Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу
Продемонстровано, що гепатоцити містять дві вітамін D3 25-гідроксилазні системи – мікросомну та мітохондріальну, які відрізняються за активністю та функціонують з максимальною швидкістю за різних концентрацій субстрату, а саме при 15 мкМ та 100 мкМ вітаміну D3 відповідно. Активність вітамін D3 25-гі...
Saved in:
| Published in: | Український біохімічний журнал |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19043 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу / М.М. Великий, Л.І. Апуховська, В.М. Василевська, О.Ю. Лотоцька, А.І. Безусяк, А.В. Хоменко // Укр. біохім. журн. — 2010. — Т. 82, № 2. — С. 67-74. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860026983337951232 |
|---|---|
| author | Великий, М.М. Апуховська, Л.І. Василевська, В.М. Лотоцька, О.Ю. Безусяк, А.І. Хоменко, А.В. |
| author_facet | Великий, М.М. Апуховська, Л.І. Василевська, В.М. Лотоцька, О.Ю. Безусяк, А.І. Хоменко, А.В. |
| citation_txt | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу / М.М. Великий, Л.І. Апуховська, В.М. Василевська, О.Ю. Лотоцька, А.І. Безусяк, А.В. Хоменко // Укр. біохім. журн. — 2010. — Т. 82, № 2. — С. 67-74. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Український біохімічний журнал |
| description | Продемонстровано, що гепатоцити містять дві вітамін D3 25-гідроксилазні системи – мікросомну та мітохондріальну, які відрізняються за активністю та функціонують з максимальною швидкістю за різних концентрацій субстрату, а саме при 15 мкМ та 100 мкМ вітаміну D3 відповідно. Активність вітамін D3 25-гідроксилазних систем гепатоцитів регулюється холекальциферолом та α-токоферолом. В умовах D-гіпервітамінозу на тлі гальмування загальної вітамін D3 25-гідроксилазної активності гепатоцитів істотно знижується активність мікросомної та зростає активність мітохондріальної ізоформ ензиму. Вітамін Е підвищує активність мікросомної вітамін D3 25-гідроксилази і знижує активність мітохондріальної ізоформи ензиму в D-гіпервітамінозних щурів. Встановлено, що D-гіпервітаміноз супроводжується вираженою гіперкальціємією, гіперфосфатемією, зниженням вмісту мінеральних компонентів у кістковій тканині та зростанням активності лужної фосфатази у сироватці крові. Фізіологічні дози вітаміну Е нормалізують вміст мінеральних компонентів, обмін кальцію, фосфатів та активність ізоформ лужної фосфатази у крові щурів за D-гіпервітамінозу.
Продемонстрировано, что гепатоциты содержат две витамин D3 25-гидроксилазные системы – микросомную и митохондриальную, которые отличаются по активности и функционируют с максимальной активностью при разных концентрациях субстрата, а именно при 15 мкМ и 100 мкМ витамина D3 соответственно. Активность витамин D3 25-гидроксилазных систем гепатоцитов регулируется холекальциферолом и α-токоферолом. При D-гипервитаминозе на фоне ингибирования общей витамин D3 25-гидроксилазной активности гепатоцитов существенно снижается активность микросомной и увеличивается активность митохондриальной изоформ энзима. Витамин Е повышает активность микросомальной витамин D3 25-гидроксилазы и снижает активность митохондриальной изоформы энзима у D-гипервитаминозных крыс. Показано, что D-гипервитаминоз сопровождается выраженной гиперкальциемией, гиперфосфатемией, снижением содержания минеральных компонентов в костной ткани и увеличением активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Физиологические дозы витамина Е нормализуют содержание минеральных компонентов, обмен кальция, фосфатов и активность изоформ щелочной фосфатазы в крови крыс при D-гипервитаминозе.
It is shown, that hepatocytes contain two (microsomal and mitochondrial) vitamin D3 25-hydroxylase enzymes, which differ as to their activity and function with maximal activity at different concentrations to substrate, namely at 15 μM and 100 μM of vitamin D3, accordingly. Activity of vitamin D3 25- hydroxylase enzymes of hepatocytes is regulated by cholecalciferol and α-tocopherol. The general and microsomal vitamin D3 25-hydroxylase enzymes activity of hepatocytes is lowered, but mitochondrial isoform is increased under D-hypervitaminosis conditions. Vitamin E increases microsomal vitamin D3 25‑hydroxylase activity and decreases mitochondrial isoform activity of rats hepatocytes under D‑hypervitaminosis conditions. It is established that D-hypervitaminosis is accompanied by expressed hypercalcemia and hyperphosphatemia, by decreased contents of mineral components in the bone tissue and high activity of alkaline phosphatase in the blood serum. The physiological doses of vitamin E under these conditions normalized the mineral metabolism, contents of calcium, phosphates and activity of alkaline phosphatase isoform in the blood serum.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:50:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 67
УДК 577.16+577.15:577.121
особливості гідроксилювання
холекальциферолу в печінці щурів в умовах
d-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу
М. М. ВЕЛИКИЙ, Л. І. АПУХОВСЬКА, В. М. ВАСИЛЕВСЬКА,
О. Ю. ЛОТОЦЬКА, А. І. БЕЗУСЯК, А. В. ХОМЕНКО
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: veliky@biochem.kiev.ua
Продемонстровано, що гепатоцити містять дві вітамін D3 25-гідроксилазні системи – мікро-
сомну та мітохондріальну, які відрізняються за активністю та функціонують з максимальною швид-
кістю за різних концентрацій субстрату, а саме при 15 мкМ та 100 мкМ вітаміну D3 відповідно.
Активність вітамін D3 25-гідроксилазних систем гепатоцитів регулюється холекальциферолом
та α-токоферолом. В умовах D-гіпервітамінозу на тлі гальмування загальної вітамін D3 25-гідрокси-
лазної активності гепатоцитів істотно знижується активність мікросомної та зростає активність
мітохондріальної ізоформ ензиму. Вітамін Е підвищує активність мікросомної вітамін D3 25-гідрок-
силази і знижує активність мітохондріальної ізоформи ензиму в D-гіпервітамінозних щурів.
Встановлено, що D-гіпервітаміноз супроводжується вираженою гіперкальціємією, гіперфосфат-
емією, зниженням вмісту мінеральних компонентів у кістковій тканині та зростанням активності
лужної фосфатази у сироватці крові. Фізіологічні дози вітаміну Е нормалізують вміст мінеральних
компонентів, обмін кальцію, фосфатів та активність ізоформ лужної фосфатази у крові щурів за
D-гіпервітамінозу.
К л ю ч о в і с л о в а: 25ОНD3, вітамін D3 25-гідроксилазна активність, вітаміни D3, E, D-гі-
первітаміноз, мінеральний обмін.
