膽鈣化醇

膽鈣化醇

膽鈣化醇,也叫維生素D3,是維生素D族中最重要的1種形式,主要調節體內的鈣磷代謝。

膽鈣化醇簡介

也叫維生素D3,是維生素D族中最重要的1種形式,主要調節體內的鈣磷代謝。維生素 D是一
膽鈣化醇膽鈣化醇

種脂溶性的維生素,屬於膽固醇類物質,主要存在於肝、奶和蛋黃中,在魚肝油中含量最多。維生素D有兩種形式,即維生素D2即鈣化醇或叫麥角鈣化醇;和維生素D3即膽鈣化醇。維生素D2是由一種植物醇,麥角固醇(24-甲基-22-脫氫-7-脫氧膽固醇)轉變而來。麥角固醇在紫外線作用下其分子內B環斷裂, 轉變成維生素 D2。維生素D3是由皮膚中的7-脫氫膽固醇經紫外線照射轉化而來。維生素D3是維生素D的自然形式,但並非其生物活性形式。

膽鈣化醇膽鈣化醇

維生素D進入血液循環後,主要貯集在肝內。在肝內維生素D3經D3-25-羥化酶的催化作用(需要NADPH,O2和Mg2+存在)生成25-二羥維生素D3(25-OH-D3)。此物的生物學效應較維生素D3大3~5倍,但在生理劑量時它並無生理功能,它還需進一步代謝。25-OH-D3從進入血液,和血漿中的一種特異球蛋白結合,被運送到腎臟,在近曲小管上皮細胞內,25-OH-D3 經1α-羥化酶系(包括黃素酶、鐵硫蛋白、細胞色素 P-450)的作用, 生成1,25-羥維生素 D3【1,25-(OH)2-D3】。1,25-(OH)2-D3是維生素D3的最有效形式, 其生物學效應約為維生素D3的8~10倍。摘除腎臟的動物不能生成1,25-(OH)2-D3,所以腎臟是 25-OH-D3 進行 1α位羥化的唯一場所。由於1,25-(OH)2-D3在腎內生成,並進入血液循環,進而在遠處器官(如小腸、胃)發揮生理效應,所以可將1,25-(OH)2-D3也看作是一種激素

在一定條件下,25-OH-D3可經24-羥化酶的作用轉變為24,25-(OH)2-D3。24-羥化酶也可對1,25-(OH)2-D3 進行羥化,生成1,24,25-(OH)3-D3。這些24-羥化的維生素D3的生理作用還不清楚,它們可能是維生素D3分子失活的代謝中間產物。維生素D3的最終代謝產物隨膽汁排出。哺乳動物和鳥類維生素D2被代謝為25-OH-D2。在大鼠和雞還發現 25-OH-D2變成1,25-(OH)2-D2。在大鼠此物和維生素D3的相應物有相同的生物學效應。在雞,其活性只相當於維生素D3相應物的1/10。

功能 

(一)生理功用

1,25-(OH)2-D3主要是調節鈣、磷代謝;(1)促進小腸鈣的吸收。在腎生成的1,25-(OH)2-D3,經血液轉運至小腸黏膜細胞,促使合成對Ca++有高度親和力的鈣結合蛋白(Ca-BP),它是一種載體蛋白,可與Ca#結合成Ca#-Ca#-BP而起到轉運Ca#的作用,促進鈣的吸收,1,25-(OH)2-D3還能促進小腸吸收磷,從而提高血鈣和血磷含量,(2)在PTH的協同下促進骨鹽溶解,釋放鈣到血液中,(3)增加腎小管對磷的重吸收,減少尿磷的排出,提高血磷含量。(4)由於血鈣和血磷含量增高,因而有利於骨的鈣化,促進骨的生成。總之,1,25-(OH)2-D3不僅可動員骨鈣由老骨中游離出來。,也可促進新骨的鈣化,從而起到骨質不斷更新,維持血鈣的平衡作用。

