Vitamiini D on yleisnimitys ryhmälle rasvaliukoisia, rakenteeltaan samankaltaisia steroleja, jotka toimivat hormoneina. Tämä testi on suositeltavin alkutesti D-vitamiinitilanteen arvioimiseksi, ja se kuvaa tarkimmin elimistön D-vitamiinivarastoja.

Munuaissairauden yhteydessä saattaa olla tarpeen testata 1,25-dihydroksidivitamiini D:n (DHVD) pitoisuudet, jotta D-vitamiinitilanne voidaan arvioida asianmukaisesti. DHVD-testaus yksinään ei välttämättä osoita selvästi D-vitamiinivarastojen puutteita.

Kehossa olevat D-vitamiiniyhdisteet saadaan eksogeenisesti ravinnosta; kasveista 25-hydroksivitamiini D2:na (ergokalsiferoli tai kalsiferoli) tai eläinperäisistä tuotteista 25-hydroksivitamiini D3:na (kolekalsiferoli tai kalsidioli). D-vitamiinia voidaan saada myös endogeenisesti muuntamalla 7-dihydrokolesteroli 25-hydroksivitamiini D3:ksi ihossa ultraviolettialtistuksen yhteydessä.

25HDN muodostuu myöhemmin hydroksyloimalla (CYP2R1) maksassa. 25HDN on prohormoni, joka edustaa D-vitamiinin päävarasto- ja kuljetusmuotoa, joka varastoituu rasvakudokseen ja jota kuljetusproteiini sitoo tiukasti verenkierron aikana. Biologinen aktiivisuus ilmenee DHVD:nä, joka on 25HDN:n aktiivinen metaboliitti. 1-alfa-hydroksylaatio (CYP27B1) tapahtuu tarvittaessa, pääasiassa munuaisissa, lisäkilpirauhashormonin (PTH) valvonnassa ennen biologisen aktiivisuuden ilmaisemista. Muiden steroidihormonien tavoin DHVD sitoutuu ydinreseptoriin ja vaikuttaa geenien transkriptiomalleihin kohde-elimissä.

25HDN voi myös muuntua inaktiiviseksi metaboliitiksi 24,25-dihydroksivitamiini D:ksi (24,25D) (CYP24A1) hydroksylaation avulla. Tämä PTH:n säätelemä prosessi saattaa lisätä DHVD-synteesiä vaihtoehtoisen (CYP24A1)-hydroksylaatiotuotteen 24,25D:n kustannuksella. CYP24A1:n suorittama 25HDN:n ja DHVD:n inaktivointi on ratkaiseva prosessi, joka estää DHVD:n ylituotantoa ja siitä johtuvaa D-vitamiinin myrkyllisyyttä.

Tämän perusteella kiertävä 25HDN on paras indikaattori elimistön optimaalisista D-vitamiinivarastoista. Kiertävän 25HDN:n optimaalisten pitoisuuksien tarkoista tasoista käydään edelleen keskustelua. Lievä tai kohtalainen puutos voi liittyä osteoporoosiin tai sekundaariseen hyperparatyreoosiin. Vaikea puutos voi johtaa siihen, että vastamuodostunut osteoidi ei mineralisoidu luuhun, mikä johtaa riisitautiin lapsilla ja osteomalasiaan aikuisilla. D-vitamiinin puutteen vaikutuksia muihin elimiin kuin luustoon ei täysin tunneta, mutta niihin saattaa kuulua lisääntynyt alttius infektioille, lihasvaivat ja lisääntynyt paksusuolen, rintojen ja eturauhasen syövän riski.

Moderni 25HDN-puutos on yleistä; laitoshoidossa olevilla vanhuksilla sen esiintyvyys voi olla yli 50 %. Vaikkakin paljon harvinaisempi, vakava puutos ei myöskään ole harvinaista. Syitä 25HDN:n suboptimaalisiin pitoisuuksiin ovat muun muassa auringonvalon puute, joka on erityinen ongelma pohjoisilla leveysasteilla talvella; riittämätön saanti; imeytymishäiriöt (esim. keliakian vuoksi); pitkälle edenneen maksasairauden aiheuttama heikentynyt maksan D-vitamiinin 25-hydroksylaasiaktiivisuus; ja entsyymiä aiheuttavat lääkkeet, erityisesti monet epilepsialääkkeet, mukaan lukien fenytoiini, fenobarbitaali ja karbamatsepiini, jotka lisäävät 25HDN:n metaboliaa.