М етаболізм вітаміну D3 в організмі
забезпечується функціонуванням
низки спеціалізованих ензимів, зок-
рема цитохромів Р-450 (CYP2R1, CYP27A1,
CYP27B1), які забезпечують утворення актив-
них метаболітів та катаболітного цитохрому
Р-450 CYP24A1. Останній відіграє вирішаль-
ну роль у деградації 25-гідроксивітаміну D3
(25ОНD3) та 1α,25(ОН)2D3, оскільки гідрок-
силює бічний ланцюг цих гідроксипохідних
та ініціює шлях розщеплення, відомий як
С-24-шлях окислення [1, 2]. Активне функ-
ціонування С-24-шляху окислення захищає
організм від надлишкового утворення актив-
них форм вітаміну D3. Життєво важлива роль
CYP24A1 була продемонстрована на CYP24A1
нокаутних мишах. Втрата здатності до розщеп-
лення метаболітів вітаміну D3 по шляху С-24
окислення або утворення 26,36-лактону, веде
до розвитку гіперкальціємії, нефрокальцинозу
та смертності 50% тварин [3]. D-Гіпервітамі-
ноз, спричинений надлишковим надходжен-
ням вітаміну D3 в організм, також супрово-
джується гіперкальціємією, гіперфосфатемією
та гіперкальційурією. Механізм неконтрольо-
ваної активації систем сигнальної трансдукції
за участю вітаміну D3 може бути обумовлений
нездатністю катаболітних ензимів ефективно
знижувати рівень активних гідроксильованих
метаболітів вітаміну D3 [1].
Вважається, що коректним показником
ступеня забезпеченості організму вітаміном D3
є вміст гідроксильованої форми вітаміну –
25ОНD3 у сироватці крові. За нормального
забезпечення організму вітаміном D3 вміст
25ОНD3 у сироватці крові знаходиться в межах
100–225 нмоль⋅л-1 (40–90 нг⋅мл-1). Для досяг-
нення такого рівня забезпеченості добове над-
ходження вітаміну D3 має складати як мінімум
1000 МО (25 мкг) для дітей і 2000 МО (50 мкг)
для дорослих [4]. Зниження вмісту 25ОНD3 у
сироватці крові нижче 75 нмоль⋅л-1 свідчить
про недостатню забезпеченість організму віта-
міном D3 [5, 6]. При концентрації 25ОНD3 у
сироватці крові 375–500 нмоль⋅л-1 спостеріга-
ються прояви гіперкальціємії та гіпервітаміно-
зу [7]. Токсичні прояви гіпервітамінозу D спос-
терігаються при рівні 25ОНD3 у сироватці крові
вище 750 нмоль⋅л-1 (300 нг⋅мл-1), що має місце у
разі вживання щодоби більше 40000 МО віта-
міну D3 протягом тривалого часу [1, 8].
Метою роботи було дослідити активність
мікросомної та мітохондріальної ізоформ ві-
тамін D3 25-гідроксилази за умови D-гіпер-
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 268
вітамінозу в щурів та вплив вітаміну Е на
швидкість утворення гідроксильованої форми
вітаміну D3 – 25ОНD3.
матеріали і методи
D-Гіпервітаміноз (експериментальна мо-
дель) спричинювали шляхом введення щурам
по 30 000 МО (750 мкг) вітаміну D3 щодобо-
во протягом 5 діб. Починаючи з третьої доби
після закінчення введення холекальциферолу
щурам, щодобово протягом 6 діб вводили ві-
тамін Е в дозі 7,26 МО (6,0 мг). Тварин з D-гі-
первітамінозом, яким не вводили вітамін Е,
поділили на дві групи: тварин першої забивали
на другу добу після закінчення введення ві-
таміну D3, а другої – через 9 діб, одночасно
з тваринами груп, які отримували вітамін Е.
Тварин контрольної та дослідної груп утриму-
вали на дієті віварію.
Вміст 25OHD3 у сироватці крові визначали
методом радіо-конкурентного зв’язування [3Н]
холекальциферолу згідно з описаним у статтях
[9, 10]. Печінку відмивали від крові фізіологіч-
ним розчином через ворітну вену. Гепатоцити
одержували після інкубації тканини у фосфат-
ному буфері з колагеназою при 37 °С протягом
2 годин із подальшим диференційним центри-
фугуванням [11]. Чистоту фракції гепатоцитів
контролювали гістохімічним методом після
фарбування їх гематоксиліном Бомера. Кіль-
кість клітин підраховували в камері Горяєва.
Активність вітамін D3 25-гідроксилазних
ензимів визначали в дослідах in vitro шляхом
інкубації гепатоцитів у буфері, що містив 5–
200 мкМ неміченого вітаміну D3, який вносили
в 20 мкл абсолютного етанолу [10]. Вітамін D3
попередньо інкубували у буфері з альбуміном
протягом 30 хв для зв’язування холекальцифе-
ролу із транспортним протеїном-альбуміном.
Потім в інкубаційне середовище вносили гепа-
тоцити та інкубували їх, струшуючи зі швид-
кістю 120 коливань/хв при 37 °С протягом
2 годин. Реакцію зупиняли шляхом внесення
у проби суміші розчинників хлороформ–ме-
танол (2 : 1). Екстракцію, колоночну хромато-
графію та кількісне визначення 25ОНD3 про-
водили згідно з описаними в роботах [9, 10].
Вітамін D3 25-гідроксилазну активність вира-
жали в пмолях утвореного 25ОНD3 за 2 год
інкубації 106 клітин гепатоцитів.
Рівень кальцію у сироватці крові та актив-
ність загальної лужної фосфатази визначали за
допомогою біо-тест наборів (ЛАХЕМА, Чехія).
Вміст неорганічного фосфату в сироватці крові
визначали після осадження протеїнів 12%-м
розчином ТХО кислоти методом Dyce [12]. Ак-
тивність її ізоензимів визначали з використан-
ням інгібіторів згідно з описаним [13, 14].
Усі маніпуляції з тваринами проводили
під легким ефірним наркозом, без порушень
норм гуманного поводження з лабораторни-
ми тваринами, що не суперечить загально-
прийнятим біоетичним нормам із дотримання
відповідних міжнародних положень стосовно
проведення експериментальних робіт. Ста-
тистичну вірогідність результатів оцінювали
у програмі SigmaPlot2000 з використанням
t-критерію Стьюдента.
результати та обговорення
Першим етапом перетворення холекаль-
циферолу на біологічно активні форми є його
гідроксилювання в 25-му положенні з утво-
ренням основної транспортної та кумулятив-
ної форми – 25-гідроксивітаміну D3 (25ОНD3).
