维生素D3的生物学作用及其生成调节

维生素D3骨外功能研究进展作者：党晓鹏来源：《湖南饲料》 2013年第6期党晓鹏(陕西金冠牧业有限公司，西安，712000)摘要：维生素D，是畜禽所必需的营养素。

越来越多的研究表明，维生素D3除具有经典的调节钙磷代谢和促进骨骼生长的作用外，还具有其它更为广泛的骨外生物学功能，如调节免疫、提高繁殖力、改善肉质、抗感染、抗肿瘤、防治疗自身免疫性疾病等。

关键词：维生素D3;1，25(OI-D：维生素D3;骨外功能饲料中的维生素D，在畜禽肠道内被机体吸收后，以及畜禽皮肤中的7-脱氢胆固醇在紫外线照射下所产生的维生素D，均首先进人血液。

然后通过血浆中的维生素D结合蛋白(vitaminD bindprotein，VBP)被运送至肝脏，在肝细胞内被25-羟化酶作用形成25-羟基维生素D，，后者与仅球蛋白结合并转移至肾脏后被la-羟化酶在la位上再次羟基化，形成具有生物活性的1,25二羟基维生素D3，即骨化三醇，又称为活性维生素D，或激素型维生素D3，其本质上是一种具有生物活性的类固醇激素。

1，25(OH)2D3是畜禽机体内生物活性最强的维生素D3代谢产物，其生物活性比25(OH)D，高500-1000倍，其结合受体的能力也较高。

在某些情况下，肾脏以外的其他组织细胞也能合成1，25(OH)2D3，但其数量与肝肾通路相比要少很多。

自1922年人类最早发现并命名维生素D，以来，研究内容最多的是其对钙磷代谢的调节和骨骼生长发育的作用。

然而从上世纪八十年代开始，科学研究发现维生素D，具有更广泛而重要的骨外生物学功能，包括调节免疫、提高繁殖力、改善肉质、抗感染、抗肿瘤、防治自身免疫病等。

维生素D，不是直接作用于靶器官，而是通过与维生素D受体(vitamin D receptor，VDR)结合而发挥作用的。

VDR于1983年由Prowedini等首次在人的单核巨噬细胞中发现。

VDR本质上是一个配体依赖转录因子。

VDR的配体为1，25-(OH)2-D3，受体与配体相结合形成激素一受体复合物，再与细胞核的维生素D反应元件相结合，激活或抑制含有维生素D反应元件的基因，从而发挥其生物学功能。

本科生毕业论文题目维生素D3的微生物转化研究学院化学工程学院专业生物工程学生姓名学号年级指导教师田永强副教授教务处制表二Ο一二年五月二十五日维生素D3的微生物转化研究专业：生物工程学生：指导老师：田永强摘要：随着生活水平的提高，人们越来越关注健康问题。

癌症作为人类健康的头号杀手，吞噬了无数生命。

而维生素D3衍生物能够有效地抑制肿瘤生长。

该实验通过从不同土壤中分离得到放线菌和真菌，再以维生素D3为底物发酵，用薄层层析法定性分析其转化物，以期能够得到新的物质和新的菌株，为社会作出贡献。

通过两次实验发现编号为F1502、F1202、F0102、F0605、F1413、F2306、F2201、F2207和F1203这9个菌具有转化维生素D3的能力。

