补钙？补维生素D？JBC文章创新性报道维生素D激活分子调控机制

研究人员发现了调节肾脏维生素D激活的基因组区域，这项发现照亮了涉及维生素D的骨髓和免疫系统疾病的治疗现状。文章发表于《Journal of Biological Chemistry》最新期刊。

　　

维生素D是骨骼生长所必需的，来源于食物或皮肤生产的非活化维生素D在肾脏被转化为活化形式骨化三醇（calcitriol）。包括皮肤细胞和免疫细胞在内其他身体部位也生产骨化三醇，但非肾脏部位生产的骨化三醇对矿物质调节不起作用，诱发生产的原因是炎症，不像肾脏合成骨化三醇受激素调控。

非肾脏骨化三醇生产与许多炎症疾病有关，例如关节炎、多发性硬化症。许多生物医学研究员都想知道维生素D能否以及如何用于治疗这些疾病。

该领域的主要障碍是无法单独研究肾脏控制的和非肾脏控制的维生素D激活途径。

模式动物

威斯康星大学J. Wesley Pike团队利用CRISPR/Cas构建肾脏特异性的维生素D活化控制小鼠，成功克服了这个障碍。下载全方位模式生物服务攻略手册

“在这些小鼠体内，我们能专门地关闭肾脏骨化三醇生产的激素调节，”项目领导Mark Meyer说。“如此，我们能更专注地研究骨化三醇的炎症调节机制。”

CYP27B1酶执行骨化三醇生产，研究人员并没有直接删除Cyp27b1基因，而是删除了远离编码基因的增强子。受维生素D调节激素控制的特定蛋白质与这一区域的DNA结合，导致基因组DNA重新布局，强化了CYP27B1酶生产。

删除增强子区，影响维生素D活化对激素的反应，但不影响维生素D对炎症相关分子的反应。从而，使研究人员得以独立地研究两种骨化三醇生产模式。

指导临床

这项研究不仅为骨化三醇在炎症性疾病中的作用研究搭建了模型平台，而且意外参透了骨代谢紊乱的分子机制。

Meyer向一位儿童骨骼疾病临床医生合作者描述他们所发现的肾脏特异性增强子。随后，对应转基因小鼠增强子，他们在患者的相同增强子区检测到了遗传突变。

“这些信息也许能帮助临床专科医生确定最佳的个体治疗方法，”Meyer说。“例如，许多骨骼疾病都喜欢采用钙和维生素D补充剂治疗，但是维生素D调节区有突变的患者实际上会受到钙补充剂的伤害。”

原文检索：
A Kidney-specific genetic control module in mice governs endocrine regulation of the cytochrome P450 gene Cyp27b1 essential for vitamin D3 activation. doi:10.1074/jbc.M117.806901. jbc.M117.806901.