Процес перебігає у тканині печінки з участю
вітамін D3 25-гідроксилазних систем. Швид-
кість утворення 25ОНD3 є показником ін-
тенсивності перебігу процесів гідроксилю-
вання вітаміну D3 в окремих компартментах
гепатоцитів, а його рівень у крові відображає
забезпеченість організму вітаміном D3 [5, 6].
Швидкість гідроксилювання вітаміну D3 у
гепатоцитах значною мірою обумовлюється
інтенсивністю його надходження у клітини.
Згідно з нашими попередніми дослідженнями
та даними літератури, печінкою із кровотоку
поглинається біля 60–70% холекальциферолу,
який розподіляється по клітинах органу: гепа-
тоцитах (паренхімальних клітинах) та «купфе-
ровських» клітинах ретикулоендотеліальної
системи, які формують синусоїдні стінки. Од-
нак гідроксилювання вітаміну D3 відбуваєть-
ся тільки у гепатоцитах, а купферовські клі-
тини відіграють роль депо щодо вітаміну D3
[9, 10, 15].
Проведені нами дослідження субклі-
тинного розподілу включеного у гепатоцити
[3H]-холекальциферолу продемонстрували, що
поглинута мітка акумулюється у приблизно
однаковій кількості в двох клітинних фрак-
ціях – 20,4% у фракції мікросом та 19,3% у
фракції мітохондрій. Ці результати узгоджу-
ються із внутрішньоклітинною локалізацією
ензимів, які гідроксилюють вітамін D3 у 25 по-
ложенні [2, 16].
Наявність двох вітамін D3 25-гідрокси-
лазних систем в мікросомах і мітохондріях
гепатоцитів передбачає відмінності в регуля-
ції їхньої активності та кінетичних характе-
ристиках. Результати дослідження залежності
загальної вітамін D3 25-гідроксилазної актив-
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ РОБОТИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 69
ності ізольованих гепатоцитів від концентрації
субстрату – вітаміну D3, в межах від 5 мкМ до
150 мкМ, демонструють наявність двох піків
активності (табл. 1), що відповідає наявності
в гепатоцитах двох ізоформ ензиму [2]. При
дослідженні їхнього субклітинного розподілу
максимум активності у фракції мікросом ге-
патоцитів виявлено при концентрації 15 мкМ
вітаміну D3 в середовищі, та у фракції міто-
хондрій при концентрації 100 мкМ (рис. 1). Ці
концентрації були використані в подальших
дослідженнях активності мікросомної та міто-
хондріальної ізоформ вітамін D3 25-гідрокси-
лази за D-гіпервітамінозу та за дії вітаміну Е.
Вітамін D3 25-гідроксилазні ензими гепа-
тоцитів належать до родини цитохромів Р-450.
Мікросомна форма вітамін D3 25-гідроксилази
(CYP2R1, CYP2J2/3) вважається регуляторним
ензимом, який активно функціонує при фізіо-
логічних концентраціях вітаміну. Цей ензим
характеризується високою спорідненістю (Кm
в межах 28 нМ – 0,4 мкМ) та низькою єм-
ністю зв’язування по відношенню до субстрату
[15, 17]. Його активність інгібується як суб-
стратом, так і продуктом реакції – 25OHD3.
Найбільшу активність ензиму виявлено при
D-гіповітамінозі та продемонстровано інгі-
бування до 61% від загальної активності ен-
зиму за дії високих доз холекальциферолу.
Мітохондріальна вітамін D3 25-гідроксилаза
(CYP27A1), яка локалізована на внутрішній
поверхні мембрани, має низьку спорідненість
(Кm від 0,4 мкМ до 20 мкМ), але високу єм-
ність зв’язування, а тому активно функціонує
при високих концентраціях субстрату. Вважа-
ють, що активність цього ензиму не регулюєть-
ся ані вмістом холекальциферолу, ані продук-
том реакції – 25ОНD3, хоча єдиної точки зору
щодо цього питання не існує [2, 6].
Рис. 1. Концентраційна залежність вітамін D3 25-гідроксилазної активності фракції мікросом (а) та
мітохондрій (б) печінки контрольних тварин (М ± m, n = 6)
17
0
50
100
150
200
250
0 5 10 15 20 25
D3
2
5
D
3/
0
100
200
300
400
500
600
700
0 25 50 75 100 125 150 175 200
D3
2
5
D
3 /
а б
Рис.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4
2
5
D
3 /
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3
2
5
D
3 /
10
6
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 3.
* – Різниця порівняно з контролем вірогідна (Р 0,05);
# – різниця порівняно з групою D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р0,05)
пм
ол
ь
25
O
H
D
3
/м
г п
ро
те
їн
у
мкМ вітаміну D3
17
0
50
100
150
200
250
0 5 10 15 20 25
D3
2
5
D
3/
0
100
200
300
400
500
600
700
0 25 50 75 100 125 150 175 200
D3
2
5
D
3 /
а б
Рис.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4
2
5
D
3 /
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3
2
5
D
3 /
10
6
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 3.
* – Різниця порівняно з контролем вірогідна (Р 0,05);
# – різниця порівняно з групою D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р0,05)
б
пм
ол
ь
25
O
H
D
3
/м
г п
ро
те
їн
у
мкМ вітаміну D3
а
Т а б л и ц я 1. Вітамін D3 25-гідроксилазна ак-
тивність ізольованих гепатоцитів контрольних
тварин при різних концентраціях субстрату –
вітаміну D3 (М ± m, n = 6)
Концентрація
вітаміну D3
в середовищі
інкубації, мкМ
Вітамін D3
25-гідроксилазна
активність, пмоль
25ОНD3 ⋅ 10
-6 клітин
5 8,1 ± 0,3
10 12,0 ± 0,4
15 13,1 ± 0,6
20 10,8 ± 0,5
25 8,0 ± 0,4
50 18,5 ± 0,7
100 19,7 ± 0,8
150 15,1 ± 0,7
Виходячи з викладеного, ми дослідили
швидкість утворення 25ОНD3 та активність ві-
тамін D3 25-гідроксилазної системи в умовах
D-гіпервітамінозу, тобто за високого вмісту
25ОНD3 в сироватці крові та гепатоцитах. Не-
заперечним доказом розвитку гіпервітаміно-
зу D у піддослідних щурів є виявлене в наших
дослідах значне зростання вмісту гідрокси-
льованої форми вітаміну – 25ОНD3 в сиро-
ватці крові. Введення щурам протягом 5 діб
по 30 000 МО вітаміну D3 щодобово зумовлює
зростання вмісту 25ОНD3 в 10 разів на другу
добу та в 3,5 раза на 9-у добу після припи-
нення вітамінного навантаження. Зростання
вмісту 25ОНD3 у сироватці крові D-гіпервіта-
мінозних щурів супроводжується зниженням
загальної 25-гідроксилазної активності ізольо-
М. М. ВЕЛИКИЙ, Л. І. АПУХОВСЬКА, В. М. ВАСИЛЕВСЬКА та ін.
