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一文了解維D大家族
維生素D(vitamin D)是一種脂溶性維生素,為固醇衍生物。它在調(diào)控體內(nèi)鈣磷水平和礦化骨骼上有重要作用,而且對(duì)骨外系統(tǒng),包括心血管系統(tǒng)、糖代謝、免疫系統(tǒng)及細(xì)胞增殖和分化等發(fā)揮重要功能。
一代目維生素D
維生素D2(麥角鈣化醇)是由植物中的麥角固醇經(jīng)紫外線照射產(chǎn)生,維生素D3(膽鈣化醇)則由皮膚中的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射后由前體轉(zhuǎn)變而成。這兩位是VD在人體旅程的第一步產(chǎn)物,就是一代目啦。下一步,他們與維生素D結(jié)合蛋白(DBP)結(jié)合,在肝臟中進(jìn)一步代謝,就產(chǎn)生了二代目。
在陽光照射充足且肝腎功能正常的情況下,機(jī)體一般不需要額外補(bǔ)充維生素D。但是,如果長(zhǎng)期陽光照射不足再加上長(zhǎng)期吃素(不吃魚、肉、雞蛋及牛奶等),就會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)維生素D缺乏。
二代目&C位擔(dān)當(dāng)25-羥基維生素D(骨化二醇)
25-羥基維生素D是血液中維生素D的主要循環(huán)形式,穩(wěn)定性好,被認(rèn)為是評(píng)價(jià)人體維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況的可靠指標(biāo),主要包括25(OH)D2和25(OH)D3,其中25(OH)D3是主要存在形式。這兩位是VD家庭毫無疑問的大明星。
三代目&活性擔(dān)當(dāng)1,25-二羥基維生素D(骨化三醇)
25(OH)D隨后被腎臟近端小管中的1α-羥化酶(CYP27B1)作用,1位進(jìn)一步羥基化,產(chǎn)成1,25-二羥基維生素D (1,25(OH)2D,骨化三醇),是維生素D最具有生理活性的成分,與維生素D受體(VDR)親和。
三代目之影分身24,25-二羥基維生素D
25(OH)D在腎24-羥化酶(CYP24A1 )的作用下,會(huì)產(chǎn)生24,25-二羥基維生素D(24,25(OH)2D),與三代目是同分異構(gòu)體,但是幾乎不與維生素D受體(VDR)親和,也就是沒啥生物活性。
四代目1,24,25-三羥基維生素D
1,25(OH)2D在腎24-羥化酶(CYP24A1 )的作用下,24位還能進(jìn)一步羥基化,產(chǎn)成1,24,25-三羥基維生素D (1,24,25(OH)3D),也幾乎不與VDR親和。
差向目C3異構(gòu)化
上述所有代謝產(chǎn)物都有C3異構(gòu)化的傾向,異構(gòu)化后與VDR和DBP的親和力降低,和非異構(gòu)化狀態(tài)相比,活性也降低,常見的有3-差向-25-羥基維生素D3(3-epi-25(OH)D3)和3-差向-25-羥基維生素D2(3-epi-25(OH)D2)。
除了上述兄弟之外,最新研究表明細(xì)胞色素P450側(cè)鏈裂解酶CYP11A1參與的維生素D的替代代謝路徑中,還有更多的維生素D家族成員被發(fā)現(xiàn),但這些代謝物很少被檢測(cè),而這些代謝物對(duì)疾病診斷的意義也仍然難以解釋。然而,未來終有一天會(huì)找到檢測(cè)和使用這些代謝物的方法,為疾病診斷提供新的指標(biāo)。
最后,我們將維生素D在人體內(nèi)的代謝進(jìn)行一個(gè)小的總結(jié):
①?zèng)]有活性的維生素D經(jīng)皮膚合成或膳食攝入后,與維生素D結(jié)合蛋白(DBP)結(jié)合后轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟。在肝細(xì)胞內(nèi),維生素D在C-25位羥基化形成25(OH)D。②25(OH)D經(jīng)DBP轉(zhuǎn)運(yùn)至腎臟,經(jīng)腎小球?yàn)V過,通過內(nèi)吞進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞。
③位于腎臟近端小管的1α-羥化酶(CYP27B1),負(fù)責(zé)將25(OH)D在1α位羥化為1,25(OH)2D,與維生素D受體(VDR)親和,被運(yùn)輸?shù)侥c、骨、腎臟等目標(biāo)組織中,隨后參與調(diào)節(jié)鈣和磷的吸收、轉(zhuǎn)移和重吸收。
④除了CYP27B1以外,腎小管細(xì)胞和腎外組織的靶細(xì)胞內(nèi)還有24羥化酶(CYP24A1-這個(gè)酶的主要作用是使維生素D降解失活),該催化酶可以將 25(OH)D羥化為24,25(OH)2D,并將1,25(OH)2D羥化為1,24,25(OH)3D,從而發(fā)揮調(diào)節(jié)體內(nèi)1,25(OH)2D水平的作用。
⑤24-羥基化路徑產(chǎn)生代謝終產(chǎn)物鈣三酸,鈣三酸沒有生理活性最終從膽汁排出體外。