更新时间：2023-05-31 16:20
维生素D受体（VDR）为亲核蛋白，是介导1，25(OH)，D 发挥生物效应的核内生物大分子，属于超家族成员。
维生素D受体（VDR）为亲核蛋白，是介导1，25(OH)，D 发挥生物效应的核内生物大分子，属于超家族成员。维生素D的许多生物学功能都是通过VDR介导调节靶基因转录来实现的1，25(OH)，D 激素信号分子在靶细胞与VDR结合形成激素一受体复合物，该复合物作用于靶基因上的特定DNA序列，对结构基因的表达产生调节作用。VDR在本质上是一种配体依赖的核转录因子，它在维持机体钙一磷代谢，调节细胞增殖、分化等方面起重要作用。
VDR分为细胞核受体(nVDR)和细胞膜受体(mVDR)两大类，其分子量分别为50KDa和60KDa。
nVDR，是介导1，25(OH)，D 来发挥生物效应的主要途径，nVDR属于核受体超家族成员，核受体超家族是由甾体类激素核受体、甲状腺激素核受体和类视黄醇X受体组成I 。nVDR在人体中30个靶细胞内存在。
1，25(OH)，D 除了可以通过nVDR产生基因效应作用于靶细胞外，还存在由mVDR介导的快速非基因效应，该效应的产生和完成所需要的时间仅为数秒到数分钟，而基因效应通常需要数小时到数天才可以显现出来。Norman等研究表明1，25(OH)，D 在小肠对Ca 快速吸收、胰岛p细胞分泌胰岛素、破骨细胞离子通道的开放、内皮细胞的快速迁移等方面均发挥了快速非基因效应。
研究表明VDR基因从氨基端到羧基端一般可分为A、B、C、D、E、F6个功能区，每个功能区分工不同但又相互协作。
A/B区为N端短区，为转录激活自调节功能区(AF—1)，但其自主调节功能很弱。C区为DNA结合区(DBD)，该区高度保守，人、大鼠与鸡的同源性高达98．5%。它由VDR外显子II、III编码，主要参与DNA顺序识别，可识别靶基因上的维生素D反应元件，此外也部分参与二聚体界面的形成。DBD由8个保守的半胱氨酸组成2个锌指结构，每个锌指形成一个A2螺旋，两个A2螺旋相互垂直构成DBD的核心，从而与类视黄醇x受体(RXR)形成异二聚体。D区可能是一个铰链区，具有很高的免疫原性，但其确切结构和功能尚未阐明，可能与核定位有关。E区为配体结合区，由VDR基因外显子V-IX编码，是VDR结合1，25(OH)2D3的主要部位；其次，该区还介导与RXR形成异二聚体，增强其与VDRE的结合能力；第三，在该区近c 端处存在一个转录激活/抑制功能区(AF-2)，与AF—1协同作用，可促进VDR与协同激活因子/协同抑制因子相结合，从而使VDR发挥调控靶基因的转录活性。另外，E区对DNA识别也有协同作用。F区结构和功能尚未阐明。
应用限制性片断长度多态性多聚酶链反应技术(PCR～RFLP)研究发现，VDR基因序列上存在多个内切酶酶切位点，证实了VDR基因具有明显的多态性，到目前为止，至少有25个VDR多态性位点被发现，其中研究较多的为Bsm I、Apa I、Taq I、Fok I这四个位点，是参与骨代谢的主要位点。
不同区域的多态性位点对VDR基因表达产生的影响不同，Bsm I和Apa l酶切位点位于第VIII内含子上，其多态性不影响VDR的氨基酸序列；Taq I 位于第IX外显子，虽然在编码区上，但其多态性是由同义突变造成，也不会使VDR的氦基酸序列改变；Fok I 酶切位点位转录起始部位，其多态性可导致氨基酸序列长度发生改变。
总体来说，C一端启动子区内的多态性位点影响mRNA的表达方式和表达水平，而N一端非翻译区的多态性位点则影响mRNA的稳定性和蛋白质的翻译效率，并且这种影响与其所在细胞的类型、分化阶段和活性状态有关。
