背景
低磷酸盐血症定义为成人血清磷酸盐水平低于2.5 mg/dL (0.8 mmol/L)。新生儿和儿童的正常血磷水平要高得多，婴儿高达7mg /dL．
磷酸盐对于一个非常宽的细胞过程至关重要。它是骨骼的主要组成部分之一，为骨骼提供矿物强度。磷酸盐是包含DNA和RNA的核酸的整体组分。腺苷三磷酸（ATP）的磷酸键携带所有细胞功能所需的能量。它还用作骨，血清和尿液中的缓冲液。
在酶和蛋白质中添加和删除磷酸基团是调节其活性的常见机制。鉴于这种矿物的影响范围之广，磷酸盐稳态是一个高度调节的过程这一事实并不令人惊讶。
体内的磷酸盐
全身磷酸盐的大部分作为矿化细胞外基质的一部分驻留在骨中。这个磷酸盐池是可访问的，尽管在某种程度上是有限的。大约每天300毫克的磷酸盐进入和离开骨组织。过量的磷酸盐流失或未能向骨中添加磷酸盐会导致骨软化。
磷酸盐是一种主要的细胞内阴离子，其浓度约为100 mmol/L，尽管精确测定细胞内浓度非常困难。大多数细胞内磷酸盐要么是复合的，要么是与蛋白质和脂质结合的。在激酶和磷酸酶的作用下，这些磷酸盐离子从不同的分子上附着和分离，形成一个不断变化的池。细胞内磷酸盐对大多数(如果不是全部)细胞过程是必不可少的;然而，由于细胞内磷酸盐浓度大于细胞外浓度，磷酸盐进入细胞需要一个便利的运输过程。
一些钠偶联转运蛋白已经被发现，通过利用细胞外到细胞内的陡峭的钠梯度，使细胞内能够摄取磷酸盐。1型磷酸钠共转运体主要表达于肾细胞近端小管细胞的顶端膜，也可能表达于远端小管细胞。除了磷酸盐，它们还能输送有机离子和刺激氯离子的电导。它们在磷酸盐稳态中的作用尚不清楚。表达的其他部位包括肝脏和大脑。
2型磷酸钠共转运蛋白在肾脏、骨骼和肠道中表达。在上皮细胞中，这些转运蛋白负责跨上皮转运，即从肠吸收磷酸盐和从肾小管液重新吸收磷酸盐。2a型转运体在肾近端小管的顶膜中表达，对磷酸盐非常特异，并受多种磷酸盐稳态生理介质的调节，如甲状旁腺激素（PTH）、多巴胺、维生素D和膳食磷酸盐。目前，这些转运蛋白被认为（主要基于动物研究）对维持肾磷酸盐稳态最为关键。这些转运蛋白的表达或功能受损与肾结石有关。 ［1.,2.］
2B型传输器非常相似，但不相同，键入2A转运仪。它们在小肠中表达，并在膳食磷酸盐剥夺和维生素D的条件下进行上调。
2c型转运体最初被描述为生长相关的磷酸盐转运体，是2型磷酸钠共转运体家族的第三个成员。它们仅在近端小管S1段表达，并与2a型转运体一起对正常的磷酸盐稳态至关重要。 ［3.］类似于2A型转运仪，2C型转运仪也由饮食和PTH调节。2C型功能的丧失导致人类遗传性脾磷酸佝偻病，暗示这些转运蛋白在人类中磷酸盐稳态的调节中实际上可能比在啮齿动物中显着更加突出的作用。 ［4.］
3型转运蛋白(Pit1和Pit2)最初被鉴定为病毒转运蛋白。几乎所有细胞都表达3型磷酸钠共转运体;因此，这些转运体被认为在确保所有细胞都有足够的磷酸盐方面起着管家的作用。然而，最近的研究指出Pit1和Pit2的作用更具体，因为Pit1与血管钙化的发展有关，而Pit2的异常与脉络膜丛钙化的发展有关。 ［5.］调节这些转运蛋白的活性的因素未得到完全理解。然而，证据表明，这些运输司机还参与调节肾和肠道开发的运输 ［6,7］在调节骨矿化。 ［8］
循环磷酸盐以一价或二价氢化形式存在。因为磷酸盐的酸(pK)的电离常数是6.8，在正常的血清pH为7.4的环境下，二价种比一价种流行4倍。血清磷酸盐浓度随年龄、时间、禁食状态和季节而变化。儿童血清磷酸盐浓度高于成人;儿童的参考值范围为4-7 mg/dL，成人为3-4.5 mg/dL。存在日变化，最高的磷酸盐水平出现在中午附近。
血清磷酸盐浓度受饮食、激素和物理因素(如pH值)的调节，这将在下一节中讨论。重要的是，由于磷酸盐在多种影响下进入和离开细胞，血清中磷酸盐的浓度可能不能反映真正的磷酸盐储量。通常情况下，严重缺乏磷酸盐储备的酒精中毒患者可在血清磷酸盐浓度正常的情况下就医。只有在再次喂食后，血清磷酸盐水平才会下降，通常会突然骤降到危险的低水平。
磷酸体内平衡
