a D3-Vitamin transzaktiválja az SLC30A10 cink-és mangán transzportert a D-vitamin receptoron keresztül

a D3-Vitamin szabályozza az emberi egészség szempontjából kritikus géneket, és hiánya a csontritkulás, a rák, a cukorbetegség, a sclerosis multiplex, a magas vérnyomás, a gyulladásos és immunológiai betegségek fokozott kockázatával jár. A D3-vitaminnak a tápanyagok és gyógyszerek transzportja és anyagcseréje szempontjából fontos génekre gyakorolt hatásának tanulmányozásához új generációs szekvenálást (NGS) alkalmaztunk, és elemeztük az emberi eredetű Caco-2 sejtvonal globális génexpresszióját, amelyet 500 nM-es D3-vitaminnal kezeltünk. A neuropeptid jelátvitelben, gyulladásban, sejtadhézióban és morfogenezisben szerepet játszó gének különbözőképpen expresszálódtak. A cink, a mangán és a vas homeosztázisában szerepet játszó géneket nagymértékben növelte a D3-vitamin kezelés. A ceruloplasmin 10-szeres növekedése és a haptoglobin génexpresszió 4-szeres növekedése a D-vitamin és a vas homeosztázis közötti lehetséges összefüggésre utalt. Az SLC30A10, a znt10 cink és mangán transzportert kódoló gén volt a leginkább érintett transzporter, az expresszió 15-szeres növekedésével. Az SLC30A10 kritikus fontosságú a cink és a mangán homeosztázis és a gén mutációi szempontjából, ami károsodott ZnT10 funkciót vagy expressziót eredményez, mangán mérgezést okoz, Parkinson-szerű tünetekkel. NGS-eredményeinket valós idejű PCR-rel validáltuk Caco-2 sejtekben, valamint egészséges emberekből vett nyombélbiopsziákban 0,5-Tel kezeltükg D3-vitamin naponta 10 napig. Az SLC30A10 és a pozitív kontroll TRPV6 génexpressziójának növelése mellett a D3-vitamin a Znt10 fehérje expresszióját is növelte, amit a Western blot és a citofluoreszcencia is jelez. A potenciális D-vitaminra reagáló elemek (vdres) in silico azonosítása az SLC30A10 promoter és a dual-luciferase reporter assay 5′ – határoló régiójában fokozott promoter aktivitást mutatott a D-vitamin receptor (VDR) és a retinoid X receptor (RXR) konstrukciók, valamint a D3-vitamin jelenlétében, de nem akkor, amikor ezen tényezők egyike hiányzott. Az elektroforetikus mobilitási eltolódási vizsgálat (EMSA) és a verseny EMSA kimutatta a kiválasztott szekvenciák, nevezetesen az nt -1623/-1588 és az nt -1758/-1723 kötődését a transzkripciós kiindulási helyhez képest a VDR-tartalmú nukleáris kivonatokhoz. Összefoglalva, megmutattuk, hogy a D3-vitamin VDR-függő módon transzaktiválja az SLC30A10 gént, ami fokozott ZnT10 fehérje expressziót eredményez. Mivel az SLC30A10 erősen expresszálódik a vékonybélben, lehetséges, hogy a cink és a mangán szisztémás szintjének szabályozását a bélben lévő D3-vitamin szabályozza. A cink, a mangán és a D-vitamin fontos szerepet játszik a csontok anyagcseréjében és az agy egészségében. A cink és mangán pótlásának vagy kelátképzésének lehetséges szerepének jövőbeni vizsgálata a D3-vitamin beadása mellett tovább fogja érteni annak lehetséges előnyeit bizonyos betegségek, például csontritkulás és Parkinson-kór kezelésében.