关键词：维生素D3；放线菌；真菌；发酵；转化Study on the Microbial Transformation of Vitamin D3Major: BioengineeringUndergraduate:supervisor: Yongqiang TianAbstract: With the improving of the living level, people pay more and more attention to health issues. Cancer, as the one killer in the world, is killing countless lives. However, vitamin D3metabolites can effectively suppress the growth of tumor. The experiment in the paper is trying to using actinomycetes and fungi isolated from soil, with vitamin D3 as the substract to get new kinds of substance and bacterial strain in the conversion products by TCL. Through the experiments, it is found that the groups inoculated with actinomycetes or fungi numbered F1502、F1202、F0102、F0605、F1413、F2306、F2201、F2207 and F1203 are capable of transforming Vitamin D3 into new some new substances.Key words: Vitamin D3; actinomycetes; fungi; fermentation; transform目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1前言 (1)1.1甾醇介绍 (1)1.1.1甾醇的定义 (1)1.1.2甾醇的生理特性及其应用 (1)1.2维生素D3及其生理功能和临床应用进展 (3)1.2.1维生素D3的生理功能 (4)1.2.2维生素D3活性代谢物免疫调节作用和抑制肿瘤生长的临床意义 (4)1.2.3维生素D3在畜牧业中的应用 (4)1.3维生素D3的微生物法制备 (5)1.3.1 1α, 25-二羟维生素D3的制备 (5)1.3.2 25-OH维生素D3的制备 (6)1.3.3 1α-OH维生素D3的制备 (6)1.3.4维生素D3同类药物的转化 (6)1.4基因工程技术在维生素D3生物转化中的应用 (7)1.5维生素D3转化率的影响因素 (7)1.5.1发酵液中维生素D3的溶解度 (7)1.5.2培养基 (7)1.6微生物转化方法 (7)1.6.1微生物转化反应的特点 (8)1.6.2微生物转化的影响因素 (8)1.7本课题研究目的、内容及思路 (9)1.7.1研究目的 (9)1.7.2研究内容及思路 (9)2实验部分 (11)2.1实验准备 (11)2.1.1实验仪器 (11)2.1.2实验材料和试剂 (11)2.1.3 固体培养基及营养液配制 (11)2.1.4发酵液体培养基配制 (12)2.1.5实验材料 (13)2.2实验方法 (13)2.2.1土壤的预处理 (13)2.2.2菌种筛选 (13)2.2.3微生物转化 (14)2.2.4目标菌的初定 (15)2.2.5目标菌发酵 (15)2.2.6目标菌确定 (16)2.2.7高效液相色谱 (16)2.2.8菌种转接 (16)3实验结果与分析 (17)3.1目的菌的初定 (17)3.2目标菌的确定 (17)4结论 (19)参考文献 (20)声明 (22)致谢 (23)1前言1.1甾醇介绍1.1.1甾醇的定义甾醇又名固醇，是甾族化合物中的一类仲醇，在该族中发现最早，自然界中分布很广，有的与脂肪酸成酯，有的与糖成苷，有的以游离状态存在。

皮肤维生素D3的作用及功能主治1. 什么是维生素D3？维生素D是人体必需的一种脂溶性维生素，主要有维生素D2（麦角甾醇）和维生素D3（胆钙化醇）两种形式。

维生素D3主要来源于阳光照射皮肤时合成，也可以通过食物摄入。

在维生素D3进入人体后，会转化为活性形式，并在肝脏和肾脏中被代谢成为活性维生素D。

2. 皮肤维生素D3的作用皮肤维生素D3在皮肤层中具有重要的生物学功能，对人体健康起着至关重要的作用。

以下是皮肤维生素D3的主要作用：•促进钙的吸收和代谢：维生素D3能够促进肠道对钙的吸收，并协同甲状旁腺激素调节血钙水平。

维生素D3对于骨骼的生长和发育至关重要，能够预防骨质疏松症和佝偻病的发生。

•免疫调节：皮肤维生素D3能够调节免疫系统功能，降低自身免疫疾病的发生。

它能够增强抗病毒、抗菌和抗肿瘤能力，对于预防和治疗疾病起到重要作用。

•抗炎作用：维生素D3具有抗炎作用，可以减轻皮肤炎症和过敏反应等症状。

它对于湿疹、牛皮癣等炎症性皮肤病的治疗具有一定的效果。

•抗衰老：维生素D3可以抑制皮肤光老化的过程，减少皱纹和黑斑的形成。

它能够帮助皮肤细胞正常分裂和更新，保持皮肤的健康和年轻。

•抗癌作用：维生素D3能够调节肿瘤的生长和分化过程，对于预防和治疗某些癌症具有一定的作用。

它能够抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭，降低癌症发生的风险。

3. 皮肤维生素D3的功能主治皮肤维生素D3在临床上有着广泛的应用，主要用于以下情况：•骨质疏松症治疗：骨质疏松症是骨骼疾病中最常见的一种，主要特征是骨骼的骨量减少和骨质变薄。

