維生素 D,它是什麼以及它在人體中的作用

維生素 D 是一組通常稱為維生素的分子的一部分。 維生素是我們通過食物攝入或我們的身體自行合成的微量營養素

他們的工作是加速對我們的細胞至關重要的特定生化反應。

總共有13個,每個都有特定的功能和特點。

尤其是維生素D,具有溶解於有機溶劑和脂肪的特性,被稱為脂溶性,對我們身體的正常運作至關重要。

在維生素 D 這個名稱下,我們確定了 5 種不同類型的分子:維生素 D1、D2、D3、D4 和 D5

我們可以找到維生素 D 的兩種最重要的形式是維生素 D2(麥角鈣化醇)和維生素 D3(膽鈣化醇)。

麥角鈣化醇與食物一起服用,而膽鈣化醇可以與食物一起服用,也可以通過太陽紫外線的作用合成。

維生素 D 在肝臟中積累,並在需要時釋放。 因此,沒有必要定期服用[1]。

我們如何攝取維生素D?

每日所需維生素 D 的 20% 到 XNUMX% 來自食物。

含有較多脂肪的食物(除了那些在工業上用它強化的食物)是富含脂肪的魚(如鮭魚、鯖魚和鯡魚)、蛋黃和肝臟。

其餘的維生素 D 在皮膚中由類膽固醇脂肪(7-脫氫膽固醇)形成,該脂肪通過暴露於紫外線的特定成分 UVB 射線而轉化為膽鈣化醇。

這些射線在 XNUMX 月至 XNUMX 月期間出現較多,並作用於皮膚的第一層(表皮)。

在夏季,暴露在陽光下的次數增加會導致維生素 D 過剩,這些維生素 D 會儲存起來供冬季使用 [1, 2]。

膽鈣化醇通過血液從皮膚輸送到肝臟。

在這裡,它第一次轉變為骨化二醇。

後者被運送到腎臟,在那裡它再次被修飾成骨化三醇。

經修飾的維生素 D 具有“活性”,可通過進入細胞發揮其功能[1, 2]。

維生素 D 的用途是什麼?

維生素 D 參與保持體內鈣水平平衡的過程。

鈣是人體中最常見的礦物質,對骨骼和牙齒的發育和健康至關重要。

此外,骨骼經歷了一個持續的重塑過程,包括鈣在骨組織中的釋放和沈積。

這種礦物質中只有 1% 參與其他功能:

  • 肌肉收縮,
  • 神經傳導,
  • 荷爾蒙的分泌,
  • 血管舒張
  • 血管收縮。

維生素 D 的功能與這種礦物質密切相關。

在血鈣濃度低的情況下,維生素 D 在以下過程中起著關鍵作用:腎鈣重吸收、腸道鈣吸收和骨脫礦質。

如果鈣供應不足,這種維生素可以刺激腎臟(它積累的地方)釋放鈣和/或在消化過程中增加其腸道吸收。

作為最後的手段,它參與了骨骼中鈣的釋放過程[2, 3]。

維生素 D 如何發揮作用?

與所有維生素一樣,維生素 D 可使細胞內發生精確的生化反應。

特別是,它充當激素。

激素是彼此不同的分子,但它們都具有通過與細胞上稱為受體的結構結合而向細胞“傳遞信號”的功能。

每種激素都與可能存在於細胞外表面或細胞內部的特定受體結合。

維生素 D 通過其經歷的各種結構變化被“激活”(骨化三醇)進入靶細胞並與其受體 (VDR) 結合。

骨化三醇與 VDR 的結合是細胞接收的“信號”,並作為響應產生特定的蛋白質 [4]。

維生素 D 有助於從腸道吸收鈣

這種礦物質中只有 1% 參與其他功能:

  • 肌肉收縮,
  • 神經傳導,
  • 荷爾蒙的分泌,
  • 血管舒張
  • 血管收縮。

維生素 D 的功能與這種礦物質密切相關。

在血鈣濃度低的情況下,維生素 D 在以下過程中起著關鍵作用:腎鈣重吸收、腸道鈣吸收和骨脫礦質。

如果鈣供應不足,這種維生素可以刺激腎臟(它積累的地方)釋放鈣和/或在消化過程中增加其腸道吸收。

作為最後的手段,它參與了骨骼中鈣的釋放過程[2, 3]。

維生素 D 如何發揮作用?

