– kantajaproteiiniin

Kuljetus ja Sisäistäminen: Vapaa Hormoni-Hypoteesi ja Biologisesti Ligandin

Koska 25(OH)D asuu eri sitovia proteiineja tai on ilmainen ja se ei sitoumuksia, seuraava seikka on mekanismi, jonka 25(OH)D on sisäistetty osaksi target-soluja ja kudoksia. Munuaisissa sisäänpääsy tapahtuu megaliinivälitteisen endosytoosin kautta ., Megalin, joka tunnetaan myös nimellä low-density-lipoproteiinien liittyvä proteiini 2, on suuri (600 kDa), jotka toimivat multiligand reseptorin ilmaistu epiteelisolujen useita muita kudoksia. Kun megalin on ilmaistu yhdessä sen coreceptor cubilin (460 kDa), se pystyy endocytic sisäistäminen sekä DBP ja ALB ja D-vitamiini ligandien sitoutuu noudattamaan niitä sekä useita muita proteiineja (esim. retinolia sitova proteiini, transferriinin, apolipoproteiini E, epidermaalinen kasvutekijä, jne.) ., Tässä ympäristössä, ja mikä tahansa solu-tyypin kanssa megalin endosytoosin koneet, ja riittävä ilmaus CYP27B1, että sisäistetty proteiineihin–25(OH)D-voi toimia substraatti muuntaminen 1,25(OH)2D.

– soluissa ilman megalin, todennäköisin altistusreitti D-vitamiinin aineenvaihdunta on diffuusion ilmaiseksi muotoja näistä metaboliiteista, vaikka on olemassa useita raportteja alhainen nonmegalin solu ry ja käyttöönottoa DBP joissakin soluissa . Kokeellisesti vapaan metaboliitin sisääntuloreitin ensisijaisuus osoitettiin kuitenkin 1,25(OH)2D: lle keratinosyyteissä ., Lisää tutkimuksia käyttäen immuunijärjestelmän soluja, lisäämällä DBP kulttuuri media vähentää reagointikykyä 25(OH)D (jossa 1,25(OH)2D on tuotettu paikallisesti) vuonna kiinnittynyt monosyyttien ja dendritic solujen sopusoinnussa ”vapaa-hormoni” hypoteesi .

Se on myös arveltu, että, lisäksi nimenomaisesti sitoutumattoman molekyylit, solut voivat hyödyntää D-vitamiinin metaboliitit sidottu pienempi affiniteetti ALB. Tässä ympäristössä, että ”biologisesti” murto-osa 25(OH)D lasketaan ennustamalla murto pakko ALB plus ilmainen 25(OH)D (katso Kuva. 51.1) ., Tämä laskelma biologisesti 25(OH)D-asema, sekä mitata suoraan ilmaiseksi 25(OH)D, on käytetty useissa epidemiologisissa yhdistys tutkimukset, joista keskustellaan myöhemmin tässä luvussa. Ajatus biologisesti tai vapaa hormoni on sovellettu aiemmin kortisoli, kilpirauhanen, testosteroni ja estrogeeni (ks. Taulukko 51.1). Näissä tapauksissa vastaava korkea-affiniteetti–sitova proteiini, kortisolia sitovan globuliinin (CBG), kilpirauhasen sitova globuliini (TBG), tai sex sitova globuliini (SHBG) hiilinieluna huomattava osa seerumin kokonais-kiertävä hormoni., Jäljellä on vapaa tai sidottu pienempi affiniteetti ALB ja myös transthyretin tapauksessa kilpirauhasen hormoni.

näiden interaktioiden dynamiikkaa, moniligaanista ja monisidonnaista proteiinitasapainoa, voidaan kuvata matemaattisesti . Tästä näkökulmasta odotus on, että 25(OH)D-aseman (tai muun ligandin-of-korko-tila) voisi olla riittävästi kuvattu kolme mittarit: (1) yhteensä 25(OH)D; (2) biologisesti 25(OH)D; ja (3) vapaa-25(OH)D., Poikkeuksena tästä olisi tilanne, jossa yksilöt, joilla on sama koko ligandin pitoisuus tutkimuksen kohteena voi olla hyvin erilaisia biologisesti ja vapaa ligandi tasoa, jos heidän sukulais sitova proteiini tasot erosivat toisistaan. DBP: llä normaaleilla terveillä yksilöillä DBP-pitoisuuden vaihteluväli on jonkin verran kapea. Näin ollen yhteensä 25(OH)D tasot ovat todennäköisesti liittyvät lockstep kanssa biologisesti ja ilmainen 25(OH)D tasot. Kuitenkin, hormoni-sitovia proteiineja (CBG, TBG, ja SHBG) näytteille hieman laajempi valikoima pitoisuudet väestön (ks. Taulukko 51.1)., Seurauksena tästä on, että yhteensä ligandin pitoisuus voi poiketa huomattavasti alkaen biologisesti ja vapaan ligandin pitoisuus. Näin ollen näille hormoneille vapailla ja biologisesti saatavilla olevilla arvoilla voi olla kliinistä hyötyä.

