섬유아세포 성장인자 23(Fibroblast growth factor 23, FGF23)은 골(뼈)에서 유래하는 호르몬으로, 신장에서의 인산염 배설을 증가시키고 1,25-이수록시비타민 D3[1,25(OH)2D] 생성을 감소시켜 혈중 인산염 수준을 조절한다. FGF23 항상성의 장애는 상당한 이환율과 사망률과 연관되어 있지만, FGF23 생성의 조절 기전에 대한 근본적인 이해는 부족하다. 신장이 FGF23 작용의 주요 종말기관(end organ)이므로, 우리는 신장이 FGF23 합성을 조절하는 인자를 분비한다고 가설을 세웠다. 앱타머(aptamer) 기반 프로테오믹스와 액체크로마토그래피-질량분석기반(Liquid chromatography-mass spectrometry-based, LC-MS-based) 대사체(metabolomics)를 이용하여 사람 대상에서 채취한 신장 정맥 혈장(renal venous plasma)에서 1600개 이상의 분자를 프로파일링하였다. 신장 정맥의 글리세롤-3-인산(glycerol-3-phosphate, G-3-P)은 순환 FGF23과의 상관관계가 가장 강했다. 마우스에서, 외인성 G-3-P는 국소 G-3-P 아실전이효소(glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT) 매개 리소포스포지방산(lysophosphatidic acid, LPA) 합성을 통해 뼈와 골수에서의 FGF23 생성을 자극하였다. 또한 FGF23에 대한 G-3-P 및 LPA의 자극 효과는 LPA 수용체 1(LPA receptor 1, LPAR1)이 필요했다. FGF23 수준을 증가시키는 급성 신손상(acute kidney injury, AKI)은 사람과 마우스에서 순환 G-3-P를 빠르게 증가시켰으며, AKI가 FGF23에 미치는 영향은 GPAT 억제 또는 Lpar1 결실로 차단되었다. 종합하면, 본 연구 결과는 무기질 대사에서 신장에서 유래한 G-3-P의 역할을 확립하고, 신손상 시 FGF23 생성 조절을 위한 잠재적 표적을 제시한다.

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