115年:醫學一(1)
有關vitamin D 3代謝和功能，下列敘述何者最適切？
A1α,25-二羥基維生素D 3（1α,25-dihydroxyvitamin D 3）可經由陽光紫外線在皮膚中形成膽鈣化醇 （cholecalciferol）
B1α,25-二羥基維生素D 3（1α,25-dihydroxyvitamin D 3）與特定核受體蛋白相互作用來調節基因表現
C7-脫氫膽固醇（7-dehydrocholesterol）調節腸道鈣吸收
Dcalcitriol 在肝和腎臟中形成vitamin D 3
詳細解析
本題觀念：
維生素D的生合成代謝路徑與作用機轉 (Vitamin D Metabolism and Mechanism of Action)。
選項分析
-
A：1α,25-二羥基維生素D 3（1α,25-dihydroxyvitamin D 3）可經由陽光紫外線在皮膚中形成膽鈣化醇 （cholecalciferol）
- 錯誤。代謝方向完全相反。
- 正確路徑是：皮膚中的 7-脫氫膽固醇 (7-dehydrocholesterol) 經由紫外線 (UVB) 照射，光解形成 膽鈣化醇 (cholecalciferol, Vitamin D3)。
- 1α,25-dihydroxyvitamin D3 (Calcitriol) 是最終活化形式，主要在腎臟生成，並非皮膚中的前驅物。
-
B：1α,25-二羥基維生素D 3（1α,25-dihydroxyvitamin D 3）與特定核受體蛋白相互作用來調節基因表現
- 正確。這是維生素D的主要作用機轉。
- 1α,25-dihydroxyvitamin D3 是具有生物活性的激素形式，屬於類固醇激素。它會進入細胞核，與 維生素D受體 (Vitamin D Receptor, VDR) 結合。VDR 是一種核受體轉錄因子，通常與 A酸X受體 (RXR) 形成異二聚體 (heterodimer)，結合到 DNA 上的維生素D反應元件 (VDRE)，進而調節特定基因 (如鈣結合蛋白 calbindin) 的轉錄與表現。
-
C：7-脫氫膽固醇（7-dehydrocholesterol）調節腸道鈣吸收
- 錯誤。調節者是 1α,25-dihydroxyvitamin D3。
- 7-脫氫膽固醇只是皮膚中的「前驅物」 (Provitamin D3)，本身不具備調節腸道鈣吸收的激素活性。真正促進腸道鈣吸收的是最終活化產物 1α,25-dihydroxyvitamin D3。
-
D：calcitriol 在肝和腎臟中形成vitamin D 3
- 錯誤。代謝順序顛倒。
- 正確順序是：Vitamin D3 (來自皮膚或飲食) 肝臟 (形成 25(OH)D3) 腎臟 (形成 1α,25(OH)2D3, 即 Calcitriol)。
- Calcitriol 是代謝的產物，不是生成 Vitamin D3 的原料，且 Calcitriol 主要是在腎臟由 1α-hydroxylase 催化生成。
答案解析
本題考查維生素D的經典代謝途徑與受體機制。正確的生理流程為：皮膚內的 7-dehydrocholesterol 經紫外線轉化為 Vitamin D3 (Cholecalciferol)，隨後在肝臟經 25-hydroxylase 轉化為 25(OH)D3 (Calcidiol)，最後在腎臟經 1α-hydroxylase 轉化為活性最強的 1α,25(OH)2D3 (Calcitriol)。Calcitriol 作為一種脂溶性荷爾蒙，其作用機制是穿過細胞膜，結合細胞核內的受體 (VDR)，調控基因轉錄。故選項 (B) 敘述最適切。
核心知識點
- 合成路徑 (必考順序)：
- 皮膚：7-Dehydrocholesterol Cholecalciferol (Vit D3)
- 肝臟：Cholecalciferol 25-hydroxyvitamin D3 (Calcidiol, 體內儲存形式, 半衰期長)
- 腎臟：25(OH)D3 1,25-dihydroxyvitamin D3 (Calcitriol, 活性形式)
- 調控機轉：
- PTH (副甲狀腺素)：低血鈣時分泌，促進腎臟 1α-hydroxylase 活性，增加活性 D3 生成。
- FGF23：抑制 1α-hydroxylase，促進 24-hydroxylase (將 D3 轉為不活化形式)。
- 受體機制：
- 活性 D3 結合核受體 VDR (與 RXR 形成 Heterodimer)，作用於 DNA 上的 VDRE，促進腸道鈣、磷吸收 (如 Calbindin D28k 蛋白生成)。