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 270
ваних гепатоцитів порівняно з контролем як
на 2-у добу (на 44,9%), так і особливо на 9-у
добу (на 55,6%) після припинення введення
щурам високих доз вітаміну D3 (рис. 2).
На тлі зниження загальної вітамін D3
25-гідроксилазної активності в ізольованих
гепатоцитах за D-гіпервітамінозу, представ-
ляло інтерес з’ясувати, як змінюється актив-
ність мікросомної та мітохондріальної вітамін
D3 25-гідроксилаз за цих умов. Ми дослідили
активність ензимів у разі внесення в середови-
ще інкубації 30 нмоль (15 мкМ) та 200 нмоль
(100 мкМ) вітаміну D3, тобто тих концентра-
цій, за яких активність мікросомної та мі-
тохондріальної ізоформ є самою високою. З
даних, наведених на рис. 3, видно, що за D-гі-
первітамінозу активність мікросомальної віта-
мін D3 25-гідроксилази істотно, майже в 2 рази
(на 49,1%) знижується, що підтверджує те, що
ця ізоформа ензиму регулюється як вітамін-
ним статусом організму, так і вмістом продукту
реакції – 25ОНD3. Активність мітохондріаль-
ної ізоформи вітамін D3 25-гідроксилази, нав-
паки, зростає при D-гіпервітамінозі на 27,5%.
Отже, одержані дані підтверджують при-
пущення, що залежно від D3 вітамінного ста-
тусу організму у процесі гідроксилювання ві-
таміну D3 відбувається розподіл функцій між
двома типами гідроксилаз: при низьких кон-
центраціях вітаміну D3 більше функціональне
навантаження несе вітамін D3 25-гідроксилаза
мікросом, активність якої регулюється про-
дуктом реакції, а при високій концентрації
субстрату – мітохондріальна ізоформа гідрок-
силази [2, 15, 17].
Аналізуюи механізм токсичної дії вітамі-
ну D3 в умовах D-гіпервітамінозу, необхідно
враховувати, що ліпофільна природа вітамі-
ну D3 обумовлює його повільний обмін в ор-
ганізмі з періодом піврозпаду вітаміну близько
двох–трьох місяців. Основний метаболіт віта-
міну та його транспортна форма – 25ОНD3 має
період півжиття 15 діб, а гормональна форма
вітаміну 1α,25(ОН)2D3 лише 15 годин [1]. Ви-
ходячи з цього в літературі обговорюються три
можливих механізми токсичної дії вітаміну D3,
які реалізуються через зв’язування активних
метаболітів зі специфічним рецептором вітамі-
ну D3 в ядрах клітин-мішеней та через зміни
в експресії певних генів. Зокрема: 1) Надлиш-
кове надходження вітаміну D3 підвищує кон-
центрацію 1α,25(OH)2D3 у плазмі крові, що зу-
мовлює зростання концентрації 1α,25(OH)2D3
в клітинах-мішенях. Однак експериментальні
дані свідчать, що D-гіпервітаміноз не супро-
воджується істотним підвищенням вмісту
гормональної форми вітаміну – 1α,25(OH)2D3.
2) Надлишкове надходження вітаміну D3 підви-
щує концентрацію 25OHD3 у плазмі крові до
мілімолярної, що веде до повного насичення
ним вітамін D3-зв’язувального протеїну. Над-
лишок «вільного» 25OHD3 надходить у клітини
та безпосередньо впливає на експресію генів.
3) Посилене надходження вітаміну D3 підвищує
концентрацію всіх його метаболітів, і особли-
во 25OHD3 у плазмі крові. Надлишок 25OHD3
насичує вітамін D3-зв’язувальний протеїн і
тим самим витісняє з комплексу «вільний»
1α,25(OH)2D3, який надходить у клітини-мі-
шені і діє на геном.
Рис. 2. Вміст 25ОНD3 в сироватці крові щурів (а) та вітамін D3 25-гідроксилазна активність гепа-
тоцитів (б) за введення вітаміну Е на тлі D-гіпервітамінозу: 1 – контроль; 2 – D-гіпервітаміноз
(2 доба); 3 – D-гіпервітаміноз (9 доба); 4 – D-гіпервітаміноз + 7,26 МО вітаміну Е
Тут і на рис. 3 * різниця порівняно з контролем вірогідна (Р < 0,05); # різниця порівняно з групою
D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р < 0,05)
17
0
50
100
150
200
250
0 5 10 15 20 25
D3
2
5
D
3/
0
100
200
300
400
500
600
700
0 25 50 75 100 125 150 175 200
D3
2
5
D
3 /
а б
Рис.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4
2
5
D
3 /
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3
2
5
D
3 /
10
6
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 3.
* – Різниця порівняно з контролем вірогідна (Р 0,05);
# – різниця порівняно з групою D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р0,05)
пм
ол
ь
25
O
H
D
3/1
06 к
лі
ти
н
б
пм
ол
ь
25
O
H
D
3/л
с
ир
ов
ат
ки
1 2 3 4
а
17
0
50
100
150
200
250
0 5 10 15 20 25
D3
2
5
D
3/
0
100
200
300
400
500
600
700
0 25 50 75 100 125 150 175 200
D3
2
5
D
3 /
а б
Рис.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4
2
5
D
3 /
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3
2
5
D
3 /
10
6
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 3.
* – Різниця порівняно з контролем вірогідна (Р 0,05);
# – різниця порівняно з групою D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р0,05)
1 2 3 4
#
*
*
#
#
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ РОБОТИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 71
Гіпотези 2 та 3 ґрунтуються на уявленнях
про низьку афінність 1α,25(OH)2D3 до транс-
портного вітамін D3-зв’язувального протеїну
та високу афінність до рецептора вітаміну D3,
що робить його основним лігандом у реалізації
сигналу транскрипції. Вища афінність 25OHD3
до транспортного вітамін D3-зв’язувального
протеїну за його високої концентрації при
D-гіпервітамінозі веде до насичення вітамін
D3-зв’язувального протеїну та вивільнення
частини 1α,25(OH)2D3 зі зв’язаного стану і поя-
ви його «вільної» форми, яка безпосередньо
впливає на клітини-мішені. Аналогічно може
діяти і частка «вільного» 25OHD3, вміст якого
істотно зростає при D-гіпервітамінозі [1].