磷酸盐在饮食中很丰富。正常饮食大约能提供1000磅-2000磷酸镁，三分之二被吸收，主要在近端小肠。磷酸盐的吸收可以通过增加维生素D的摄入和摄入非常低的磷酸盐饮食来提高。在这些条件下，肠增加的表达钠偶联的磷酸盐转运蛋白增强磷酸盐摄取。
人们对肠道磷酸盐转运的调节整体上知之甚少。尽管研究表明，大多数小肠磷酸盐摄取是通过非钠依赖的、不受调控的途径完成的，但随后的研究表明，受调控的、钠依赖的机制可能在整个肠道磷酸盐处理中发挥比先前认识到的更大的作用。此外，肠道细胞可能在肾磷酸盐处理中发挥作用，通过对循环磷尿酸物质的精细化来响应对磷酸盐负荷的感知。 ［9］最近的研究证实，肠道磷酸盐转运影响肾脏磷酸盐转运的能力依赖于PTH；然而，甲状旁腺的信号仍然未知． ［10］
常用的非处方含铝、钙和镁的抗酸剂可以阻止磷酸盐的吸收。温和或中度使用此类磷酸盐粘合剂一般不会对磷酸盐稳态造成威胁，因为饮食摄入大大超过身体需要。然而，大量使用这些抗酸剂会导致严重的磷酸盐缺乏。粪便中磷酸盐的损失是轻微的(即从脱落的肠细胞和胃肠道分泌物中获得100-300 mg/d)。然而，在患有严重腹泻或肠道吸收不良疾病的患者中，这些损失可能会急剧增加。
骨每天损失约300mg的磷酸盐，但这通常通过300mg的摄取量平衡。磷酸盐的骨代谢受到决定骨形成和破坏的因素，即pth，维生素D，性激素，酸碱平衡和广义炎症的因素。
过量摄入的磷酸盐由肾脏排出，以维持磷酸盐平衡。肾调节磷酸盐排泄的主要部位是早期近端肾小管，远端曲小管也有一定贡献。 ［11］在近曲小管中，2型磷酸钠共转运蛋白对磷酸盐的再吸收受膳食磷酸盐、PTH和维生素D的调节。高磷酸盐摄入和高PTH水平降低近端肾小管对磷酸盐的吸收，从而增强肾脏排泄。
相反，低磷酸盐摄入、低PTH水平和高维生素D水平可促进肾近端小管对磷酸盐的吸收。在某种程度上，磷酸盐调节自身的调节器。血液中高浓度的磷酸盐会降低某些磷酸盐转运蛋白的表达，减少维生素D的产生，并增加甲状旁腺的PTH分泌。
远端小管磷酸盐处理不太清楚。PTH增加了远端小管中的磷脂，但是发生这种情况的机制是未知的。通过给予环路利尿剂也可以增加肾磷酸盐排泄。
PTH和维生素D以前是唯一公认的磷代谢调节因子。然而，已经通过研究与磷酸盐毒品综合征如致癌骨癌和遗传形式的脾脏血症佝偻病相关的血清因子研究，确定了几种矿物质稳态病毒。
第一个被发现的是一个与X染色体上的内肽酶同源的磷酸调节基因(PHEX），在X型次磷酸盐佝偻病综合征中突变中性内肽酶。该综合征的特点（即次磷血症，肾磷酸盐浪费，低1,25-二羟基毒素D水平）以及鉴定PHEX作为内肽酶的事实表明PHEX可能对非PTH循环的分解代谢负责的可能性调节近端小管磷酸盐和维生素D代谢的因素。随后将PHEX的潜在基质鉴定为成纤维细胞生长因子23（FGF23）。
几种证据支持FGF23的磷尿作用。 ［12］遗传性次磷酸性佝偻病，常染色体占优势次磷磷病佝偻病的另一种综合症，其特征在于突变FGF23.使蛋白质抵抗蛋白裂解的基因，因此可能更有利于抑制肾磷酸盐运输。给药重组FGF23会产生磷化尿，而FGF23敲除小鼠表现出高磷血症。
致癌性骨癌的综合征，其特征在于获得与特异性肿瘤相关联的次磷酸性佝偻病和肾磷酸盐，与过表达有关FGF23。有趣的是，在这种综合征中，过度表达FGF23.伴发其他2种磷化剂，基质细胞外磷酸糖蛋白(MEPE)和卷曲相关蛋白-4。后两种蛋白的作用及其与FGF23和PHEX的关系尚不清楚。
FGF23在磷酸盐稳态调节中的生理作用仍在进行调查中。FGF23以几种组织生产，包括心脏，肝脏，甲状腺/甲状旁腺，小肠和骨组织。循环FGF23的来源尚未结识;然而，小鼠中FGF23的最高mRNA表达是骨骼。 ［13,14］1,25维生素D刺激成骨细胞产生FGF23。 ［13］相反，由于FGF23介导的1-α羟化酶活性，具有X型次磷酸肌佝偻病的个体表明，由于FGF23介导的抑制1-α羟化酶活性，表现出1,25维生素D的抑郁水平。
