ビタミンD:定義、合成、吸収、輸送、および流通

ビタミンD 〜を表す ジェネリック 生物学的に活性な活性を持つセコステロイド(ステロイドのBリングは開いています)の用語。 医学的に重要なものは次のとおりです。

  • エルゴステロール(プロビタミン)→ビタミンD2(エルゴカルシフェロール)–植物性食品に含まれています。
  • 7-デヒドロコレステロール(プロビタミン)→ビタミンD3(コレカルシフェロール)–動物向け食品に含まれています。
  • カルシフェジオール(25-ヒドロキシコレカルシフェロール、25-OH-D3)–内因性合成 肝臓.
  • カルシトリオール(1,25-ジヒドロキシルコレカルシフェロール、1,25-(OH)2-D3)–腎臓での内因性合成。 ホルモン活性型

構造的に、すべてのステロイドのように、ビタミンD2とD3はの典型的な環系を含んでいます コレステロール (A、B、C、D)、Bリングが壊れています。 ビタミンDの量は重量の単位で表されます:

  • 1国際単位(IU)は0.025 µgの ビタミンD.
  • 1 µgは40IUのビタミンDに相当します

合成

ビタミンD3の内因性合成の出発物質 皮膚 7-デヒドロコレステロールです。 このプロビタミンは最高に含まれています 濃度 の基底層(基底層)と有棘層(有棘細胞層) 皮膚 から派生 コレステロール 腸内 粘膜 (腸粘膜)と 肝臓 デヒドロゲナーゼの作用により(水素化-分割酵素)。 後者は、順番に、腸内で内因的に合成することができます 粘膜 (腸粘膜)と 肝臓 動物由来の食品を介して摂取されます。 波長280〜315 nm、最大効果295 nm付近のUV-B放射の影響下で、最初のステップで光化学反応がステラン骨格のBリングの分裂を引き起こし、 7-デヒドロコレステロールをプレビタミンD3に変換します。 3番目のステップでは、プレビタミンD3が光に依存しない熱異性化(分子の別の異性体への変換)によってビタミンD2に変換されます[4-6、11、2]。 ビタミンD3はエルゴステロールから内因的に合成することができます。 エルゴステロールは植物性生物に由来し、植物性食品の消費を通じて人体に侵入します。 内因性ビタミンD2合成と同様に、ビタミンDXNUMXはエルゴステロールから合成されます。 皮膚 光化学反応とそれに続く光に依存しない熱異性化(熱の影響下での分子の別の異性体への変換)によるUV-B光の影響下。 毎日の50%以上 ビタミンD 要件は内因性の生産から満たされます。ビタミン過剰症 プレビタミンD3を超えるため、UV-B放射線への長時間の曝露では不可能です。 濃度 10-デヒドロコレステロールの元の含有量の15〜7%で、プレビタミンD3とビタミンD3の両方が不活性な異性体に変換されます。 ビタミンD合成の速度は、次のようないくつかの要因に依存します。

  • シーズン
  • 居住地(緯度)
  • 大気汚染の程度、産業集積におけるオゾン汚染。
  • 屋外にいる
  • 日焼け止め係数(> 5)の日焼け止めの使用
  • 宗教上の理由による身体の覆い
  • 肌の色と色素沈着
  • 皮膚病、やけど
  • ご年齢

吸収

すべての脂溶性ビタミンと同様に、ビタミンDは脂肪消化の一部として上部小腸で吸収(吸収)されます。つまり、脂溶性(脂溶性)分子と胆汁酸の輸送体としての食餌性脂肪の存在が可溶化(増加)します。最適な腸管吸収(腸からの取り込み)には、溶解性)とフォームミセル(脂溶性物質を水溶液中で輸送可能にするフォーム輸送小球)が必要です。 食事中のビタミンDは小腸に入り、混合ミセルの成分として受動拡散を介して腸細胞(小腸上皮の細胞)に吸収されます。 吸収は、同時に供給される脂質の種類と量に大きく依存します。 細胞内(細胞内)では、ビタミンDの取り込み(取り込み)がカイロミクロン(脂質に富むリポタンパク質)に起こり、リンパを介して末梢循環にビタミンDを輸送します。 無傷の肝臓/胆嚢、膵臓(膵臓)、小腸の機能、および食事脂肪の適切な摂取により、消化(食事)ビタミンDの約80%が吸収されます。