Показано, що вітамін Е – важливий ре-
гулятор метаболізму вітаміну D3 та виявлення
його фізіологічної функції в регуляції міне-
рального обміну [16, 18, 19] . Тому ми вважа-
ли необхідним провести дослідження впливу
вітаміну Е на активність ензимів гідроксилю-
вання вітаміну D3 в умовах D-гіпервітамінозу.
Встановлено, що у щурів, яким на тлі D-гіпер-
вітамінозу протягом 5 днів щодобово вводили
вітамін Е в дозі 7,26 МО, істотно (на 46,5%)
знижується вміст як 25ОНD3 в сироватці крові,
так і загальна вітамін D3 25-гідроксилазна ак-
тивність (на 36,6%) гепатоцитів (рис. 2).
Оскільки було виявлено на гепатоцитах й
субклітинних фракціях, що максимальна ак-
тивність двох форм вітамін D3 25-гідроксилаз
виявляється за різного вмісту холекальциферо-
лу в середовищі інкубації, ми вважали доціль-
ним дослідити активність мікросомної та мі-
тохондріальної форм вітамін D3 25-гідроксилаз
за введення вітаміну Е на тлі D-гіпервітамінозу.
Як видно із наведених на рис. 3 даних, зниже-
на при D-гіпервітамінозі вітамін D3 25-гідрок-
силазна активність мікросомної фракції гепа-
тоцитів зростає за введення щурам вітаміну Е
в 2,6 раза (на 165%), що навіть перевищує зна-
чення контролю. Зміни вітамін D3 25-гідрок-
силазної активності мітохондрій гепатоцитів в
умовах D-гіпервітамінозу мають протилежну
спрямованість, а саме виявлено зростання ак-
тивності на 27,5%. Введення щурам вітаміну Е
на тлі D-гіпервітамінозу знижує активність
цього ізоензиму до рівня контролю. Одержані
результати свідчать, що в умовах D-гіпервіта-
мінозу активність вітамін D3 25-гідроксилаз
гепатоцитів регулюється вітамінами D3 та Е.
Однією з основних причин порушення
мінерального обміну та захворювань кістко-
вої тканини (остеопороз, остеомаляція тощо)
є не тільки зниження забезпеченості організ-
му активними метаболітами вітаміну D3, але
й демінералізація кісткової тканини в умовах
D-гіпервітамінозу. При цьому важливим регу-
лятором обміну вітаміну D3 та виявлення його
біологічної функції є вітамін Е. Вітамін Е по-
зитивно впливає на мінеральний обмін в ор-
ганізмі через регуляцію активності вітамін D3
25-гідроксилазних ензимів та транспортуван-
ня холекальциферолу в гепатоцити шляхом
модифікації ліпідного складу мембран [18]. Як
показано раніше, цей ефект є дозозалежним:
фізіологічні дози вітаміну Е активують, а ви-
сокі дози – інгібують біологічну дію вітамі-
ну D3 в регуляції мінерального обміну в різних
тканинах. Сумісне використання вітамінів D3
та Е виявляє синергізм їхньої дії, а ефект є
дозозалежним [19].
Враховуючи виявлений факт інгібуван-
ня мікросомної та активації мітохондріальної
форм вітамін D3 25-гідроксилаз при високих
концентраціях вітаміну D3, а також пряму дію
α-токоферолу на активність досліджуваних ен-
зимів, можна припустити, що саме зміни ак-
Рис. 3. Вітамін D3 25-гідроксилазна активність фракції мікросом (а) та мітохондрій (б) печінки за
введення вітаміну Е на тлі D-гіпервітамінозу: 1 – контроль; 2 – D-гіпервітаміноз; 3 – D-гіпервіта-
міноз + 7,26 МО вітаміну Е
17
0
50
100
150
200
250
0 5 10 15 20 25
D3
2
5
D
3/
0
100
200
300
400
500
600
700
0 25 50 75 100 125 150 175 200
D3
2
5
D
3 /
а б
Рис.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4
2
5
D
3 /
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3
2
5
D
3 /
10
6
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 3.
* – Різниця порівняно з контролем вірогідна (Р 0,05);
# – різниця порівняно з групою D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р0,05)
17
0
50
100
150
200
250
0 5 10 15 20 25
D3
2
5
D
3/
0
100
200
300
400
500
600
700
0 25 50 75 100 125 150 175 200
D3
2
5
D
3 /
а б
Рис.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4
2
5
D
3 /
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 2.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3
2
5
D
3 /
10
6
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
2
5
D
3 /1
06
а б
Рис. 3.
* – Різниця порівняно з контролем вірогідна (Р 0,05);
# – різниця порівняно з групою D-гіпервітамінозних тварин вірогідна (Р0,05)
пм
ол
ь
25
O
H
D
3/1
06 к
лі
ти
н
б
1 2 3
а
1 2 3
пм
ол
ь
25
O
H
D
3/1
06 к
лі
ти
н
*
#
М. М. ВЕЛИКИЙ, Л. І. АПУХОВСЬКА, В. М. ВАСИЛЕВСЬКА та ін.
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 272
тивності досліджуваних ензимів можуть бути
одним із можливих механізмів позитивного
впливу вітаміну Е при D-гіпервітамінозі. Тому
наступним завданням було дослідити взає-
модію вітамінів D3 і Е в регуляції мінерального
обміну та їхній вплив на активність маркерно-
го ензиму, що характеризує процес мінераліза-
ції кісткової тканини – лужної фосфатази і її
ізоензимів.
Стан D-гіпервітамінозу характеризується
чітко вираженою гіперкальціємією та гіпер-
фосфатемією. Як на другу, так і особливо на
дев’яту добу після завершення введення віта-
міну D3 у сироватці крові зростає вміст загаль-
ного (на 39,3%), протеїнзв’язаного (на 20,8%) та
ультрафільтрованого (на 43,4%) кальцію з па-
ралельним незначним зростанням вмісту не-
органічного фосфату (на 9,5%) (табл. 2). При-
чому зростає відношення ультрафільтрованого
кальцію до протеїнзв’язаного з 8,16 в нормі до
9,71 при D-гіпервітамінозі. Вимивання каль-
цію та фосфату з кісткової тканин за D-гіпер-
вітамінозу обумовлює також значне зниження
вмісту мінеральних компонентів у цій тканині.
Зокрема, у кістковій тканині на дев’яту добу
знижується зольність (на 14,6%), вміст каль-
цію (на 24,9%) та фосфору (на 42,0%) у золі
(табл. 3).
Введення D-гіпервітамінозним щурам ві-
таміну Е спричинювало зниження вмісту мі-
неральних компонентів у сироватці крові. Зок-
рема, знижується вміст загального (на 23,8%),
протеїнзв’язаного (на 20,7%), ультрафільтро-
ваного (на 17,5%) кальцію та неорганічно-
го фосфату (на 11,2%) за відсутності вірогід-
них змін відношення ультрафільтрованого до
протеїнзв’язаного кальцію. Зниження вмісту
кальцію і фосфатів у сироватці крові D-гі-
первітамінозних щурів під впливом введено-
го вітаміну Е обумовлює нормалізацію вмісту
мінеральних компонентів у кістковій тканині.
