1. この総説の目的は、ビタミンDが遺伝情報と相互作用し、最終的に生理的反応を引き起こすという点で、ステロイドホルモンと類似した働きをするのではないかという概念を作業仮説として用い、ビタミンDの生理的作用に関する多くの観察結果を再評価し統合することである。 それ以前は、ビタミンDの作用機序の問題は、主にビタミンがある特定の酵素反応の補酵素として作用しているという観点からアプローチされてきた
2. ビタミンDの生理活性は、副甲状腺ホルモンの活性と統合されて、主にカルシウム、次にリン酸代謝の調節のための恒常性制御を提供するものである。 この恒常性制御機構におけるビタミンDの役割は、副甲状腺ホルモンよりも古く、より基本的なものであることが提唱されている。 骨格カルシウム代謝におけるビタミンDの相互作用は、ビタミンが腸のカルシウム吸収に影響を与える以前に発展した可能性がある
3. カルシウム代謝には、くる病、骨軟化症、ビタミンD抵抗性くる病、特発性高カルシウム血症などの生理学的欠陥があるが、これらはすべて、ビタミンD依存性およびカルシウム依存性の恒常性制御機構の連動ステップのうちの1つまたは別のステップに異常がある結果であると考えられる。 ビタミンDの生体内での作用で最も確立しているのは、カルシウムの腸管吸収を促進または円滑化させることである。 このプロセスの正確な生化学的詳細は不明であるが、これにはビタミンDを介した適切な酵素系の合成またはカルシウムの吸収に必要な膜構造の変化が関与しているものと思われる。 カルシウムの吸収がエネルギー依存的な能動輸送過程であるのか、受動輸送体を介する過程または単純な拡散過程であるのかは、まだ明確に立証されていない
5. 骨代謝に対するビタミンDの正確な作用はそれほど確立されていないが、ビタミンの主な作用は骨吸収を媒介することであると思われる。 ビタミンDに依存した活動は、腸と骨の両方の細胞でカルシウムを吸収し、血液に移すことである
6. ビタミンDのリン酸の腸管吸収に対する直接的な作用は見つかっていない。 さらにビタミンDの主要な作用は陽イオン指向であるため、ビタミンDを介したリン酸の腎臓再吸収の妥当性には疑問がある。 もしビタミンDの腎作用が真実であれば、ここでのビタミンの陰イオンであるリン酸への作用機構は、陽イオン指向の機構とは根本的に異なることが推測される
7. ビタミンDを介した作用に遅れがあること。 (a) in vivoではラットとニワトリで、in vitroでは腸管スライスでカルシウムの輸送、
(b) 腸管粘膜の明らかな透過性の増加、(c) 血清または骨中のクエン酸レベルの増加、(d) 腸管粘膜リン脂質に放射性無機リンの取り込みの増加、などがある。 放射性ビタミンDの使用によって示されるように、この遅れは標的臓器におけるビタミンの不足によるものではない。
8 大用量の非生理的ビタミンDがすべての組織およびすべての亜細胞分画に局在するのに対し、少量の生理的ビタミンDは腸粘膜の核に優位に局在している。 核に局在するビタミンDの量は、ビタミンが補酵素として機能するには少なすぎ、むしろデオキシリボ核酸との相互作用を示唆するものである。 DNA指向性RNA合成の阻害剤であるアクチノマイシンDは、腸のカルシウム吸収と骨吸収を媒介するビタミンDの作用を阻害する。 また、ビタミンDはビタミン投与後1/2時間以内に腸管粘膜のメッセンジャーRNA合成を促進する。 ビタミンDは、副甲状腺ホルモンやカルシウムとともに、DNA、遺伝子に依存したカルシウム代謝の恒常性制御機構において重要な役割を担っている可能性がある。 このシステムでは、ビタミンD分子はある種の非常に特異的な構造要件を備えており、それは補酵素-酵素関係の構造要件というよりも、おそらくその受容体分子の特異性を反映したものである。