对慢性肾脏病和终末期肾病患者的研究发现，FGF23水平随着肌酐清除率的降低和血浆磷水平的升高而升高，而在检测到血清PTH水平升高之前很久。Klotho是一种在肾脏（主要在远端肾单位）合成的跨膜蛋白，是FGF23对肾近端小管细胞作用的重要辅助因子。 ［15］Klotho表达的失活或缺失导致高磷血症和加速衰老。
Klotho这两种功能之间的关系仍然未知。然而，Klotho在整个身体中具有明显的抗氧化剂，抗纤维亢进和促次生存效果。 ［16］
一项研究也表明，FGF23水平在肾移植后迅速下降，这表明FGF23被肾脏清除。 ［17］因此，FGF23残留可能导致移植后患者常见的低磷血症。在没有肾脏疾病的健康年轻男性中，磷酸盐摄入并没有显著增加FGF23水平，这表明FGF23可能在急性磷酸盐稳态中不起作用。 ［18］
另一个磷酸盐调节因子家族是锡钙石（STC1和STC2）。在首次被描述的鱼类中，STC1抑制钙通过鳃和肠道进入生物体。然而，在哺乳动物中，STC1刺激小肠和肾近端小管中的磷酸盐重吸收，STC2抑制2型磷酸钠共转运子的启动子活性，而对钙稳态的影响较小。对于这些新描述的矿物质调节剂的临床意义或与PTH维生素D轴或与磷脂酰胆碱-苯丙氨酸系统的潜在相互作用知之甚少。
病理生理学
以下三种致病机制中的任何一种均可导致低磷血症：
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摄入不足
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增加排泄
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从细胞外空间转移到细胞内空间
摄入不足
单独的磷酸盐摄入不足是次磷血症的罕见原因。磷酸盐肠道吸收的容易性与磷酸盐中普遍存在的磷酸盐在几乎所有摄入的食物中都可以通过甚至少于理想的饮食来确保日常磷酸盐的要求远远超过满足。
次磷血症最常常由长期引起的，在细胞内磷酸盐要求的突然增加时似乎是相对低的磷酸盐摄入量，例如改进。肠道吸收可能导致磷酸盐的摄入不足，特别是如果加上饮食不良。虽然通常对足够的磷酸盐吸收不是必不可少的，但维生素D缺乏可以通过在饮食摄入不佳的情况下刺激磷酸盐吸收来促进次磷血症。案例报告还提出了由于过度使用抗酸剂，特别是钙，镁 - 或含铝的抗酸剂而发育次磷血症的患者。
增加排泄
磷酸盐排泄增加是低磷血症发生的更常见机制。肾磷酸盐排泄增加的最常见原因是甲状旁腺功能亢进，因为甲状旁腺激素能够抑制近端肾小管磷酸盐转运。然而，弗兰克低磷血症并不是普遍的，通常是轻微的。
由于盐水区抑制作用对所有近似肾小管传输方法的抑制作用，磷酸盐的排泄增加也可以通过强制盐水解毒。同样，次磷血症的程度通常是最小的。维生素D缺乏症不仅损害肠道吸收，还降低了磷酸盐的肾脏吸收。
一些遗传和获得性的磷酸盐消耗综合症和相关的骨骼异常已经被描述。这些症状包括以孤立的近端小管磷酸盐消耗为特征的综合征，如前面描述的先天性或获得性佝偻病综合征，以及范尼综合征，其中磷酸盐消耗是广泛性近端小管功能障碍的一个组成部分。先天性范可尼综合征包括威尔逊病和胱氨酸病，而获得性范可尼综合征可由多种药物治疗、副蛋白血症、结缔组织疾病和重金属引起。 ［19,20.,21］
从细胞外空间转移到细胞内空间
仅这种致病机制是次磷血症的罕见原因，但它可以加剧其他机制产生的次磷血症。这种机制是次磷血症的主要原因的临床局势是治疗糖尿病酮症病，再培养，短期增加细胞需求（例如，饥饿的骨骼综合征）和急性呼吸碱中毒。
流行病学
频率
美国
准确的数字很难确定，主要是因为磷酸盐测量通常不是通过常规实验室研究获得的，只有在护理提供者对低磷血症有高度怀疑时才能确定。在住院患者的一般人群中，1-5%的患者出现低磷血症，通常是轻度和无症状的。酒精中毒、糖尿病酮症酸中毒或败血症患者的比例急剧上升，研究报告这些患者的发病率高达40-80%。
