The complementary DNA encoding a 585-amino acid parathyroid hormone-parathyroid hormone-related peptide (PTH-PTHrP) receptor with seven potential membrane-spanning domains was cloned by COS-7 expression using an opossum kidney cell complementary DNA (cDNA) library. The expressed receptor binds PTH and PTHrP with equal affinity, and both ligands equivalently stimulate adenylate cyclase. Striking homology with the calcitonin receptor and lack of homology with other G protein-linked receptors indicate that receptors for these calcium-regulating hormones are related and represent a new family.

We have developed a highly sensitive, two-site immunoradiometric assay (IRMA) for human parathyrin (PTH) that is specific for the intact, secreted, biologically active 84-amino-acid peptide. This assay has several technical advantages: it does not detect even high concentrations of inactive carboxyl-terminal fragments, results are available within 24 h, and the detection limit for intact hormone is low (1 ng/L). The assay readily measures concentrations of PTH in all healthy subjects and distinguishes these values from low or undetectable PTH values observed in clinical situations in which PTH secretion is expected to be suppressed. We found complete separation of results from 37 patients with surgically proven hyperparathyroidism and those from 23 patients with hypercalcemia associated with malignancy, the latter having PTH values at or below the lower limits of normal for this assay. The sensitivity, specificity, and rapid turnaround time of this two-site IRMA should advance the laboratory evaluation of patients with disorders of calcium metabolism.

Photosynthesis of previtamin D 3 can occur throughout the epidermis and in the dermis when hypopigmented Caucasian skin is exposed to solar ultraviolet radiation. Once previtamin D 3 is formed in the skin, it undergoes a temperature-dependent thermal isomerization that takes at least 3 days to complete. The vitamin D-binding protein preferentially translocates the thermal product, vitamin D 3 , into the circulation. These processes suggest a unique mechanism for the synthesis, storage, and slow, steady release of vitamin D 3 from the skin into the circulation.

After baseline studies, 21 patients with osteoporosis were treated with human parathyroid hormone fragment (PTH 1-34) given as once-daily subcutaneous injections for 6-24 months. The dose used did not cause hypercalcaemia even in the first few hours after injection. Calcium and phosphate balances improved in some patients, but there was no significant improvement in the group values. There were, however, substantial increases in iliac trabecular bone volume: the mean increase, confirmed by repeat blind measurements, was 70% above mean baseline volume. The new bone was histologically normal. Those patients who had the largest increases in 47Ca-kinetic and histomorphometric indices of new bone formation showed the greatest increases in trabecular bone volume, suggesting that treatment with human parathyroid hormone fragment caused a dissociation between formation and resorption rates that was confined to trabecular bone. Since vertebrae are four-fifths composed of trabecular bone, this hormone fragment may prove useful in treating patients with the crush fracture syndrome.

Abstract Recent advances in understanding the epidemiology, genetics, diagnosis, clinical presentations, skeletal involvement, and therapeutic approaches to hypoparathyroidism led to the First International Workshop on Hypoparathyroidism that was held in 2009. At this conference, a group of experts convened to discuss these issues with a view towards a future research agenda for this disease. This review, which focuses primarily on hypoparathyroidism in the adult, provides a comprehensive summary of the latest information on this disease. © 2011 American Society for Bone and Mineral Research

Cell signaling mediated by the G protein-coupled parathyroid hormone receptor type 1 (PTHR) is fundamental to bone and kidney physiology. It has been unclear how the two ligand systems--PTH, endocrine and homeostatic, and PTH-related peptide (PTHrP), paracrine--can effectively operate with only one receptor and trigger different durations of the cAMP responses. Here we analyze the ligand response by measuring the kinetics of activation and deactivation for each individual reaction step along the PTHR signaling cascade. We found that during the time frame of G protein coupling and cAMP production, PTHrP(1-36) action was restricted to the cell surface, whereas PTH(1-34) had moved to internalized compartments where it remained associated with the PTHR and Galpha(s), potentially as a persistent and active ternary complex. Such marked differences suggest a mechanism by which PTH and PTHrP induce differential responses, and these results indicate that the central tenet that cAMP production originates exclusively at the cell membrane must be revised.

We investigated the role of prostaglandins in the hypercalcemia associated with neoplasia. In patients with hypercalcemia and solid tumors the excretion of the major urinary metabolite of the E prostaglandins, 7 alpha-hydroxy-5, 11-diketotetranorprostane-1, 16-dioic acid (PGE-M), was significantly greater than normal, P LESS THAN 0.01 (median of 58.4 and 7.1 ng per milligram of creatinine respectively). Slightly elevated values were seen in normocalcemic patients with solid tumors (14.3 ng per milligram). The levels of the metabolite were normal in hypercalcemic patients with either hematologic neoplasia or primary hyperparathyroidism. Immunoreactive parathyroid hormone was undetectable in the plasma of all hypercalcemic patients with solid tumors. Inhibition of prostaglandin synthesis by aspirin or indomethacin reduced excretion of both the urinary metabolite and serum calcium in six hypercalcemic patients with solid tumors and elevated excretion of the metabolite. These findings support the concept that prostaglandins are mediators of the hypercalcemia caused by certain solid tumors.

Currently, no pharmacological therapies treat skeletal muscle insulin resistance in pathological conditions such as type 2 diabetes, age-associated diseases, and cancer. Therefore, there is an unmet need to identify the molecular mechanisms ...The molecular events governing skeletal muscle glucose uptake have pharmacological potential for managing insulin resistance in conditions such as obesity, diabetes, and cancer. With no current pharmacological treatments to target skeletal muscle insulin ...

There is uncertainty about the adequacy of renal secretion of 1,25-dihydroxyvitamin D(1,25-(OH)2-D) in elderly patients with osteoporosis. To investigate this uncertainty, we stimulated secretion of 1,25-(OH)2-D with a 24-hour intravenous infusion of synthetic human parathyroid hormone fragment 1-34 and compared the results in normal young adults and elderly patients with untreated osteoporosis. Serum levels of 1,25-(OH)2-D were similar in both groups (49 +/- 10 and 42 +/- 9 pg per milliliter [116 +/- 24 and 99 +/- 21 pmol per liter]) before the infusion. However, during the 24-hour infusion, serum levels nearly doubled (P less than 0.01) in the normal volunteers but did not change significantly in the patients. Serum ionized calcium increased and serum inorganic phosphate decreased similarly in both groups during the infusion (P less than 0.05). Although the present study does not establish whether deficient 1,25-(OH)2-D secretory reserve is an effect of age or of osteoporosis, it is possible that such a deficiency will explain the inability of elderly osteoporotic patients to adapt to the low-calcium diets common in this age group. If so, this phenomenon may play a part in the pathogenesis of age-related osteoporosis.

Abstract Daily subcutaneous injection of a synthetic human parathyroid hormone fragment, combined with daily ingestion of 1,25(OH)2 vitamin D, significantly increased trabecular bone density in the spine (p < .01), and improved intestinal calcium and phosphorus absorption and total body retention of dietary calcium and phosphorus in middle-aged men with idiopathic osteoporosis. The increases in spinal bone mineral were marked and progressive during a year of treatment. These results indicate that increasing intestinal absorption of dietary calcium while simultaneously stimulating new bone formation with small doses of parathyroid hormone can restore spinal bone in osteoporotic men.