Зокрема, за введення вітаміну Е D-гіпервіта-
мінозним тваринам зольність, вміст кальцію
та фосфору у кістковій тканині практично не
відрізняється від показників у контрольних
щурів (табл. 3).
При D-гіпервітамінозі зростає активність
лужної фосфатази в сироватці крові, яка є
маркером структурно-функціонального стану
кісткової тканини. Основний вклад у зрос-
тання загальної активності ензиму (на 23,2%)
вносить кісткова ізоформа, яка складає 69,5%
від загальної активності лужної фосфатази си-
роватки крові та активність якої зростає при
D-гіпервітамінозі на 47,7% (табл. 4). Нормалі-
зація обміну кальцію і фосфатів під впли-
вом вітаміну Е супроводжується зниженням
і наближенням до значень контролю актив-
ності загальної лужної фосфатази (на 14,6%)
та її кісткової ізоформи (на 14,9%) у сироват-
ці крові. Отже фізіологічні дози вітаміну Е
знижують підвищений при D-гіпервітамінозі
вміст мінеральних компонентів у крові щурів
та нормалізують обмін кальцію і фосфатів у
кістковій тканині.
Таким чином, представлені результати
щодо особливостей регуляції процесів гідрок-
силювання холекальциферолу в умовах D-гі-
первітамінозу та дії вітаміну Е дають мож-
ливість дійти наступних висновків:
1. Мікросомна та мітохондріальна віта-
мін D3 25-гідроксилази відрізняються за мак-
симумом активності при різних концентраціях
субстрату – вітаміну D3.
2. В умовах D-гіпервітамінозу зростає
вміст 25ОНD3 в сироватці крові та гальмується
активність мікросомної ізоформи вітамін D3
25-гідроксилази.
Т а б л и ц я 2. Вміст різних форм кальцію і фосфатів у сироватці крові щурів в умовах D-гіпервітамі-
нозу та за дії вітаміну Е (М ± m, n = 6)
Дослідні групи
Кальцій, ммоль⋅л-1
Фосфат неорг.,
ммоль⋅л-1Загальний
Протеїн-
зв’язаний
Ультрафільтро-
ваний
Контроль 2,24 ± 0,05 0,24 ± 0,01 1,96 ± 0,04 1,89 ± 0,04
D-гіпервітаміноз, 2 доба 3,01 ± 0,09* 0,28 ± 0,01* 2,73 ± 0,07* 2,40 ± 0,06*
D-гіпервітаміноз, 9 доба 3,12 ± 0,07* 0,29 ± 0,02* 2,81 ± 0,08* 2,07 ± 0,05*
D-гіпервітаміноз +
7,26 МО вітаміну Е 2,38 ± 0,05# 0,23 ± 0,01# 2,32 ± 0,05# 1,84 ± 0,04#
Тут і в табл. 3–4 *різниця порівняно з контролем вірогідна (Р < 0,05); # різниця порівняно з групою D-гіпер-
вітамінозних тварин вірогідна (Р < 0,05)
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ РОБОТИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 73
Т а б л и ц я 3. Вміст мінеральних компонентів у кістковій тканині в умовах D-гіпервітамінозу та за
дії вітаміну Е (M ± m, n = 6)
Дослідні групи Зольність, % Вміст кальцію в золі, %
Вміст фосфору
в золі, %
Контроль 59,6 ± 0,3 39,4 ± 0,2 16,2 ± 0,6
D-гіпервітаміноз, 2 доба 47,3 ± 0,2* 25,3 ± 0,2* 8,7 ± 0,3*
D-гіпервітаміноз, 9 доба 50,9 ± 0,5* 29,6 ± 0,4* 9,4 ± 0,4*
D-гіпервітаміноз +
7,26 МО вітаміну Е 58,0 ± 0,4# 40,1 ± 0,4# 15,6 ± 0,7#
Т а б л и ц я 4. Активність лужної фосфатази та її ізоформ в умовах D-гіпервітамінозу та за дії ві-
таміну Е (М ± m, n = 6)
Дослідні групи
Активність лужної фосфатази, МО⋅л-1
Загальна Кісткова ізоформа Кишкова ізоформа
Контроль 238,1 ± 8,0 165,7 ± 6,1 39,4 ± 2,4
D-гіпервітаміноз, 2 доба 320,0 ± 9,3* 244,8 ± 5,8* 75,6 ± 3,9*
D-гіпервітаміноз, 9 доба 293,2 ± 7,8* 203,3 ± 6,4* 68,8 ± 5,1*
D-гіпервітаміноз +
7,26 МО вітаміну Е
250,4 ± 7,6# 173,1 ± 4,8# 52,0 ± 3,1#
3. Введення вітаміну Е щурам на тлі D-гі-
первітамінозу знижує вміст 25ОНD3 в сироват-
ці крові та підвищує активність мікросомної
вітамін D3 25-гідроксилази, що свідчить про
регуляцію процесів гідроксилювання у гепато-
цитах вітамінами D3 та Е.
4. Вітамін Е нормалізує зміни вмісту мі-
неральних компонентів, обмін кальцію, фос-
фатів та активність ізоформ лужної фосфата-
зи, обумовлені D-гіпервітамінозом.
особенности
гидроксилирования
холекальциферола в печени
крЫс при d-гипервитаминозе
и деЙствии α-токоферола
Н. Н. Великий, Л. И. Апуховская,
В. Н. Василевская, Е. Е. Лотоцкая,
А. И. Безусяк, А. В. Хоменко
Институт биохимии им. А. В. Палладина
НАН Украины, Киев;
e-mail: veliky@biochem.kiev.ua
Продемонстрировано, что гепатоциты
содержат две витамин D3 25-гидроксилазные
системы – микросомную и митохондриаль-
ную, которые отличаются по активности и
функционируют с максимальной активностью
при разных концентрациях субстрата, а имен-
но при 15 мкМ и 100 мкМ витамина D3 соот-
ветственно.
Активность витамин D3 25-гидроксилаз-
ных систем гепатоцитов регулируется холе-
кальциферолом и α-токоферолом. При D-ги-
первитаминозе на фоне ингибирования общей
витамин D3 25-гидроксилазной активности ге-
патоцитов существенно снижается активность
микросомной и увеличивается активность ми-
тохондриальной изоформ энзима. Витамин Е
повышает активность микросомальной ви-
тамин D3 25-гидроксилазы и снижает актив-
ность митохондриальной изоформы энзима у
D-гипервитаминозных крыс.
