维生素D作用的基因与非基因途径

维生素D影响肌肉功能的机制尚未明了，可能通过基因调节和非基因调节两种途径。1, 25(OH)₂D被转运进肌细胞细胞核内，与核内的VDR结合并导致受体本身构象发生改变，后者和维甲酸X受体(retinoid X receptor，RXR)形成异源二聚体(VDR-RXR)从而发挥作用。VDR-RXR可以增加VDR锌指结构与DNA的相互作用，增加某些特定mRNA转录和蛋白合成，其靶器官主要包括肠道、骨组织、甲状旁腺、肾脏等。VDR-RXR也参与调节VDR、CYP27B1、CYP24A1等基因的表达，并在DNA修复、细胞分化、细胞凋亡、代谢和氧化应激中发挥着重要的调节作用。VDR是少见的无需配体结合也可以发挥基因调节作用的核激素受体，可以自身形成同源二聚体(VDR-VDR)调节基因表达，VDR-VDR对基因的表达多起抑制作用，如小鼠VDR基因发生突变后会表现为自发性毛发脱落。

暴露于1, 25(OH)₂D后，VDR在细胞核和细胞膜间易位十分迅速，因此VDR很有可能在调节基因表达的同时，还通过非基因调控方式介导了一些细胞内的迅速改变，例如参与细胞内信号转导通路。其非基因调控的实现依赖于完整的微管系统和小凹结构，一旦使用秋水仙碱和甲基环糊精分别阻断这两个结构功能后，VDR的易位即被破坏。而随着暴露时间的增加，VDR会自行由胞浆进入细胞核内，继续发挥其基因调节作用。不仅1, 25(OH)₂D浓度对VDR的分布有影响，而且结构高度可变的1, 25(OH)₂D分子本身可以发生构象变化，介导VDR发挥基因调节作用或非基因调节。研究发现，相对来说结构更平面的顺式结构[1, 25-(OH)₂-lumisterol3]更容易介导非基因活性，而反式结构[1, 25-(OH)₂-dihydrotachysterol3]更倾向于发挥其基因调节活性。虽然许多文献中已经报道了维生素D的众多非基因调节活性，但究竟其重要性如何、维生素D作用于肌细胞的具体机制目前仍未完全了解。