(二)分泌的調節
腎臟中1,25-(OH)2-D3的生成受血中鈣碘濃度、甲狀旁腺素和降鈣素等的調節,其中有些因素可能直接影響1=羥化酶系的活性,例如PTH和低血鈣能提高1-羥化酶活性,促進1,25-(OH)2-D3的生成,而降鈣素能抑制其活性,減少1。25=(OH)2-D3的生成;有些因素則可能通過間接作用,例如低血鈣引起PTH分泌增多,而PTH對1,25-(OH)2-D3的生成也有促進作用,使血鈣長高。甲狀旁腺機能減退的病人缺乏PTH,影響1,25(OH)2-D3的生成,因此他們血中鈣的濃度低於政黨這半導致嚴重的骨骼疾病。反之1,25-(OH)2-D3對PTH的分泌則有抑制的影響。此外,1,25-(OH)2-D3也有負反饋抑制作用,可抑制1-羥化酶,減少1,25-(OH)2-D3的生成。總之,PTH、降鈣素和1,25-(OH)2-D3是調節血鈣濃度的主要激素,三者相互配合,通過對骨組織、腎和小腸的作用,適應環境的變化,而維持血鈣濃度的相對恆定。當血鈣濃度降低時,甲狀旁腺分泌較多的PTH。PTH一方面作用於腎臟,促進鈣的重吸收和磷的排出,同時促使25-(OH)-D3轉變成1。25-(OH)2-D3,而促進腸對鈣的吸收,另方面PTH,在1,25-(OH)2-D3協同下,作用於骨,動員骨鈣到細胞外液。這些作用的結果使血鈣升高。相反,當血鈣高於正常水平時,抑制甲狀腺分泌PTH。同時C細胞分泌降鈣素,抑制骨鈣動員,從而使鈣降低。

負反饋性的調節

1,25-(OH)2-D3生成的調節維生素D的活性形式1,25-(OH)2-D3的生成過程可受一些負反饋性的調節。

例如,25-OH-D3可抑制25-羥化酶的作用,遏制D3的25-羥化;1,25-(OH)2-D3可抑制1α-羥化酶,遏制1,25-(OH)2-D3的生成。另方面維生素D3的代謝過程也可受到調製。例如,1,25-(OH)2-D3抑制1α-羥化酶時,可誘導24-羥化酶出現,以生成1,24,25-(OH)3-D3。

此外,在維生素D3與整體適應方面受到以下因素的調節:①甲狀旁腺激素被看做是維生素D的促激素,它是調節1,25-(OH)2-D3生成的主要因素。②飲食方面,在維生素D缺乏的動物,可以看到1,25-(OH)2-D3生成增多。低鈣飲食或低血鈣通過刺激25-OH-D3-1-羥化酶的水平而刺激1,25-(OH)2-D3的生成。反之,高鈣飲食使1,25-(OH)2-D3生成減少,而24,25-(OH)2-D3生成增多。③由於1,25-(OH)2-D3可視為是一種動用磷的激素,缺磷或機體對磷需要增加時也能刺激1,25-(OH)2-D3的生成和抑制24,25-(OH)2-D3的生成。腎小管上皮細胞中的磷水平是調節1,25-(OH)2-D3生成的決定因素。腎小管上皮細胞中的磷水平高,可刺激24-羥化酶;其磷水平低,則刺激1-羥化酶,生成1,25-(OH)2-D3。

生物學效應

在一定條件下,25-OH-D3可經24-羥化酶的作用轉變為24,25-(OH)2-D3。24-羥化酶也可對1,25-(OH)2-D3進行羥化,生成1,24,25-(OH)3-D3。這些24-羥化的維生素D3的生理作用還不清楚,它們可能是維生素D3分子失活的代謝中間產物。維生素D3的最終代謝產物隨膽汁排出。哺乳動物和鳥類維生素D2被代謝為25-OH-D2。在大鼠和雞還發現25-OH-D2變成1,25-(OH)2-D2。在大鼠此物和維生素D3的相應物有相同的生物學效應。在雞,其活性只相當於維生素D3相應物的1/10。

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