次磷血症已在次肝切除术后移植后的大量患者（高达55％），归因于由于肝组织再生引起的细胞利用率增加。 ［22］在这种情况下，低磷酸盐血症与良好的预后有关。低磷血症也见于约三分之一的造血细胞移植，但在这种情况下，它与死亡率高度相关。 ［23］
低磷血症发生在肾移植受者中(50-80%)，特别是在移植后立即发生。在许多患者中，它可以在移植后持续存在。低磷血症也被报道与代谢综合征有关。 ［24］
死亡率和发病率
低磷血症的发病率高度依赖于病因、持续时间和严重程度。
轻度和短暂的次磷血症通常是无症状的，并且不伴随着长期并发症。
伴随慢性磷酸缺乏症的慢性次磷血症会导致显着的骨病。这是由于维生素D缺乏症，长期抗酸滥用，遗传性磷酸盐萎缩综合征，营养不良和肿瘤诱导的骨急，这在骨急中最常见的。经常在这些条件下，次磷血症伴有显着的骨疼痛，裂缝率，肾寄生虫，和肾功能不全。在儿童磷酸盐浪费综合征中，磷酸盐替代的长期治疗经常导致肾功能不全和甲状旁腺功能亢进。
急性重度低磷血症可表现为广泛的器官功能障碍。在ICU中，低磷血症与膈肌收缩力受损引起的呼吸功能不全和心肌收缩力下降引起的心输出量下降有关，而当纠正电解质异常时，这种情况会逆转。
严重的低磷血症还与横纹肌溶解、心律失常、精神状态改变、癫痫发作、溶血、肝功能受损和白细胞功能低下有关。最新的建议是在ICU设置中使用积极的胰岛素治疗有可能增加低磷酸盐血症的频率、严重程度和发病率。另一个增加低磷血症发生频率和严重程度的因素是急性肾衰竭持续治疗的广泛使用。
因为它已经理解败血症早期阶段的次磷血症可能有助于开发新的心律失常，Schwartz等人假设静脉内磷置换可能会降低重症病患者心律失常的发生率。在34例成人脓磷脂血症患者的研究中，与前所发表的数据的16名患者（38％与63％）相比，IV磷置换率与高度降低的心律失常发病率显着降低P= 0.04）。 ［25］
Saito等人指出，次磷血症是严重残疾个体的常见并发症，与频繁的细菌感染有关，营养不良，对癫痫术后的丙酮治疗。由于作者称，由于严重的次磷血症是危及生命的危及生命的威胁，因此应密切监测血清磷酸盐水平。在19名严重残疾患者的研究中，有25个次磷血症。原因包括发热疾病（n = 17），改进综合征（n = 4）和Fanconi综合征（n = 3）;一集不可识别。在次磷血症发作期间存在显着提高的C反应蛋白水平和降低的钠水平。 ［26］
种族和性与性关系的人口统计学
低磷血症没有种族偏好，除了x连锁低磷佝偻病综合征，主要在白种人人群。
低磷血症没有性别偏好，除了X-连锁低磷佝偻病综合征，该综合征见于男性儿童
年龄
低磷血症可发生在任何年龄的人。获得性低磷血症往往发生在青春期晚期到成年期。发生在青春期后期的病例通常与饮食失调有关。随着年龄的增长，低磷血症通常与酒精中毒、肿瘤、吸收不良或维生素D缺乏有关。
婴儿期磷酸盐清洁遗传综合征。这些综合症包括以下内容：
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x连锁hypophosphatemic佝偻病
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维生素D-resistant佝偻病
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常染色体显性次磷酸佝偻病
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遗传性次磷酸血症患有过钙血症
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先天性Fanconi综合症
获得性低磷血症往往发生在青春期晚期至成年期。发生在青春期晚期的病例通常与饮食失调有关。随着年龄的增长，低磷血症通常与酒精中毒、肿瘤、吸收不良、营养不良或维生素D缺乏有关。据报道，在接受再喂养的老年患者中，高达15%的患者出现低磷血症。 ［27］据报道，在接受心脏直视手术的成人患者中，高达35%的患者出现低磷血症，这与长期机械通气、心血管药物使用增加和住院时间延长有关。 ［28］
