Скелетные мышцы – пластичная ткань, обладающая способностью к адаптации и регенерации в условиях стресса и в ответ на повреждения. При чрезмерных физических нагрузках наблюдается значительное повреждение мышечных волокон с нарушением их структуры и функций [Mackey and Kjaer, 2017]. В зонах некроза скапливаются нейтрофилы и макрофаги, усиливается апоптоз и биогенез мышечных волокон – усиленный «клеточный оборот» способствует быстрому замещению поврежденных и погибших клеток здоровыми. При этом мышечное волокно образуется не полностью de novo, как в случае с большинством прочих типов клеток организма, а на базе сохраняющейся базальной мембраны [Lepper et al., 2011; Zammit et al., 2004].
В ходе регенерации мышечной ткани усиливается экспрессия рецептора витамина D (VDR), который в норме присутствует на мембране миоцитов, как и фермент CYP27B1, превращающий 25(OH)D в его активную форму - 1,25(OH)D [Srikuea et al., 2012]. Исследования на модельных организмах показывают, что витамин D снижает выработку активных форм кислорода (АФК), увеличивает антиоксидантную емкость мышечной ткани и предотвращает окислительный стресс, который является следствием разрушения клеток мышц и сопровождает процесс регенерации мышечной ткани. Экспериментальное удаление VDR с клеток (нокдаун) приводит к снижению продукции АТФ и митохондриальной дисфункции.
Прием дополнительных количеств витамина D потенциально может стимулировать экспрессию VDR и стимулировать дифференцировку сателлитных клеток и миоцитов. Передача сигналов через VDR также увеличивает митохондриальный биогенез и передачу сигналов слияния, ингибирует выработку АФК и тем самым снижает потребность в антиоксидантах [Latham et al., 2021].
Kim, D. H., Meza, C. A., Clarke, H., Kim, J. S., & Hickner, R. C. (2020). Vitamin D and Endothelial Function. Nutrients, 12(2), 575.
Latham, C. M., Brightwell, C. R., Keeble, A. R., Munson, B. D., Thomas, N. T., Zagzoog, A. M., Fry, C. S., & Fry, J. L. (2021). Vitamin D Promotes Skeletal Muscle Regeneration and Mitochondrial Health. Frontiers in physiology, 12, 660498.
Lepper, C., Partridge, T. A., & Fan, C.-M. (2011). An absolute requirement for Pax7-positive satellite cells in acute injury-induced skeletal muscle regeneration. Development, 138, 3639–3646.
Mackey, A. L., & Kjaer, M. (2017). The breaking and making of healthy adult human skeletal muscle in vivo. Skeletal muscle, 7(1), 24.
Srikuea, R., Zhang, X., Park-Sarge, O. K., & Esser, K. A. (2012). VDR and CYP27B1 are expressed in C2C12 cells and regenerating skeletal muscle: potential role in suppression of myoblast proliferation. American journal of physiology. Cell physiology, 303(4), C396–C405.
Zammit, P. S., Golding, J. P., Nagata, Y., Hudon, V., Partridge, T. A., & Beauchamp, J. R. (2004). Muscle satellite cells adopt divergent fates: a mechanism for self-renewal?. The Journal of cell biology, 166(3), 347–357.