Vitamin D3 transactivates zinku a manganu transportní SLC30A10 přes receptor Vitaminu D

Vitamin D3 reguluje geny důležité pro lidské zdraví a jeho nedostatek je spojován se zvýšeným rizikem osteoporózy, rakoviny, diabetes, roztroušená skleróza, hypertenze, zánětlivé a imunologické onemocnění. Ke studiu vlivu vitaminu D3 na geny relevantní pro transport a metabolismus živin a léčiv jsme použili sekvenování nové generace (NGS) a analyzovali globální genovou expresi lidské buněčné linie Caco-2 ošetřené 500 nM vitamínem D3. Geny zapojené do neuropeptidové signalizace, zánětu, buněčné adheze a morfogeneze byly odlišně exprimovány. Zejména geny zapojené do homeostázy zinku, manganu a železa byly do značné míry zvýšeny léčbou vitamínem D3. ∼10násobné zvýšení ceruloplasminu a ∼4násobné zvýšení exprese genu haptoglobinu naznačovalo možnou souvislost mezi vitamínem D a homeostázou železa. SLC30A10, gen kódující transporter zinku a manganu ZnT10, byl hlavně postiženým transportérem, s ∼15násobným zvýšením exprese. SLC30A10 je rozhodující pro zinek a mangan homeostázy a mutace v tomto genu, což má za následek zhoršenou ZnT10 funkce nebo výraz, protože mangan intoxikace, Parkinsonova-jako symptomy. Naše výsledky NGS byly ověřeny PCR v reálném čase v buňkách Caco-2 a také v duodenálních biopsiích odebraných od zdravých lidských subjektů léčených 0,5 µg vitamínem D3 denně po dobu 10 dnů. Kromě zvýšení genové exprese SLC30A10 a pozitivní kontroly TRPV6, vitamin D3 také zvýšil ZnT10 exprese proteinů, jak je uvedeno Western blot a cytofluorescence. In silico identifikace potenciálních vitamin D responzivní elementy (VDREs) v 5′-doprovodná oblasti SLC30A10 promotér a dual-luciferase reporter assay ukázal zvýšenou promotorovou aktivitu v přítomnosti receptoru vitaminu D (VDR) a retinoid X receptor (RXR) buduje, stejně jako vitamín D3, ale ne, když jeden z těchto faktorů chyběl. Electrophoretic mobility shift assay (EMSA) a soutěže EMSA odhalila vazby vyberte sekvence, a sice, nt -1623/-1588 a nt -1758/-1723 vzhledem k transkripční start webu, VDR-obsahující jaderné extrakty. Závěrem jsme ukázali, že vitamin D3 transaktivuje Gen SLC30A10 způsobem závislým na VDR, což vede ke zvýšené expresi proteinu ZnT10. Protože SLC30A10 je vysoce exprimován v tenkém střevě, je možné, že Kontrola systémových hladin zinku a manganu je regulována vitamínem D3 ve střevě. Zinek, mangan a vitamin D jsou důležité pro metabolismus kostí a zdraví mozku. Budoucí posouzení možné role pro doplnění nebo chelatace zinku a manganu, vedle vitaminu D3 správy, dále naše chápání jeho potenciální přínos v léčbě specifických onemocnění, jako je osteoporóza a Parkinsonovy choroby.