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关于25-羟基维生素D3的综述 化学结构 中文名称: 25-羟基维生素D3 英文名称： 25-hydroxy Vitamin D3 分子式： C30H50O5 分子量： 490.715 25-羟基维生素D3是维生素D3的活性形式。维生素D3是胆固醇的衍生物，其活性形式有：25-羟基维生素D3（25-OH-VD3）和1,25-二羟维生素D3（1,25-(OH)2VD3）两种，其中1,25-(OH)2-D3是维生素D3生物活性最强的代谢产物,其生物学效价是VD3的20～40倍，属于固醇类激素。 概述： VD系类固醇的衍生物是促进机体钙磷吸收的主要元素,在自然界中以10多种形式存在,其中以VD2、VD3对动物最有营养意义。而VD在体内仅是其活性代谢物的前体,只有转化为25-羟基D3(25-OH-D3)和1,25-二羟基D3 (1,25-(OH)2D3)后才有生物活性,才能有效地发挥其生理生化功能。 1966年狄路卡等证明VD是一个前体激素，1968至1970年,VD的活性代谢产物25-OH-D3和1,25-(OH)2D3才被描述。研究发现,VD首先经肝细胞线粒体内的羟化酶羟化形成25-OH-D3,这是VD3在血液循环中的主要形式,25-OH-D3仍无生物活性,必须经肾小管细胞内羟化酶作用,最终转化成1,25-(OH)2D3才具有生物活性。1,25-(OH)2D3的作用原理与经典类固醇激素一样，涉及遗传信息的表达。关于存在1,25-(OH)2D3受体/结合蛋白的靶组织除经典的小肠、甲状旁腺、骨和肾脏外，还有胰、脑垂体、乳腺、胎盘，甚至还可存在于性腺、子宫、结肠、皮肤成纤维细胞、胸腺和腮腺等多种组织。近来，发现1,25-(OH)2D3可抑制增生并降低白血病细胞分化，它可将白血病细胞分化为单核细胞/巨嗜细胞。另外，它还可抑制一系列其它恶性细胞增生，包括胸腺、前列腺和结肠癌细胞。1,25-(OH)2D3还影响激素分泌。除了影响甲状旁腺和垂体腺激素分泌，还报道有增加胰岛素分泌。此外，它还影响免疫系统，抑制T-细胞增生和细胞分裂表达。 哺乳动物VD的羟基化转化相对较禽类要好,禽类由于其体表覆盖羽毛较厚,通过光照获得VD3的转化能力较差,在其快速生长或肠道疾病等应激状态下,不能够通过自身转化VD3,而获得足够的25-OH-D3,1,25-(OH)2D3,来支持它们的骨骼生长和生产需要,因此在日粮中添加有生物活性的VD3代谢物25-OH-D3和1,25-(OH)2D3显得尤为必要。 一、25-羟基维生素D3的代谢过程及其代谢物的生物学效价 动物从日粮中摄取VD以后主要在十二指肠吸收,然后通过日光或紫外线照射进行转化。动物皮下的7-脱氢胆固醇在表皮和真皮里发生化学反应形成VD3源,然后靠温度在体内转化为VD3。VD结合蛋白把VD3从皮肤输送到血液,并分布于全身各组织,如肠壁、肝脏、肾脏、脾、胆囊、血清中。VD3首先被送到肝脏,在25-羟化酶作用下形成25-OH-D3,使VD3保存在肝脏中。25-OH-D3的效价是VD3的3～5倍,它在刺激肠道吸收钙、调节骨钙和促进磷的吸收方面比VD3更有意义。但是25-OH-D3不能直接对动物组织起作用,而必须通过血液运输到肾脏,在肾近端小管1а-羟化酶的催化下,经过第二次酶促羟化形成1,25-(OH)2-D3,它比25-OH-D3生物活性更大。然后以这种形式通过血液运至肠、骨骼等组织中发挥其生理功能。血液中各种形式的VD3都与VD结合蛋白结合，形成结合型VD在血中运输。血浆中25-OH-D3的浓度可达40～90mmol/L，而1,25-(OH)2-D3的含量为1×10-7mmol/L，半衰期为12～15h，其灭活主要在靶细胞内发生侧链氧化或羟化，形成钙化酸等代谢产物，这些产物在肝脏与葡萄糖醛酸结合后随胆汁排入小肠，在小肠，其中一部分再被吸收入血，从而形成VD3的肝肠循环，一部分随粪便排出体外。 25-OH-D3比VD3更容易吸收（Bar等，1980）。给妊娠奶牛注射 VD3后，血液中 VD3转化为 25-OH-D3会有时间上的延迟；而注射25-OH-D3后，血浆 25-OH-D3含量会立刻上升（Hollis 等，1977）。给病人口服3H标记VD3或25-OH-D3，抽取血液测定血液中放射性，结果显示，25-OH-D3吸收达到峰值的时间快于VD3（Sitrin等，1987） 因此可以看出,我们通常在日粮中补充VD3需经过两次酶促羟化阶段才能转化为具有活性的1,25-(OH)2-D3,才能真正发挥其生理生化功能。25-OH-D3和1,25-(OH)2-D3进行补饲,不仅缩短了VD3在机体的代谢过程,而且避免了因肠道损伤,肝脏、肾脏功能障碍,以及其他控制因素的影响。 二、25-羟基维生素D3及其活性代谢物