Gen FGF23 nằm trên nhiễm sắc thể 12, cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại protein trong tế bào xương được gọi là yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23. Protein này cần thiết để điều chỉnh mức độ phosphate trong cơ thể (cân bằng phosphate). Trong số nhiều chức năng, phosphate giữ vai trò thiết yếu trong quá trình hình thành và phát triển xương trẻ em cũng như duy trì sức mạnh của xương người trưởng thành. Mức độ phosphate được kiểm soát phần lớn bởi thận. Thông thường, thận loại bỏ lượng phosphate dư thừa bằng cách bài tiết qua nước tiểu và tái hấp thu khoáng chất này vào máu khi cần thêm. Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 báo hiệu cho thận ngừng tái hấp thu phosphate vào máu.
Chức năng chính
Để hoạt động, yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 phải được giải phóng khỏi tế bào để liên kết với một protein thụ thể. Đầu tiên, quá trình glycosyl hóa diễn ra khi protein ppGalNacT3 gắn các phân tử đường vào yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23. Glycosyl hóa cho phép yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 di chuyển ra khỏi tế bào và bảo vệ protein không bị phân hủy. Khi ra khỏi tế bào xương, protein phải liên kết với thụ thể FGF 1 trải dài trên màng tế bào thận. Liên kết của yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 với thụ thể kích thích tín hiệu ngăn chặn sự tái hấp thu phosphate vào máu.
Nghiên cứu cho thấy yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 có các chức năng khác. Nó xác định lượng phosphate từ chế độ ăn được ruột hấp thụ và tham gia điều chỉnh vitamin D.
Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 thường bị cắt tại một vị trí nhất định để tắt (bất hoạt) protein. Vị trí cắt nằm tại vị trí 179 đến 180 trong chuỗi axit amin tạo nên protein. Cơ chế cắt rời này có tác dụng điều chỉnh lượng yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 hoạt động lưu thông trong máu.
Đột biến gây bệnh
Còi xương do giảm phosphate máu di truyền
Ít nhất ba đột biến gen FGF23 gây ra một dạng còi xương giảm phosphate máu di truyền hiếm gặp được gọi là còi xương giảm phosphate máu trội trên nhiễm sắc thể thường (autosomal dominant hypophosphatemic rickets). Chúng thay đổi các axit amin đơn trong yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 và ngăn không cho protein bị cắt. Do đó, protein không bị bất hoạt và một lượng lớn protein hoạt động toàn phần lưu thông trong máu. Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 hoạt động quá mức nên thận giảm tái hấp thu phosphaten, dẫn đến nồng độ phosphat trong máu thấp (hạ phosphate máu) và các vấn đề liên quan đến sự phát triển xương.
Xem thêm Còi xương do giảm phosphate máu di truyềnVôi hóa khối u tăng phosphate máu gia đình
Ít nhất bảy đột biến gen FGF23 gây ra bệnh vôi hóa khối u tăng phosphate máu gia đình (Hyperphosphatemic Familial Tumoral Calcinosis - HFTC). Người bệnh có biểu hiện đặc trưng gồm sự gia tăng nồng độ phosphate trong máu (tăng phosphate máu), lắng đọng phosphat và canxi bất thường (vôi hóa) trong các mô của cơ thể. Các đột biến gen FGF23 dẫn đến một phiên bản protein giảm chức năng và nhanh chóng bị phân hủy trong tế bào. Do đó, số lượng yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 giảm, kéo theo tín hiệu giảm và lượng phosphate được thận tái hấp thu trở lại vào máu tăng lên. Vôi hóa xảy ra khi lượng phosphate dư thừa kết hợp với canxi để tạo thành các chất lắng đọng tích tụ trong các mô mềm.
Sỏi thận
Các tên gọi khác
- ADHR
- FGF-23
- FGF23_HUMAN
- HPDR2
- HYPF
- phosphatonin
- PHPTC
- tumor-derived hypophosphatemia-inducing factor
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. FGF23 fibroblast growth factor 23 [Homo sapiens (human)]. Retrieved October 14, 2024 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/8074/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. FIBROBLAST GROWTH FACTOR 23; FGF23. Retrieved October 14, 2024 from https://omim.org/entry/605380
- National Library of Medicine. FGF23 gene. Retrieved October 14, 2024 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/fgf23/