维生素D:定义,合成,吸收,转运和分布

维生素D 代表一个 通用 具有生物活性的山固类固醇的术语(类固醇中的B环是开放的)。 具有医学意义的是:

  • 麦角固醇(维生素原)→维生素D2(麦角钙化醇)–存在于植物性食品中。
  • 7-脱氢胆固醇(原维生素原)→维生素D3(胆钙化固醇)–存在于动物性食品中。
  • 骨化二醇(25-羟基胆钙化固醇,25-OH-D3)–内源合成 .
  • 骨化三醇(1,25-二羟基胆钙化固醇,1,25-(OH)2-D3)–肾脏的内源性合成; 荷尔蒙有效形式

在结构上,像所有类固醇一样,维生素D2和D3包含典型的环系统 胆固醇 (A,B,C,D),其中B环断开。 维生素D的量以重量单位表示:

  • 1国际单位(IU)等于0.025微克 维生素D.
  • 1 µg相当于40 IU维生素D

综合

维生素D3内源性合成的起始物质 皮肤 是7-脱氢胆固醇这种维生素原的含量最高 浓度 在基底的基底层(基底层)和棘层(棘细胞层)中 皮肤 并从 胆固醇 在肠内 黏膜 (肠粘膜)和 通过脱氢酶的作用(加氢-分解酶)。 后者又可以在肠道内源性合成 黏膜 (肠粘膜)和 并通过动物性食物摄取。 在波长为280-315 nm的UV-B辐射的影响下,最大作用约为295 nm,第一步,光化学反应导致B环在甾烷骨架中分裂,从而导致B环的转化。将7-脱氢胆固醇转化为维生素原D3。 在第二步中,前维生素D3通过不依赖光的热异构化(分子转化为另一种异构体)转化为维生素D3 [2-4、6、11]。 维生素D2可以从麦角固醇内源性合成。 麦角固醇源自植物生物,并通过食用植物性食物进入人体。 类似于内源性维生素D3的合成,维生素D2是从麦角固醇中合成的。 皮肤 在UV-B光的作用下受光化学反应的影响,然后发生光不依赖于的热异构化(在热的作用下分子转化为另一种异构体)。 每天超过50% 维生素D 内生性生产满足了需求。高维生素血症 长时间暴露于UV-B辐射是不可能的,因为在维生素D3之上 浓度 在10-脱氢胆固醇原始含量的15-7%中,维生素原D3和维生素D3均转化为非活性异构体。 维生素D的合成速率取决于几个因素,例如:

  • 季节
  • 居住地(纬度)
  • 工业集聚区中空气污染,臭氧污染的程度。
  • 留在户外
  • 使用具有防晒系数(> 5)的防晒霜
  • 出于宗教原因的身体覆盖
  • 肤色和色素沉着
  • 皮肤疾病,烧伤
  • 年龄

吸收

像所有脂溶性维生素一样,维生素D在上消化道的小肠中被吸收(吸收),这是脂肪消化的一部分,即饮食中的脂肪作为亲脂性(脂溶性)分子和胆汁酸的转运体,从而增溶(增加)。溶解度)和胶束(使脂溶性物质在水溶液中可运输的形式的运输球)对于最佳肠吸收(通过肠吸收)是必需的。 饮食中的维生素D进入小肠,并作为混合胶束的成分通过被动扩散吸收进入肠上皮细胞(小肠上皮细胞)。 吸收高度取决于同时供应的脂质的类型和数量。 在细胞内(细胞内),维生素D的掺入(摄取)发生在乳糜微粒(富含脂质的脂蛋白)中,乳糜微粒通过淋巴将维生素D转运到外周循环中。 通过完整的肝/胆囊,胰腺(胰腺)和小肠功能,以及摄入足够的饮食脂肪,约80%的饮食(饮食)维生素D被吸收。

在体内的运输和分配

在运输到肝脏的过程中,乳糜微粒被降解成乳糜微粒残留物(低脂乳糜微粒残留颗粒),吸收的维生素D被转移到特定的维生素D结合蛋白(DBP)上。 皮肤中合成的维生素D释放到血液中,也被运输到与DBP结合的肝脏.DBP与维生素D2和维生素D3以及羟基化(含OH基团)的维生素D结合.DBP与维生素结合D2和维生素D3。 血清 浓度 DBP的比值是上述配体(结合配偶体)的约20倍。 假定在正常条件下,只有3-5%的DBP结合能力饱和。 维生素D3主要存储在脂肪和肌肉中,具有较长的生物半衰期。

生物转化

在肝脏和 ,维生素D3转换为 骨化三醇 (1,25-二羟基胆钙化固醇,1,25-(OH)2-D3)是一种具有代谢活性的维生素D激素,它通过双重羟基化作用(插入OH基团)。 第一次羟基化反应发生在 线粒体 (「能源发电厂」)或肝脏的微粒体(膜受限的小囊泡),且程度较小的 和肠,通过25-羟化酶(一种酶)将维生素D3转化为25-羟胆钙化醇(25-OH-D3,骨化二醇)。 1-α-羟化酶介导了 线粒体 近端肾小管(肾小管)。 该酶将与DBP结合的25-OH-D3从肝脏转化为 通过将另一个OH基团插入具有生物活性的1,25-(OH)2-D3,可在靶器官(包括 小肠,骨骼,肾脏和 甲状旁腺。 在其他具有自分泌的维生素D受体的组织中也发现了1-α-羟化酶的低活性 激素 作用于分泌细胞本身)或旁分泌功能(释放的激素作用于周围环境中的细胞),例如 结肠, 前列腺,乳房和 免疫系统 [2-4、6、7、10、11]。 在另一种羟化步骤中,可以将25-OH-D3转化为24,25-(OH)2-D3 线粒体 24-羟化酶的作用导致肾小管近端肾小管迄今为止,该羟基化反应被认为是降解步骤,其中生成了无效的代谢物(中间体)。 然而,现在认为24,25-二羟基胆钙化固醇在骨代谢中具有功能[2-4,10,11]。 25-OH-D3是血浆中循环的主要维生素D代谢产物,是维生素D3供应状态的最佳指示。 循环中的1,25-(OH)2-D3的浓度由血浆中的 甲状旁腺激素 (PTH)和维生素D和 级别。 高钙血症( 过量)和升高的维生素D水平可提高24-羟化酶活性,同时抑制1-α-羟化酶活性。 相反,低钙血症( 缺乏)和低磷血症(磷酸盐 不足) 通过刺激PTH产生来增加1-α-羟化酶的活性[1-3、6、7、10]。

维生素D2和维生素D3的等效物

先前确定的维生素D2和维生素D3的等效性和互换性观点已被最近的药代动力学研究驳斥。 在他们的工作中,Trang等。 在分别补充1.7 IU维生素D25和维生素D3 3周后,发现补充维生素D2的受试者血清4,000-OH-D2的浓度高3倍。 结论是,在绝经后的骨质疏松妇女中进行了三个月的干预,与通常建议的每日维生素D2相比,口服维生素D3的剂量要高得多 剂量 800 IU以达到足够的血清25-OH-D3水平。 此外,与维生素D2相比,维生素D3代谢产物与血浆维生素D结合蛋白的结合力较低,非生理代谢,并且半衰期较短。 磨牙 维生素D 2水平不建议补充或强化食物。

排泄

维生素D及其代谢产物主要通过 胆汁 并且仅在很小的程度上是肾脏。