25-гидроксивитамин D3 стимулирует переход скелетных мышц к медленно сокращающимся волокнам

Почему одна таблетка витамина может изменить работу мышц

Витамин D известен прежде всего тем, что помогает костям, но он также незаметно формирует работу наших мышц. В этом исследовании поставлен на первый взгляд простой, но важный вопрос для старения, физической формы и слабости: перенастраивает ли конкретная форма витамина D, называемая 25-гидроксивитамином D3, мышцы в сторону большего числа «выносливых» волокон по сравнению со стандартной добавкой витамина D3? На модели молодых крыс исследователи показали, что эта форма не только эффективнее повышает уровень витамина D в крови, но и смещает состав мышц ног в сторону медленных, устойчивых к утомлению волокон, которые во многом зависят от кислорода.

Две версии одного и того же вещества

Витамин D3, знакомая форма из многих добавок, на самом деле является исходным материалом. Организму сначала нужно преобразовать его в печени в 25-гидроксивитамин D3, который затем циркулирует в крови и служит основным показателем статуса витамина D. Второй этап в почках делает полностью активный гормон. Особенность в том, что 25-гидроксивитамин D3 можно также получать с пищей, и организм обращается с ним иначе: он более гидрофильный, меньше накапливается в жировой ткани и при одинаковом приеме обеспечивает более высокие уровни в крови. Предыдущие работы намекали, что обе формы могут влиять на размер и силу мышц, но было неясно, способны ли они смещать баланс между быстрыми, силовыми волокнами и медленными, ориентированными на выносливость.

Честный тест на растущих мышцах

Чтобы сравнить две формы напрямую, команда кормила молодых самцов крыс диетой без витамина D в течение четырех недель, доведя всех, кроме контрольных животных, до дефицита. Затем еще четыре недели разные группы получали либо различные дозы витамина D3, либо одну дозу 25-гидроксивитамина D3 в корме, тогда как одна группа оставалась в дефиците. Исследователи отслеживали массу тела, потребление пищи, долю жира и безжировой массы, уровень кальция и фосфора в крови и плотность костной ткани. Удивительно, но даже явный дефицит витамина D в течение восьми недель не замедлил рост и не изменил состав тела у этих молодых животных. Основные заметные изменения проявились не в размере мышц, а в их внутренней структуре.

Перенастройка мышечных волокон с быстрых на медленные

В длинной головке бедренной мышцы (biceps femoris), большой мышце на задней поверхности бедра, которая обычно содержит в основном быстрые, мощные волокна, ученые окрасили тонкие срезы, чтобы сосчитать типы волокон. У крыс, оставшихся в дефиците витамина D, было наименьшее количество медленных (тип I) волокон. Возвращение витамина D3 в нескольких дозах восстановило долю медленных волокон примерно до уровня, наблюдаемого в постоянно адекватной контрольной группе. Напротив, введение 25-гидроксивитамина D3 в умеренной дозе сместило мышцу дальше: доля медленных волокон выросла примерно вдвое по сравнению с контролем, тогда как самые быстрые, тип IIb, волокна уменьшились. Примечательно, что общий размер мышцы и средняя поперечная площадь отдельных волокон не изменились, то есть внутренний состав волокон изменился без простого роста или уменьшения.

Больше митохондрий и активная клеточная сигнализация

Медленные волокна, которым способствует 25-гидроксивитамин D3, богаты митохондриями — крошечными «электростанциями», использующими кислород для выработки энергии. Исследователи обнаружили, что число копий митохондриальной ДНК, показатель количества митохондрий, было наибольшим у крыс, получавших 25-гидроксивитамин D3, что соответствовало увеличению медленных волокон. Анализы крови показали, что эта форма витамина повышала циркулирующий 25-гидроксивитамин D до более высоких значений, чем даже самая высокая доза витамина D3. При изучении активности генов в мышце обе формы витамина D усиливали экспрессию генов, связанных с сокращением и признаками медленных волокон. Однако 25-гидроксивитамин D3 вызвал дополнительные изменения: более сильную активацию генов, связанных с образованием новых кровеносных сосудов и с кальцийзависимыми сигнальными каскадами, такими как ERK-пути и образование оксида азота — все они известны как факторы, способствующие окислительному, выносливому типу мышц.

Что это значит для повседневного здоровья

Для обычного читателя ключевой вывод в том, что не все добавки витамина D действуют одинаково на мышцы. У растущих крыс, восстанавливающихся после раннего дефицита витамина D, форма, которая обычно измеряется в анализах крови — 25-гидроксивитамин D3 — оказалась эффективнее обычного витамина D3 в повышении статуса витамина D и в сдвиге состава важной группы мышц ноги в сторону медленных, ориентированных на выносливость волокон, насыщенных митохондриями. Эти волокна более устойчивы к утомлению и атрофии, что может быть важно при таких состояниях, как возрастная потеря мышечной массы или хроническая слабость. Хотя нужны исследования на людях, работа указывает, что препараты на основе 25-гидроксивитамина D3 могут стать перспективной стратегией для поддержки качества мышц, а не только здоровья костей, путем незаметной внутренней перестройки их состава.

Цитирование: Park, M.Y., Kim, DY., Seok, MK. et al. 25-Hydroxyvitamin D₃ promotes slow-twitch fiber type transition in skeletal muscle. Sci Rep 16, 13294 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40724-y

Ключевые слова: витамин D, скелетная мышца, медленно сокращающиеся волокна, митохондрии, пищевые добавки