磷是人体含量第六多的常量元素，每个成年人体内大约含有1公斤的磷。研究表明，磷几乎参与生命体所有的生理进程，磷酸盐还是骨骼和牙齿的主要成分。人体有一套调节磷酸盐的稳态系统，通过控制磷酸盐的吸收和外排来维持机体的磷酸盐平衡。其中，磷酸盐外排蛋白XPR1是哺乳动物中目前已知唯一的磷酸盐外排蛋白。

记者从中国科学院物理研究所获悉，该所姜道华团队对哺乳动物的XPR1这一磷酸盐外排蛋白的结构和功能进行了深入分析，阐明了该蛋白的磷酸盐转运和调控机制，揭示了该蛋白是如何外排磷酸盐的。相关成果近日发表于国际学术期刊《自然》（Nature）杂志。

这一研究发现了磷酸盐外排蛋白XPR1的结构类似于一个细胞膜上的“双开门”。胞内磷酸盐浓度正常情况下，该蛋白仅打开一侧的“门”，保证磷酸盐低速率正常外排。当胞内磷酸盐浓度过高时，该蛋白会受到一个信号分子的驱使，将“两侧门”都打开加速外排，使胞内磷酸盐浓度恢复正常水平。这项研究首次阐明了XPR1的外排磷酸盐和调节胞内磷酸盐水平的工作机制，对相关领域研究至关重要。

成年人每天会从食物中获取约1000mg磷酸盐，其中约700mg磷酸盐在消化系统和泌尿系统中被人体吸收，剩余的磷酸盐在尿液和粪便中被排出体外。被吸收的磷酸盐中，有85%储存于人体骨骼和牙齿中，14%进入细胞内液，维持细胞内的磷酸盐稳态，约1%的磷酸盐进入血清中，维持人体组织间的磷酸盐稳态。尽管磷酸盐在人体中如此重要，但过多的磷酸盐积累仍会引发许多不良后果，包括心血管疾病、肿瘤发生、抑郁和神经元疾病等并发症。因此，将多余的磷酸盐排出细胞外就显得尤为重要。

文/记者 帅俊全 褚尔嘉

编辑/王朝