25-hydroxyvitamin D (viết tắt: 25(OH)D hay calcidiol, calcifediol) là dạng chuyển hóa lưu hành chính của vitamin D trong hệ tuần hoàn huyết tương người. Được sinh tổng hợp tại gan thông qua quá trình hydroxyl hóa vitamin D tự nhiên (D3 cholecalciferol hoặc D2 ergocalciferol), 25(OH)D là chất phản ánh trung thực và toàn diện nhất tình trạng dự trữ vitamin D của cơ thể, giữ vai trò tiền chất thiết yếu để thận chuyển hóa thành dạng hormone có hoạt tính sinh học cao nhất là 1,25-dihydroxyvitamin D (calcitriol).
Sinh tổng hợp và con đường chuyển hóa sinh hóa
Chu trình chuyển hóa của 25-hydroxyvitamin D diễn ra qua hai giai đoạn liên hoàn:
- Giai đoạn hydroxyl hóa tại gan (Tạo 25(OH)D): Vitamin D hấp thu từ chế độ ăn qua đường tiêu hóa hoặc quang hợp tại da từ tiền chất 7-dehydrocholesterol dưới tác động của tia tử ngoại UVB được vận chuyển về gan nhờ protein gắn vitamin D (DBP). Tại màng lưới nội chất và ty thể tế bào gan, enzyme 25-hydroxylase (chủ yếu là cytochrom P450 phân nhóm CYP2R1 và CYP27A1) gắn thêm nhóm hydroxyl (-OH) vào vị trí carbon số 25 để tạo thành 25(OH)D.
- Giai đoạn kích hoạt tại thận (Tạo Calcitriol): Khi đến biểu mô ống lượn gần của thận, 25(OH)D tiếp tục được enzyme 1alpha-hydroxylase (CYP27B1) hydroxyl hóa lần thứ hai tại vị trí carbon số 1 để chuyển thành 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)2D], hormone gắn kết với thụ thể VDR điều hòa biểu hiện gen.
- Con đường thoái biến bất hoạt: Khi nồng độ vitamin D trong máu dư thừa, enzyme 24-hydroxylase (CYP24A1) tại thận và các mô đích sẽ hydroxyl hóa 25(OH)D thành 24,25-dihydroxyvitamin D [24,25(OH)2D] để bài tiết thoái giáng qua đường mật.
Ý nghĩa lâm sàng và tiêu chuẩn đánh giá xét nghiệm
Trong y học thực hành lâm sàng, nồng độ 25(OH)D huyết thanh là chỉ số xét nghiệm chuẩn vàng toàn cầu để chẩn đoán tình trạng thiếu hụt vitamin D:
- Tại sao chọn 25(OH)D thay vì 1,25(OH)2D: 25(OH)D có thời gian bán hủy dài trong máu (khoảng 2 đến 3 tuần) và nồng độ huyết tương ổn định (gấp khoảng 1000 lần so với 1,25(OH)2D). Ngược lại, dạng hoạt tính 1,25(OH)2D có thời gian bán hủy rất ngắn (chỉ 4 đến 15 giờ) và chịu sự điều hòa chặt chẽ bởi hormone cận giáp PTH, calci và phosphate nên không phản ánh chính xác lượng vitamin D dự trữ.
- Ngưỡng phân loại lâm sàng (Theo Hiệp hội Nội tiết Hoa Kỳ - Endocrine Society):
- Thiếu hụt vitamin D (Deficiency): Nồng độ 25(OH)D dưới 20 ng/mL (tương đương dưới 50 nmol/L).
- Không đủ vitamin D (Insufficiency): Nồng độ 25(OH)D từ 20 đến 29 ng/mL (tương đương 50 đến 74 nmol/L).
- Tối ưu và đủ (Sufficiency): Nồng độ 25(OH)D đạt từ 30 đến 100 ng/mL (tương đương 75 đến 250 nmol/L).
- Nguy cơ ngộ độc: Nồng độ 25(OH)D vượt quá 150 ng/mL (trên 375 nmol/L) kèm theo tăng calci máu và tăng calci niệu.
Vai trò sinh lý và các tác động ngoài xương
25(OH)D và dạng chuyển hóa hoạt tính của nó đảm nhiệm nhiều chức năng sinh học cốt lõi:
- Duy trì cân bằng nội môi calci và mật độ khoáng chất xương: Kích thích hấp thu calci và phosphate tại niêm mạc ruột non, tái hấp thu calci tại ống thận và thúc đẩy quá trình khoáng hóa xương lành mạnh, phòng ngừa bệnh còi xương ở trẻ nhỏ và loãng xương, nhuyễn xương ở người cao tuổi.
- Điều hòa miễn dịch và chống viêm: Các tế bào miễn dịch (đại thực bào, tế bào lympho T và B) đều biểu hiện thụ thể VDR và enzyme CYP27B1, cho phép chúng tự kích hoạt cục bộ 25(OH)D để tăng cường sản xuất các peptide kháng khuẩn tự nhiên (cathelicidin, defensin) chống lại vi khuẩn lao và virus đường hô hấp.
- Ức chế tăng sinh và biệt hóa tế bào: Tham gia điều hòa chu hòa tế bào và ngăn ngừa sự phát triển bất thường của một số dòng tế bào ung thư.