维生素D在人体中发挥着重要的生理功能,尤其是在促进肠道对钙和磷的吸收方面。当活性形式的维生素D即1,25-二羟基维生素D(也称为骨化三醇)与小肠上皮细胞表面的维生素D受体结合后,会启动一系列生物化学反应,进而增强钙和磷这两种矿物质的吸收效率。
首先,1,25-二羟基维生素D通过激活维生素D受体,促进钙转运蛋白如TRPV6等在小肠上皮细胞膜上的表达。这些蛋白质能够帮助钙离子从肠道腔内穿过细胞膜进入细胞内部。随后,钙离子会通过细胞内的通道或运输机制被进一步转移到血液中。
对于磷的吸收过程,1,25-二羟基维生素D同样起着关键作用。它能增加小肠上皮细胞对无机磷酸盐(Pi)转运蛋白如NaPi-IIb等表达水平。这些转运蛋白负责将肠道中的无机磷离子主动运输到细胞内部,并最终进入血液循环。
此外,1,25-二羟基维生素D还能通过调节相关基因的转录活动来间接影响钙和磷代谢。例如,它可以促进肾脏中钙重吸收所需蛋白质的合成,减少尿液中钙的丢失;同时也能抑制副甲状腺激素(PTH)过度分泌,防止骨质流失以及过量释放骨骼中的钙。
总之,维生素D通过直接作用于小肠上皮细胞内的特定受体,并调控与钙磷转运相关的基因表达,从而有效提高了人体对这两种重要矿物质的吸收能力。这对于维持正常的骨骼健康和整体生理平衡至关重要。