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一文了解维D大家族

维生素D(vitamin D)是一种脂溶性维生素,为固醇衍生物。它在调控体内钙磷水平和矿化骨骼上有重要作用,而且对骨外系统,包括心血管系统、糖代谢、免疫系统及细胞增殖和分化等发挥重要功能。


一代目维生素D


维生素D2(麦角钙化醇)是由植物中的麦角固醇经紫外线照射产生,维生素D3(胆钙化醇)则由皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外线照射后由前体转变而成。这两位是VD在人体旅程的第一步产物,就是一代目啦。下一步,他们与维生素D结合蛋白(DBP)结合,在肝脏中进一步代谢,就产生了二代目。


在阳光照射充足且肝肾功能正常的情况下,机体一般不需要额外补充维生素D。但是,如果长期阳光照射不足再加上长期吃素(不吃鱼、肉、鸡蛋及牛奶等),就会导致体内维生素D缺乏。


二代目&C位担当25-羟基维生素D(骨化二醇)


25-羟基维生素D是血液中维生素D的主要循环形式,稳定性好,被认为是评价人体维生素D营养状况的可靠指标,主要包括25(OH)D2和25(OH)D3,其中25(OH)D3是主要存在形式。这两位是VD家庭毫无疑问的大明星。


三代目&活性担当1,25-二羟基维生素D(骨化三醇)


25(OH)D随后被肾脏近端小管中的1α-羟化酶(CYP27B1)作用,1位进一步羟基化,产成1,25-二羟基维生素D (1,25(OH)2D,骨化三醇),是维生素D最具有生理活性的成分,与维生素D受体(VDR)亲和。


三代目之影分身24,25-二羟基维生素D


25(OH)D在肾24-羟化酶(CYP24A1 )的作用下,会产生24,25-二羟基维生素D(24,25(OH)2D),与三代目是同分异构体,但是几乎不与维生素D受体(VDR)亲和,也就是没啥生物活性。


四代目1,24,25-三羟基维生素D


1,25(OH)2D在肾24-羟化酶(CYP24A1 )的作用下,24位还能进一步羟基化,产成1,24,25-三羟基维生素D (1,24,25(OH)3D),也几乎不与VDR亲和。


差向目C3异构化


上述所有代谢产物都有C3异构化的倾向,异构化后与VDR和DBP的亲和力降低,和非异构化状态相比,活性也降低,常见的有3-差向-25-羟基维生素D3(3-epi-25(OH)D3)和3-差向-25-羟基维生素D2(3-epi-25(OH)D2)。


除了上述兄弟之外,最新研究表明细胞色素P450侧链裂解酶CYP11A1参与的维生素D的替代代谢路径中,还有更多的维生素D家族成员被发现,但这些代谢物很少被检测,而这些代谢物对疾病诊断的意义也仍然难以解释。然而,未来终有一天会找到检测和使用这些代谢物的方法,为疾病诊断提供新的指标。


最后,我们将维生素D在人体内的代谢进行一个小的总结:

①没有活性的维生素D经皮肤合成或膳食摄入后,与维生素D结合蛋白(DBP)结合后转运至肝脏。在肝细胞内,维生素D在C-25位羟基化形成25(OH)D。②25(OH)D经DBP转运至肾脏,经肾小球滤过,通过内吞进入肾小管上皮细胞。

③位于肾脏近端小管的1α-羟化酶(CYP27B1),负责将25(OH)D在1α位羟化为1,25(OH)2D,与维生素D受体(VDR)亲和,被运输到肠、骨、肾脏等目标组织中,随后参与调节钙和磷的吸收、转移和重吸收。

④除了CYP27B1以外,肾小管细胞和肾外组织的靶细胞内还有24羟化酶(CYP24A1-这个酶的主要作用是使维生素D降解失活),该催化酶可以将 25(OH)D羟化为24,25(OH)2D,并将1,25(OH)2D羟化为1,24,25(OH)3D,从而发挥调节体内1,25(OH)2D水平的作用。

⑤24-羟基化路径产生代谢终产物钙三酸,钙三酸没有生理活性最终从胆汁排出体外。

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