Kuten edellä, DBP: n tasoilla yleensä terveillä henkilöillä ei ole havaittavissa paljon vaihtelua, mutta on olemassa joitakin fysiologisia (raskauden aikana) ja patologinen (maksasairaus) olosuhteissa, joissa DIASTOLINEN verenpaine tasot ovat muuttuneet . Näissä olosuhteissa se on mahdollista ilmaiseksi ja biologisesti arvot on clinical utility yli seerumin kokonais-mittaukset., Äärimmäinen esimerkki tästä skenaariosta on osoitettu DBP knockout mouse-mallissa . Tässä tutkimuksessa Dbp ( + / + ) − hiiriä verrattiin Dbp ( + / − ) − ja Dbp ( – / – ) – hiiriin. 25(OH)D ja 1,25(OH)2D-pitoisuudet mitattiin, ja Dbp (+/+) hiiret oli tyypillinen tasoilla kaksi D-vitamiinin metaboliittien kanssa Dbp ( + / − ), jotka ovat vähentäneet tasoa, kun taas Dbp (−/−) määrät olivat tuskin havaittavia. Seerumin kokonaispitoisuuksien ottaminen d-vitamiinistatuksen merkkiaineena osoittaisi, että Dbp ( + / − ) ja Dbp ( − / − ) pienenivät ja että DBP ( – / – ) olivat selvästi puutteellisia., Kunkin eläinlajin luun laatu oli kuitenkin normaali. Vain silloin, kun eläimet oli sijoitettu D-vitamiini puutteellinen ruokavalion oli eroja siten, että Dbp (−/−) esillä on sekundaarinen hyperparatyreoosi ja luuston poikkeavuuksia nopeammin kuin niiden villi-tyyppi kollegansa. DBP knockout – hiirimallissa seerumin metaboliittipitoisuudet eivät siis olleet tarkkoja D-vitamiinistatuksen biomarkkereita.

toisessa hiiritutkimuksessa villityyppi (ts.,, Dbp ( + / + ) hiirille syötettiin ruokavalioita, jotka sisälsivät ainoastaan D2-vitamiinia (D2) tai D3-vitamiinia (D3) vieroituksesta viikkoon 8 ja viikkoon 16 asti siten, että lopulta kaikki näiden hiirten merkitykselliset metaboliitit olivat yksinomaan joko D2-tai D3-muotoja . Viikolla 8 ja viikolla 16, yhteensä seerumin 25(OH)D tasot nämä hiiret olivat samankaltaisia, mutta fyysisesti mitattu ilmainen 25(OH)D tasot D2 ruokitaan hiiret olivat korkeammat johtuu oletettavasti pienempi affiniteetti DBP-25(OH)D2 verrattuna 25(OH)D3 ., Mielenkiintoista, tällä viikolla 16, D2-ruokitaan hiiret osoittivat merkittävästi korkeampi BV/TV ja trabekulaarisen määrä kuin hiirillä ruokittu D3-vitamiini ruokavalio. Viikolla 8, D2 hiirillä oli merkittävästi korkeampi osteoklastien pinnalla/luun pinta, heikentynyt pinta/luun pintaan, ja mineraali apposition korko verrattuna D3 hiiriä. Myös viikolla 8 osteoblastipinta / luun pinta oli korkeampi D2-naarailla, mutta ei viikolla 8 D2-uroksilla. Tämän tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että vapaa-25(OH)D saattaa olla vaikutusta joihinkin luuston toimintaa ja ehkä parempi merkki D-vitamiinin tila tämä asetus hiiriä., Myöhemmin tässä luvussa käsitellään kysymystä siitä, onko ilmainen 25(OH)D hyödyllinen biomarkkeri ihmisten terveydelle.