Показано, что D-гипервитаминоз сопро-
вождается выраженной гиперкальциемией,
гиперфосфатемией, снижением содержания
минеральных компонентов в костной ткани и
увеличением активности щелочной фосфатазы
в сыворотке крови. Физиологические дозы ви-
тамина Е нормализуют содержание минераль-
ных компонентов, обмен кальция, фосфатов
и активность изоформ щелочной фосфатазы в
крови крыс при D-гипервитаминозе.
К л ю ч е в ы е с л о в а: витамин D3, Е,
25ОНD3, витамин D3 25-гидроксилазная ак-
тивность, D-гипервитаминоз, минеральный
обмен.
М. М. ВЕЛИКИЙ, Л. І. АПУХОВСЬКА, В. М. ВАСИЛЕВСЬКА та ін.
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 274
features of cholecalciferol
hydroxylation process
in the liver of rats under
d-hypervitaminosis conditions
and actions of α-tocopherol
M. M. Veliky, L. I. Apukhovska,
V. M. Vasylevska, O. Ju. Lototska,
A. I. Bezusiak, A. V. Chomenko
Palladin Institute of Biochemistry, National
Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv;
e-mail: veliky@biochem.kiev.ua
S u m m a r y
It is shown, that hepatocytes contain two (mi-
crosomal and mitochondrial) vitamin D3 25-hy-
droxylase enzymes, which differ as to their activi-
ty and function with maximal activity at different
concentrations to substrate, namely at 15 μM and
100 μM of vitamin D3, accordingly.
Activity of vitamin D3 25- hydroxylase en-
zymes of hepatocytes is regulated by cholecalcife-
rol and α-tocopherol. The general and microsomal
vitamin D3 25-hydroxylase enzymes activity of
hepatocytes is lowered, but mitochondrial isoform
is increased under D-hypervitaminosis condi-
tions. Vitamin E increases microsomal vitamin D3
25-hydroxylase activity and decreases mitochon-
drial isoform activity of rats hepatocytes under
D-hypervitaminosis conditions.
It is established that D-hypervitaminosis is
accompanied by expressed hypercalcemia and hy-
perphosphatemia, by decreased contents of mine-
ral components in the bone tissue and high activity
of alkaline phosphatase in the blood serum. The
physiological doses of vitamin E under these con-
ditions normalized the mineral metabolism, con-
tents of calcium, phosphates and activity of alka-
line phosphatase isoform in the blood serum.
K e y w o r d s: 25OHD3 content, vitamin D3
25-hydroxylase enzymes activity, vitamin D3, vita-
min E, D-hypervitaminosis, mineral metabolism.
1. Jones G. // Am. J. Clin. Nutr. – 2008. – 88,
N 2. – P. 582S–586S.
2. Prosser D. E., Jones G. // Trends Biochem.
Sci. – 2004. – 29, N 12. – P. 664–673.
3. Masuda S., Byford V., Arabian A. et al. //
Endocrinology. – 2005. – 146, N 2. – P. 825–
834.
4. Heaney R. P. // Nutr. Rev. – 2008. – 66, S2. –
P. S178–S181
5. Holick M. F. // N. Engl. J. Med. – 2007. – 357,
N 3. – P. 266–281.
6. De Luca H. F. // Am. J. Clin. Nutr. – 2004. –
80, N 6. – P. 1689S–1696S.
7. Vieth R. // J. Bone Mineral Res. – 2007. – 22,
S2. – P. V64–V68.
8. Holick M. F., Siris E. S., Binkley N. et al. //
J. Clin. Endocrinol. Metab. – 2005. – 90,
N 6. – P. 3215–3224.
9. Стефанов М. В., Апуховская Л. И. // Укр.
биохим. журнал. – 1996. – 68, № 1. –
С. 66–72.
10. Ducland S., Holmberg A., Bergs T. // J. Biol.
Chem. – 1981. – 256, N 20. – P. 10430–
10433.
11. Weiskirchen R., Gressner H. M. // Methods
Mol. Med. – 2005. – 117. – P. 99–113.
12. Dyce B .J., Bessman S. P. // Arch. Environ.
Health. – 1973. – 27, N 2. – P. 112–115.
13. Вагнер В. К., Путилин В. М., Харабуга Г. Г.
// Вопр. мед. химии. – 1981. – 27, № 6. –
С. 752–754.
14. Плеханов Б., Цветкова Т., Пиперков Т.,
Чиговская М. // Лаб. дело. – 1989. – № 11. –
С. 4–7.
15. Gaston-Barre M. / In: Vitamin D, edited by
Feldman D., New York; Elsevier. 2005. –
P. 47–67.
16. Апуховська Л. І., Великий М. М., Лотоць-
ка О. Ю., Хоменко А. В. // Укр. біохім.
журн. – 2009. – 81, № 5. – С. 72–79.
17. Cheng J. B., Motola D. L., Mangelsdorf D. J.,
Russell D. W. // J. Biol. Chem. – 2003. – 278,
N 39. – P. 38084–38093.
18. Сергеев И. Н., Ахрапчев Ю. П., Спиричев В. Б.
// Биохимия. – 1990. – 55, вып. 11. –
С. 1989–1994.
19. Василевська В. М., Безусяк А. І., Романо-
ва С. О. та ін. // Укр. біохім. журн. –
2007. – 79, № 6. – С. 89–94.
