다
[2]. 이러한 병변은 다발골수종이나 전이암과 영상 소견이 비슷하여 감별이 필요할 수 있습니다
[2]. 이는 PTH가 뼈에서 칼슘을 방출시키는 작용이 만성적으로 과도해질 때 임상에서 어떤 양상으로 나타나는지 보여주는 사례입니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Effects of parathyroid hormone on renal tubular calcium and phosphate handling.일반논문Alexander RT, Dimke H (2023) · DOI: 10.1111/apha.13959
- [2]
Malignancy-mimicking osteitis fibrosa cystica secondary to primary hyperparathyroidism.일반논문Abu Isneina SA, Mayyala WA, Madia A, Madia A, Oweidat M, Hmedat R, Jawabra J, Jaber M. (2026) · DOI: 10.1093/jscr/rjag749
- [3]
The actions of parathyroid hormone on bone: relation to bone remodeling and turnover, calcium homeostasis, and metabolic bone diseases. II. PTH and bone cells: bone turnover and plasma calcium regulation.일반논문Parfitt AM (1976) · DOI: 10.1016/0026-0495(76)90124-4
- [4]
Hypercalcemia reduces plasma renin via parathyroid hormone, renal interstitial calcium, and the calcium-sensing receptor.일반논문Atchison DK, Harding P, Beierwaltes WH (2011) · DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.172890