Vitamine D is een generieke benaming voor een groep vetoplosbare, structureel vergelijkbare sterolen, die als hormonen werken. Deze test is de eerste voorkeurstest voor het bepalen van de vitamine D-status en geeft de vitamine D-voorraad van het lichaam het nauwkeurigst weer.

In aanwezigheid van nierziekte kan het testen van 1,25-dihydroxyvitamine D (DHVD)-spiegels nodig zijn om de vitamine D-status adequaat te bepalen. DHVD-testen alleen kunnen geen duidelijke aanwijzing zijn voor tekorten aan vitamine D-voorraden.

Vitamine D-verbindingen in het lichaam worden exogeen verkregen via de voeding; uit planten als 25-hydroxyvitamine D2 (ergocalciferol of calciferol) of uit dierlijke producten als 25-hydroxyvitamine D3 (cholecalciferol of calcidiol). Vitamine D kan ook endogeen worden verkregen door omzetting van 7-dihydrocholesterol in 25-hydroxyvitamine D3 in de huid bij ultraviolette blootstelling.

25HDN wordt vervolgens gevormd door hydroxylering (CYP2R1) in de lever. 25HDN is een prohormoon dat de belangrijkste reservoir- en transportvorm van vitamine D vertegenwoordigt; het wordt opgeslagen in vetweefsel en stevig gebonden door een transporteiwit terwijl het in circulatie is. De biologische activiteit komt tot uiting in de vorm van DHVD, de actieve metaboliet van 25HDN. 1-Alphahydroxylering (CYP27B1) vindt op verzoek plaats, voornamelijk in de nieren, onder controle van het bijschildklierhormoon (PTH), voordat de biologische activiteit tot uiting komt. Net als andere steroïdhormonen bindt DHVD aan een nucleaire receptor, waardoor het gen-transcriptiepatroon in doelorganen wordt beïnvloed.

25HDN kan ook worden omgezet in de inactieve metaboliet 24,25-dihydroxyvitamine D (24,25D) door (CYP24A1) hydroxylering. Dit door PTH gereguleerde proces zou de DHVD-synthese kunnen verhogen ten koste van het alternatieve hydroxyleringsproduct (CYP24A1) 24,25D. Inactivering van 25HDN en DHVD door CYP24A1 is een cruciaal proces dat overproductie van DHVD en daaruit voortvloeiende vitamine D toxiciteit voorkomt.

Gebaseerd op deze overwegingen is circulerend 25HDN de beste indicator van optimale vitamine D lichaamsvoorraden. De exacte niveaus van optimale circulerende 25HDN concentraties blijven een punt van discussie. Een licht tot matig tekort kan geassocieerd worden met osteoporose of secundaire hyperparathyreoïdie. Ernstige tekorten kunnen leiden tot het falen van de mineralisatie van nieuw gevormd osteoid in het bot, resulterend in rachitis bij kinderen en osteomalacie bij volwassenen. De gevolgen van een vitamine D-tekort voor andere organen dan de botten zijn niet volledig bekend, maar zouden kunnen bestaan uit een verhoogde vatbaarheid voor infecties, spierongemakken, en een verhoogd risico op darm-, borst- en prostaatkanker.

Matige 25HDN deficiëntie komt vaak voor; bij geïnstitutionaliseerde ouderen kan de prevalentie meer dan 50% bedragen. Hoewel veel minder vaak, is ernstige deficiëntie ook niet zeldzaam. Redenen voor suboptimale 25HDN-spiegels zijn een gebrek aan blootstelling aan de zon, een bijzonder probleem in noordelijke breedtegraden tijdens de winter; onvoldoende inname; malabsorptie (bijv. door coeliakie); verminderde levervitamine D 25-hydroxylase activiteit, secundair aan gevorderde leverziekte; en enzym-inducerende geneesmiddelen, in het bijzonder veel anti-epileptica, waaronder fenytoïne, fenobarbital, en carbamazepine, die het 25HDN-metabolisme verhogen.