Отримано 25.02.2010
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ РОБОТИ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19043 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0201-8470 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:50:33Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Великий, М.М. Апуховська, Л.І. Василевська, В.М. Лотоцька, О.Ю. Безусяк, А.І. Хоменко, А.В. 2011-04-16T17:56:24Z 2011-04-16T17:56:24Z 2010 Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу / М.М. Великий, Л.І. Апуховська, В.М. Василевська, О.Ю. Лотоцька, А.І. Безусяк, А.В. Хоменко // Укр. біохім. журн. — 2010. — Т. 82, № 2. — С. 67-74. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. 0201-8470 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19043 577.16+577.15:577.121 Продемонстровано, що гепатоцити містять дві вітамін D3 25-гідроксилазні системи – мікросомну та мітохондріальну, які відрізняються за активністю та функціонують з максимальною швидкістю за різних концентрацій субстрату, а саме при 15 мкМ та 100 мкМ вітаміну D3 відповідно. Активність вітамін D3 25-гідроксилазних систем гепатоцитів регулюється холекальциферолом та α-токоферолом. В умовах D-гіпервітамінозу на тлі гальмування загальної вітамін D3 25-гідроксилазної активності гепатоцитів істотно знижується активність мікросомної та зростає активність мітохондріальної ізоформ ензиму. Вітамін Е підвищує активність мікросомної вітамін D3 25-гідроксилази і знижує активність мітохондріальної ізоформи ензиму в D-гіпервітамінозних щурів. Встановлено, що D-гіпервітаміноз супроводжується вираженою гіперкальціємією, гіперфосфатемією, зниженням вмісту мінеральних компонентів у кістковій тканині та зростанням активності лужної фосфатази у сироватці крові. Фізіологічні дози вітаміну Е нормалізують вміст мінеральних компонентів, обмін кальцію, фосфатів та активність ізоформ лужної фосфатази у крові щурів за D-гіпервітамінозу. Продемонстрировано, что гепатоциты содержат две витамин D3 25-гидроксилазные системы – микросомную и митохондриальную, которые отличаются по активности и функционируют с максимальной активностью при разных концентрациях субстрата, а именно при 15 мкМ и 100 мкМ витамина D3 соответственно. Активность витамин D3 25-гидроксилазных систем гепатоцитов регулируется холекальциферолом и α-токоферолом. При D-гипервитаминозе на фоне ингибирования общей витамин D3 25-гидроксилазной активности гепатоцитов существенно снижается активность микросомной и увеличивается активность митохондриальной изоформ энзима. Витамин Е повышает активность микросомальной витамин D3 25-гидроксилазы и снижает активность митохондриальной изоформы энзима у D-гипервитаминозных крыс. Показано, что D-гипервитаминоз сопровождается выраженной гиперкальциемией, гиперфосфатемией, снижением содержания минеральных компонентов в костной ткани и увеличением активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Физиологические дозы витамина Е нормализуют содержание минеральных компонентов, обмен кальция, фосфатов и активность изоформ щелочной фосфатазы в крови крыс при D-гипервитаминозе. It is shown, that hepatocytes contain two (microsomal and mitochondrial) vitamin D3 25-hydroxylase enzymes, which differ as to their activity and function with maximal activity at different concentrations to substrate, namely at 15 μM and 100 μM of vitamin D3, accordingly. Activity of vitamin D3 25- hydroxylase enzymes of hepatocytes is regulated by cholecalciferol and α-tocopherol. The general and microsomal vitamin D3 25-hydroxylase enzymes activity of hepatocytes is lowered, but mitochondrial isoform is increased under D-hypervitaminosis conditions. Vitamin E increases microsomal vitamin D3 25‑hydroxylase activity and decreases mitochondrial isoform activity of rats hepatocytes under D‑hypervitaminosis conditions. It is established that D-hypervitaminosis is accompanied by expressed hypercalcemia and hyperphosphatemia, by decreased contents of mineral components in the bone tissue and high activity of alkaline phosphatase in the blood serum. The physiological doses of vitamin E under these conditions normalized the mineral metabolism, contents of calcium, phosphates and activity of alkaline phosphatase isoform in the blood serum. uk Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України Український біохімічний журнал Експериментальні роботи Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу Особености гидроксилирования холекальциферола в печени крыс при D-гипервитаминозе и действии α-токоферола Features of cholecalciferol hydroxylation process in the liver of rats under D-hypervitaminosis conditions and actions of α-tocopherol Article published earlier |
| spellingShingle | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу Великий, М.М. Апуховська, Л.І. Василевська, В.М. Лотоцька, О.Ю. Безусяк, А.І. Хоменко, А.В. Експериментальні роботи |
| title | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу |
| title_alt | Особености гидроксилирования холекальциферола в печени крыс при D-гипервитаминозе и действии α-токоферола Features of cholecalciferol hydroxylation process in the liver of rats under D-hypervitaminosis conditions and actions of α-tocopherol |
| title_full | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу |
| title_fullStr | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу |
| title_full_unstemmed | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу |
| title_short | Особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах D-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу |
| title_sort | особливості гідроксилювання холекальциферолу в печінці щурів в умовах d-гіпервітамінозу та за дії α-токоферолу |
| topic | Експериментальні роботи |
| topic_facet | Експериментальні роботи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19043 |
| work_keys_str_mv | AT velikiimm osoblivostígídroksilûvannâholekalʹciferoluvpečíncíŝurívvumovahdgípervítamínozutazadííαtokoferolu AT apuhovsʹkalí osoblivostígídroksilûvannâholekalʹciferoluvpečíncíŝurívvumovahdgípervítamínozutazadííαtokoferolu AT vasilevsʹkavm osoblivostígídroksilûvannâholekalʹciferoluvpečíncíŝurívvumovahdgípervítamínozutazadííαtokoferolu AT lotocʹkaoû osoblivostígídroksilûvannâholekalʹciferoluvpečíncíŝurívvumovahdgípervítamínozutazadííαtokoferolu AT bezusâkaí osoblivostígídroksilûvannâholekalʹciferoluvpečíncíŝurívvumovahdgípervítamínozutazadííαtokoferolu AT homenkoav osoblivostígídroksilûvannâholekalʹciferoluvpečíncíŝurívvumovahdgípervítamínozutazadííαtokoferolu AT velikiimm osobenostigidroksilirovaniâholekalʹciferolavpečenikryspridgipervitaminozeideistviiαtokoferola AT apuhovsʹkalí osobenostigidroksilirovaniâholekalʹciferolavpečenikryspridgipervitaminozeideistviiαtokoferola AT vasilevsʹkavm osobenostigidroksilirovaniâholekalʹciferolavpečenikryspridgipervitaminozeideistviiαtokoferola AT lotocʹkaoû osobenostigidroksilirovaniâholekalʹciferolavpečenikryspridgipervitaminozeideistviiαtokoferola AT bezusâkaí osobenostigidroksilirovaniâholekalʹciferolavpečenikryspridgipervitaminozeideistviiαtokoferola AT homenkoav osobenostigidroksilirovaniâholekalʹciferolavpečenikryspridgipervitaminozeideistviiαtokoferola AT velikiimm featuresofcholecalciferolhydroxylationprocessintheliverofratsunderdhypervitaminosisconditionsandactionsofαtocopherol AT apuhovsʹkalí featuresofcholecalciferolhydroxylationprocessintheliverofratsunderdhypervitaminosisconditionsandactionsofαtocopherol AT vasilevsʹkavm featuresofcholecalciferolhydroxylationprocessintheliverofratsunderdhypervitaminosisconditionsandactionsofαtocopherol AT lotocʹkaoû featuresofcholecalciferolhydroxylationprocessintheliverofratsunderdhypervitaminosisconditionsandactionsofαtocopherol AT bezusâkaí featuresofcholecalciferolhydroxylationprocessintheliverofratsunderdhypervitaminosisconditionsandactionsofαtocopherol AT homenkoav featuresofcholecalciferolhydroxylationprocessintheliverofratsunderdhypervitaminosisconditionsandactionsofαtocopherol |