维生素D、维生素D受体与炎症和感染中的巨自噬

美国罗切斯特大学医学系的研究人员报道维生素D参与矿物质和骨内稳态、免疫反应、抗炎、抗感染和癌症预防。维生素D受体（维生素D受体）是一种核受体，介导维生素D的活性形式1,25（OH）2D3或维生素D3的大部分生物学功能。自噬是一种溶酶体介导的分解代谢途径，分为三种不同类型：巨自噬、微自噬和伴侣介导的自噬。自噬有助于抗衰老，抗菌防御和肿瘤抑制。自噬的功能与维生素D/维生素D受体信号的功能明显重叠。本文综述了维生素D3、维生素D受体及炎症和感染中的巨自噬。我们强调维生素D3在不同阶段对自噬的调节作用，包括诱导、成核、延长至成熟和降解。我们总结了维生素D/维生素D受体信号转导在自噬稳态中的分子机制。本文还讨论了从这些研究结果中获得的见解在抗炎和抗感染方面的潜在应用。

维生素D缺乏是至少17种癌症以及自身免疫性疾病、糖尿病、骨关节炎、牙周病等疾病病理学的关键因素。维生素D受体是一种核受体，介导维生素D3（维生素D的活性形式）的大部分生物功能。维生素D受体信号的激活影响许多过程，包括钙代谢、细胞凋亡、免疫和自噬。自噬影响疾病进展的各个方面，包括应激适应、寿命延长、发育、免疫和癌症。人们越来越关注使用维生素D作为一种廉价和方便的疾病预防补充。

维生素D和维生素D受体

维生素D有两种生物相关的形式，一种是麦角钙化醇或维生素D2，另一种是胆钙化醇或维生素D3。酶25-羟基维生素D-1α-羟化酶催化25-羟基维生素D3生成1,25（OH）2D3，对维生素D活性形式的产生至关重要。被靶细胞吸收后，维生素D3与其同源受体维生素D受体结合。

维生素D受体是核受体超家族的成员。在哺乳动物中，维生素D受体在代谢组织（如肠、肾、皮肤和甲状腺）中高度表达，在几乎所有组织中中度表达。此外，维生素D受体在许多恶性组织中表达。活性维生素D受体与位于靶基因启动子区域的维生素D应答元件（维生素D受体Es）结合，从而控制这些基因的转录。维生素D受体影响人类SCC25细胞（头颈部鳞状细胞癌细胞系）中至少913个基因的转录。受影响的生物过程包括从钙代谢到关键抗菌肽的表达。因此，维生素D3/维生素D受体信号通路参与矿物质和骨内稳态、生长调节、心血管过程、癌症预防和免疫反应调节（包括自噬）也就不足为奇了。维生素D受体功能障碍和维生素D3缺乏可导致骨骼发育和健康状况不佳，并增加许多慢性疾病的风险，包括1型糖尿病、类风湿性关节炎、克罗恩病、传染病和癌症。

自噬是一种溶酶体介导的分解代谢途径，广泛存在于所有真核细胞中。根据传递到溶酶体的途径，自噬可分为三种不同的类型：大自噬（通过自噬体传递细胞溶质到溶酶体），微自噬（溶酶体膜向内内陷），以及伴侣介导的自噬（穿过溶酶体膜的直接易位）。

哺乳动物自噬过程分为六个主要步骤：起始或诱导、成核、伸长、闭合、成熟和降解或挤出（Kang等人，2011）。成核是隔离膜/吞噬体的形成。新生的膜在边缘融合形成双膜囊泡，称为自噬体。延伸和闭合导致成熟自噬体的完成。自噬体与溶酶体融合形成自溶体，然后其内容物降解。超过30个自噬相关基因（ATG）在分子水平上调控自噬。

自噬的管家功能是通过在代谢应激期间循环氨基酸和脂肪酸来维持细胞能量水平和细胞存活。此外，自噬通过降解受损的蛋白质和细胞器以及细胞内病原体来保护细胞。自噬的功能包括肿瘤抑制、抗菌防御、抑制心肌肥大、抗衰老和其他。值得注意的是，自噬的功能与维生素D/维生素D受体信号的功能重叠。