体内での輸送と分布

肝臓への輸送中に、カイロミクロンはカイロミクロンの残骸(低脂肪カイロミクロンの残骸粒子)に分解され、吸収されたビタミンDは特定のビタミンD結合タンパク質(DBP)に移動します。 皮膚で合成されたビタミンDは血流に放出され、DBPに結合した肝臓にも輸送されます。DBPはビタミンD2とビタミンD3の両方、およびヒドロキシル化(OH基を含む)ビタミンDと結合します。DBPはビタミンと結合します。 D2とビタミンD3。 血清 濃度 DBPのは上記のリガンド(結合パートナー)の約20倍です。 通常の条件下では、DBPの結合容量の3〜5%しか飽和していないと想定されています。 ビタミンD3は主に脂肪と筋肉に貯蔵され、生物学的半減期が長くなります。

生体内変換

肝臓と 腎臓、ビタミンD3はに変換されます カルシトリオール (1,25-ジヒドロキシコレカルシフェロール、1,25-(OH)2-D3)、XNUMX倍のヒドロキシル化(OH基の挿入)による代謝的に活性なビタミンDホルモン。 最初のヒドロキシル化反応は ミトコンドリア (「エネルギー発電所」)または肝臓のミクロソーム(膜が制限された小さな小胞)、およびより少ない程度で 腎臓 腸は、ビタミンD25を3-ヒドロキシコレカルシフェロール(25-OH-D25、カルシフェジオール)に変換する3-ヒドロキシラーゼ(酵素)によって。 1-α-ヒドロキシラーゼは、 ミトコンドリア 近位尿細管(腎尿細管)の。 この酵素は、DBPに結合した25-OH-D3を肝臓から肝臓に変換します 腎臓 生物学的に活性な1,25-(OH)2-D3に別のOH基を挿入することにより、 小腸、骨、腎臓、および 副甲状腺。 1-α-ヒドロキシラーゼの低い活性は、オートクリン(放出された)を持つビタミンD受容体を持つ他の組織にも見られます ホルモン 分泌細胞自体に作用する)またはパラクリン機能(放出されたホルモンが直接の環境の細胞に作用する)など コロン, 前立腺、胸、そして 免疫システム [2-4、6、7、10、11]。 別のヒドロキシル化ステップでは、25-OH-D3を24,25-(OH)2-D3に変換することができます。 ミトコンドリア 24-ヒドロキシラーゼの作用による近位尿細管の破壊。 これまで、このヒドロキシル化反応は、効果のない代謝物(中間体)の生成を伴う分解ステップと見なされていました。 しかし、24,25-ジヒドロキシルコレカルシフェロールは現在、骨代謝に機能があると考えられています[2-4、10、11]。 25-OH-D3は、血漿中を循環する主要なビタミンD代謝物であり、ビタミンD3の供給状態の最良の指標となります。 循環する1,25-(OH)2-D3の濃度は、 副甲状腺ホルモン (PTH)とビタミンDと カルシウム それぞれレベル。 高カルシウム血症(カルシウム 過剰)およびビタミンDレベルの上昇は、24-α-ヒドロキシラーゼ活性を阻害しながら、1-ヒドロキシラーゼ活性を促進します。 対照的に、低カルシウム血症(カルシウム 欠乏症)および低リン血症(リン酸塩 欠乏) つながる PTH産生の刺激を介した1-α-ヒドロキシラーゼ活性の増加[1-3、6、7、10]。

ビタミンD2とビタミンD3の同等性

ビタミンD2とビタミンD3の同等性と互換性に関する以前に確立された見解は、最近の薬物動態研究によって反駁されています。 彼らの仕事において、Trang等。 それぞれ1.7IUのビタミンD25とビタミンD3を3週間摂取した後、ビタミンD2を補給した被験者のグループで4,000-OH-D2の血清濃度が3倍高いことを発見しました。Mastagliaetal。 閉経後の骨粗鬆症の女性が2か月間介入した場合、通常推奨される3日あたりのビタミンDXNUMXと比較して、はるかに高い経口投与量のビタミンDXNUMXが必要であると結論付けました。 線量 800-OH-D25の適切な血清レベルを達成するために3IUの。 さらに、ビタミンD2代謝物は、血漿ビタミンD結合タンパク質への結合が低く、非生理学的代謝があり、ビタミンD3と比較して半減期が短いと考えられています。 大臼歯 レベル、ビタミンD 2は、サプリメントや栄養強化にはお勧めできません。

排泄

ビタミンDとその代謝物は主に 胆汁 腎臓ではごくわずかです。