VDR 等位基因多态性与骨密度、骨转换、肠道钙吸收存在一定关联性，且与人骨生理参数正常变异相关，是骨代谢的遗传标记。
VDR广泛分布于体内各组织细胞中。除了传统的VitD靶器官如肠道、肾脏、骨骼外，VDR还存在于血液淋巴系统(如T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞等)，泌尿生殖系统(如乳腺、前列腺、子宫、卵巢等)以及神经系统及甲状旁腺等。另外，在一些肿瘤组织中也发现有VDR存在，如乳腺瘤、白血病细胞等。
VDR不仅存在于成骨细胞中，也存在于破骨细胞中，故位于骨组织上的VDR的作用是双向的。位于成骨细胞上的VDR可影响遗传信息的转录过程，促进骨桥蛋白、骨钙蛋白的合成，促使成骨细胞分泌细胞因子，参与骨的形成和矿化。而位于破骨细胞上的VDR可抑制其增殖并促进破骨细胞的分化，促进骨Ca、P的释放。因而，VDR对骨的合成和分解代谢起着双向调节作用，使得骨形成和骨吸收处于动态平衡状态。
对成骨细胞的作用
成骨细胞是1，25(OH)，D 作用的重要靶器官。位于成骨细胞上的VDR可促进骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OC)的合成，参与骨的形成和矿化。0PN是成骨细胞分泌的一种基质蛋白，对细胞的粘着和迁移非常重要。1，25(OH) D 与VDR结合，诱导破骨细胞移向骨基质表面，与OPN结合，清除老化的骨组织，合成新的骨组织。OC主要由成骨细胞合成分泌，是骨组织中最丰富的非胶原蛋白，OC大部分沉积在细胞外骨基质，新合成的小部分释放入血循环，OC在血清中的含量与成骨细胞合成的总量成正相关，可特异反映成骨细胞的活性，是反映机体骨更新状态和骨形成的特异指标，具有调节矿盐结晶生成，促进骨基质矿化的作用。并促进处于成熟后期成骨细胞I型胶原mRNA的表达及I型胶原蛋白的分泌，同时促进成骨细胞的合成分泌及骨基质的矿化，改善骨的质与量。另外成骨细胞产生胰岛素样生长因子(IGFs)，包括IGF-I、IGF-II、6种胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)和特异性细胞外胰岛素样生长因子受体。IGF-I可促进成骨细胞增殖、分化和幕集，抑制细胞凋亡，刺激骨胶原的转录和DNA合成，抑制胶原的降解，增加骨基质沉积。VDR能够增加IGF—I的数量，能升高人骨髓基质细胞(hBMSC)中IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4的mRNA水平，进而调节IGF系统，VDR对成骨细胞抑制增殖和促进分化的双向作用可能是通过这一重要机制介导的。
对破骨细胞的作用
VDR参与破骨细胞的形成和激活过程，同时参与破骨细胞单核前体细胞的形成和融合两个过程。骨髓基质细胞中的成骨细胞具有1，25(0H)，D 受体，但成熟破骨细胞自身却缺乏这种受体，因此1，25(OH) D 对破骨细胞分化成熟的诱导作用很可能是通过成骨细胞来实现的。其可通过作用于骨髓基质细胞、骨母细胞和成骨细胞，促使其合成、分泌各种集落刺激因子和细胞因子，如促使产生骨保护素配体(OPGL)和破骨细胞分化因子(ODF)，促进破骨细胞的发育。其中，OPG是破骨细胞形成的必要条件，而ODF表达升高有利干诱导破骨细胞前体单核细胞的融合和发育成熟，从而增加破骨细胞的骨吸收活性，影响破骨细胞的形成和功能，进而调节局部骨微环境内骨吸收和骨形成平衡的变化，影响骨组织重建。