皮肤维生素D3可以促进钙的吸收和骨骼的正常生长发育，对骨质疏松症有一定的治疗作用。

•佝偻病预防和治疗：佝偻病是由于维生素D缺乏导致的一种疾病，主要表现为骨骼畸形和肌肉软弱。

皮肤维生素D3可以补充维生素D的缺乏，预防和治疗佝偻病的发生。

•炎症性皮肤病治疗：湿疹、牛皮癣等炎症性皮肤病是常见的皮肤问题，严重影响患者的生活质量。

皮肤维生素D3具有抗炎作用，可以减轻炎症和过敏反应的症状，对炎症性皮肤病的治疗有一定的效果。

活性维生素D3作用机制与临床应用摘要：维生素D是指一组具有不同药效而生物活性类似的类固醇激素。

活性维生素D3是一种细胞循环调节剂，影响细胞的增殖、分化和凋亡，具有调节钙磷代谢的功能。

活性维生素D3通过与维生素D受体结合，在体内发挥多种多样的生理学功能，1，25-（OH）2D3作用于小肠粘膜，促进钙、磷的吸收；促进肾小球近球小管对钙、磷的回吸收；作用于骨组织，影响钙、磷的吸收。

临床上可用来治疗炎症、皮肤病、骨质疏松、癌症和免疫疾病等。

关键词：活性维生素D3；作用机制；临床应用维生素D3的活性形式为1，25-二轻维生素D3[1，25-（OH）2D3]，其经典的生物学功能是促进钙磷代谢。

1，25-（OH）2D3可以通过直接抑制细胞周期而抑制淋巴细胞增生，还可间接抑制B细胞抗体生成。

1活性维生素D3的作用机制维生素D3（胆钙化醇）由皮肤中的这些维生素前体经紫外线照射后经光化学合成途径生产，维生素D的另一来源是含有维生素D2（麦角钙化醇）或D3的食物，动物性食物大多含D3而植物性食物则含有维生素D2。

食物中所含的维生素D主要在十二指肠上段伴随乳糜微粒被吸收，在血液中与α1球蛋白结合后储存于身体的各个部位。

D3和D2仅在侧链上有所不同。

约有50％以上的维生素D是由皮肤产生，阳光曝晒不足或小肠吸收不良可能成为维生素D缺乏的因素（维生素D缺乏症）。

没有经过转化的维生素D本身是无生物学活性的。

必须先经肝脏转变成25－羟化维生素D3，该过程不需激素的调节，但需25－羟化酶的作用；并进一步在肾脏内进行1位羟化，在限速酶线粒体细胞色素P－450氧化酶（1α－羟化酶）的作用下转变成维生素D3的活性形式——1，25－（OH）2D3才具有生物学活性。

生理浓度的PTH对该酶有刺激作用，但PTH浓度过高时对酶则有抑制作用。

25－（OH）D3的功能主要是作为活性维生素D的一种储存形式和转运形式，是活性维生素D在血循环的一种储存。

肾脏是合成维生素D活性代谢产物1，25－（OH）2D3的主要器官，1α－羟化酶位于近端肾小管上皮细胞线粒体内。

综述与专论144·2024.30 引言维生素D 3在人们的健康中发挥至关重要的作用，是维持骨骼健康和预防佝偻病的主要营养素。

维生素D 3的缺乏在动物中也是一个日益严重的问题，缺乏会影响宠物的生长、繁殖和整体健康。

本文将探讨维生素D 3的来源、功能以及动物维生素D 缺乏症的影响和预防措施。

1 维生素D 3的来源与功能1.1 维生素D 3的来源维生素D 3通常被认为是一种“阳光维生素”，这是由于大多数动物在紫外线照射下都能合成。

缺乏维生素D 3的典型症状是软骨病或佝偻病，人类佝偻病的特征是骨骼弯曲，腿部畸形。

自从中世纪起，人们就知道阳光收稿日期：2024-01-12作者简介：吴海英（1979-），女，满族，河北青龙人，本科，高级兽医师，从事动物疫病防控工作。

吴海英，董佳慧，佟虎成．维生素D 3的来源与功能及动物维生素D 缺乏症[J]．现代畜牧科技，2024，106（3）：144-147．　doi ：10.19369/ki.2095-9737.2024.03.040．　WU Haiying ，DONG Jiahui ，TONG Hucheng ．Vitamin D 3 Source and Function and Animal Vitamin D Deficiency[J]．Modern Animal Husbandry Science & Technology ，2024，106（3）：144-147．维生素D 3的来源与功能及动物维生素D缺乏症吴海英，董佳慧，佟虎成（承德市动物疫病预防控制中心，河北 承德 067000）摘要：维生素D 3通常被认为是一种“阳光维生素”，这是由于大多数动物在紫外线照射下都能合成，即维生素D 3是动物体内必备的维生素，具备显著脂溶性。

