腎と骨代謝 Vol.23 No.2(1-1)


特集名 腸管と骨・ミネラル代謝
題名 基礎 (1) カルシウムの恒常性と小腸におけるカルシウムの輸送機構
発刊年月 2010年 04月
著者 新木 敏正 日本薬科大学生化学分野
【 要旨 】 小腸は生体のカルシウム恒常性を司るためにきわめて重要な役割を果たしている.小腸におけるカルシウムの吸収経路は,上皮細胞を通過して輸送される経路と,もう一つ細胞と細胞の間を通過する細胞間輸送経路がある.また,上皮細胞のカルシウム吸収は十二指腸でもっとも高く,下部に行くに従い低くなる.上皮細胞内を通過する能動輸送は,小腸の細胞の特性から,腸管腔に面した刷子縁膜に局在するカルシウムチャンネル(TRPV6),細胞内を拡散輸送するカルビンディン,最後に漿膜で血液側にカルシウムを排出するポンプ(PMCA1b)の働きによって運ばれる.一方,漿膜に局在するNa+,K+-ATPaseによって汲み出されたNa+イオンの濃度勾配を利用して上皮細胞の隙間を溶媒牽引性に輸送されるカルシウムはきわめて多く,全吸収量の約7割を占めると報告されている.また,上記二つの輸送経路のうち,前者は通常のカルシウム濃度が存在すると能動輸送に係わる因子の発現が抑制されることから,後者が生理的により重要と考えられている.本章では,カルシウム吸収に関する最近の知見を概説する.
Theme Intestinal tract and bone mineral metabolism
Title Mechanisms of intestinal calcium absorption
Author Toshimasa Shinki Department of Biochemistry, Nihon Pharmaceutical University
[ Summary ] Intestinal calcium absorption is an important process involved in the maintenance of Ca2+ homeostasis. The intestinal absorption of calcium involves two pathways : a transcellular route and a paracellular route. Transcellular active calcium transport occurs mainly in the duodenum and gradually decreases in the distal segments. The transcellular component is a three-step process that consists of apical calcium uptake via transient receptor potential vanilloid family calcium channel 6 (TRPV6), cytoplasmic calcium translocation in a calbindin-D9K-bound form, and basolateral calcium extrusion via plasma membrane Ca2+-ATPase (PMCA) isoform 1b. However, solvent drag-induced calcium transport depends on a paracellular sodium gradient created by Na+, K+-ATPase on the lateral membrane. Active transport is upregulated during low calcium intake and downregulated during high calcium intake, when paracellular calcium transport through the tight junctions of the intestine becomes the dominant process. Solvent drag-induced paracellular calcium transport accounts for -70% of the total active duodenal calcium transport, suggesting the physiological significance of solvent drag-induced calcium transport in the duodenum. Based on this data, it is obvious that active paracellular calcium transport in the small intestine plays an indispensable role in calcium homeostasis.
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