與所有維生素一樣,維生素 D 可使細胞內發生精確的生化反應。

特別是,它充當激素。

激素是彼此不同的分子,但它們都具有通過與細胞上稱為受體的結構結合而向細胞“傳遞信號”的功能。

每種激素都與可能存在於細胞外表面或細胞內部的特定受體結合。

維生素 D 通過其經歷的各種結構變化被“激活”(骨化三醇)進入靶細胞並與其受體 (VDR) 結合。

骨化三醇與 VDR 的結合是細胞接收的“信號”,並作為響應產生特定的蛋白質 [4]。

維生素 D 有助於從腸道吸收鈣

低血鈣濃度被甲狀旁腺(與甲狀腺相連的腺體)解釋為警報信號。

因此,它們會產生甲狀旁腺激素 (PTH),從而刺激腎臟產生活化的維生素 D(骨化三醇)。

骨化三醇從腎臟移動到腸細胞並進入它們,導致某些蛋白質的產生,例如 TRPV6 和鈣結合蛋白。

第一種是充當“隧道”並允許鈣從腸道傳遞到細胞內部的蛋白質。

第二種存在於細胞中,將鈣輸送到血管。 在這些蛋白質的幫助下,鈣在更大程度上從腸道吸收並最終進入循環[4]。

維生素 D 允許從腎臟釋放鈣。

增加腸道對鈣的吸收可能不足以恢復血鈣水平。

因此,除了腸道吸收外,骨化三醇還在腎臟釋放鈣質方面發揮作用。

如何? 通過增加某些蛋白質(TRPV5、NCX1 和鈣結合蛋白 D28k)的腎細胞產量。

它們的功能是允許將鈣運輸到腎臟外[4]。

例如,TRPV5 有助於將鈣釋放到血液中,使其不會隨尿液排出[5]。

維生素 D 可促進鈣的骨吸收

維生素 D 還可以釋放儲存在我們骨骼中的鈣。

如何? 由於血鈣水平低而大量產生的骨化三醇作用於“構建”骨骼的細胞,即成骨細胞,並啟動一系列反應,導致激活“粉碎”骨骼的細胞,即破骨細胞。

這種“破碎”稱為骨吸收,重塑骨骼結構,並在此過程中釋放鈣。

從骨骼中釋放的鈣最終進入血管,增加血鈣水平[2, 5, 6]。

維生素 D 和骨骼健康

人們可能會認為,通過從骨骼中提取鈣,它們會變弱。

事實並非如此:鈣和維生素 D 有助於維持骨骼健康並降低老年骨質疏鬆症和骨折的風險。

骨骼還含有體內約 99% 的鈣,其礦化主要取決於血液中鈣的濃度。

鈣水平的調節主要受PTH和維生素D的控制。

PTH 會激活腎臟中的維生素 D,從而增加腸道對鈣的吸收並從腎臟釋放鈣,從而提高血鈣水平。

大量文獻證實,低維生素 D 水平是骨質流失和骨折的危險因素。

因此,我們可以得出結論,維生素 D 也與我們骨骼的健康有關[2]。

參考

1.“維生素D生理學” P. Lips,生物物理學和分子生物學進展,2006 年。

  1. “維生素 D:tutto ciò che avreste voluto sapere e che non avete mai osato chiedere”ML Brandi,R. Michieli,疾病管理,SIMG,2015 年。
  2. “鈣在健康和疾病中的作用”ML Power、RP Heane、HJ Kalkwarf、RM Pitkin、JT Repke、RC Tsang、J. Schulkin,1999 年。
  3. “大鼠鈣穩態模型” David Granjon、Olivier Bonny、Aurélie Edwards,2016 年。

5.“腎臟和鈣穩態” Un Sil Jeon,醫學博士,電解質; 血壓,2008 年。

6.“用於骨骼和非骨骼健康的維生素 D:我們應該知道的。” Nipith Charoenngam、Arash Shirvani、Michael F. Holick,臨床骨科和創傷雜誌,2019 年。

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