现阶段，我国养殖动物表现出一定集约化的发展趋势，选取封闭饲养的方法减少动物被阳光照射的时间，不能得到促进自身健康生长的维生素D 3含量。

1 25 2羟维生素d3结构1,25(OH)2维生素D3是一种重要的维生素D3代谢产物，它在人体中发挥着重要的生理功能。

维生素D3是一种脂溶性维生素，主要通过皮肤合成和食物摄入来获得。

在维生素D3进入肝脏后，经过两次羟化反应，生成1,25(OH)2维生素D3。

本文将从结构、生理功能、生物合成和药理作用等方面对1,25(OH)2维生素D3进行介绍。

1,25(OH)2维生素D3的分子式为C27H44O3，它的结构中包含着一个环戊二烯骨架和一个端酮基团。

这种结构使得1,25(OH)2维生素D3具有高度的生物活性，能够与维生素D受体结合，调节多种基因的表达。

维生素D受体位于细胞核内，与1,25(OH)2维生素D3结合后形成复合物，进入细胞核内与DNA结合，从而影响基因的转录和翻译过程。

1,25(OH)2维生素D3在人体中的主要生理功能是调节钙磷代谢。

它能够促进肠道对钙和磷的吸收，增加骨骼中钙和磷的沉积，提高钙离子在血液中的浓度。

此外，1,25(OH)2维生素D3还参与免疫调节、细胞分化和增殖等生理过程。

研究发现，1,25(OH)2维生素D3还具有抗炎、抗肿瘤和抗自身免疫等药理作用。

1,25(OH)2维生素D3的生物合成是一个复杂的过程。

首先，维生素D3通过皮肤合成或食物摄入进入血液循环，然后转运至肝脏。

在肝脏中，维生素D3被羟化为25(OH)维生素D3，生成的25(OH)维生素D3可作为储存形式存在于血液中。

接着，25(OH)维生素D3进一步在肾脏发生羟化反应，生成1,25(OH)2维生素D3，这是维生素D3的活性形式。

1,25(OH)2维生素D3在肾脏中的合成受到多种调节因子的影响，包括钙离子浓度、甲状旁腺激素和纤维生长因子等。

1,25(OH)2维生素D3在临床中也有重要的应用价值。

由于其调节钙磷代谢的功能，1,25(OH)2维生素D3被广泛应用于治疗低钙血症、骨质疏松症、肾性骨病等疾病。

此外，研究还发现1,25(OH)2维生素D3与多种疾病的发生和发展密切相关，如糖尿病、心血管疾病和肿瘤等。

维生素D3对自身免疫病的调节作用王钧【摘要】Vitamin D receptor( VDR )express in almost all immune cells. 1,25-dihydroxyvitamin D3 ,th active form of vitamin D,play a role in immune regulation through binding with VDR. In addition to direc effects on T cell activation, 1,25-Dihydroxyvitamin D3 also modulates the phenotype and function of antigen presenting cells and in particular of dendritic cells through multiple mechanisms. Recent advances in under standing 1,25-Dihydroxyvitamin D3 immunomodulatory mechanisms suggest a wider applicability in the treat ment of autoimmune diseases, such as type 1 diabetes, multiple sclerosis, systemic lupus erythematosus ani other autoimmune diseases by several mechanisms, as indicated in recent studies.%免疫细胞存在维生素D受体(VDR),维生素D3通过其体内代谢活性产物1,25-(OH)2D3与VDR结合发挥免疫调节作用.1,25-(OH)2D3除了直接作用于T 细胞外,还通过多种机制调节抗原递呈细胞的表型和功能,尤其是树突状细胞.对1,25-(OH)2D3免疫调节机制的认识提示其在自身免疫性疾病的治疗中可广泛应用.近年来的研究表明,1,25-(OH)2D3可通过多种机制调节1型糖尿病、多发性硬化症、系统性红斑狼疮等自身免疫病的发病.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2012(018)003【总页数】3页(P324-326)【关键词】维生素D3;自身免疫病;免疫调节【作者】王钧【作者单位】江苏大学附属人民医院核医学科,江苏,镇江,212002【正文语种】中文【中图分类】R587.1维生素D3又称胆钙化醇，1，25-二羟基维生素D3［1，25-(OH)2D3，又称骨化三醇］是其主要的活性代谢产物。