人體的整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的關(guān)鍵區(qū)域（包括海馬區(qū)）均存在有維生素 D 的受體。研究者的結(jié)論是：維生素 D 激活和滅活大腦和脊髓液中生物酶，這些酶直接影響神經(jīng)的生長(zhǎng)，突觸的密度和神經(jīng)遞質(zhì)的合成。
維生素 D 3 還表現(xiàn)為：提高神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)的谷胱甘肽合成，進(jìn)而保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞免受氧化應(yīng)激造成的損壞。維生素 D 還有助于調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，以減少整體的炎癥反應(yīng)。
維生素 D3 的指標(biāo)水平普遍地被估計(jì)的太低了。在醫(yī)學(xué)界，低于 32 毫微克/毫升的指標(biāo)被認(rèn)為是足夠的。然而，許多研究顯示：這一水平僅僅是能防止佝僂病的發(fā)生，但不足以達(dá)到人體的功能態(tài)。因此，功能醫(yī)學(xué)的醫(yī)生們所尋求的理想維生素 D3 的指標(biāo)水平是在60-100 毫微克/毫升范圍內(nèi)。維生素D3，是膽固醇的開(kāi)環(huán)化合物?？捎筛?、乳、魚(yú)肝油等食物獲取，也可在紫外線的作用下，在皮膚組織內(nèi)合成。
代謝過(guò)程
維生素D3無(wú)生物活性，需要經(jīng)過(guò)兩次羥化才具有生物活性。
首先，維生素D3與血液中的維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合后被運(yùn)輸?shù)礁闻K。在肝臟經(jīng)過(guò)25-羥化酶催化下轉(zhuǎn)變?yōu)?5-羥維生素D3［25-(OH)-D3］；進(jìn)入血液循環(huán)后同樣與維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合，隨后被運(yùn)輸?shù)侥I臟，在腎臟1α-羥化酶催化下生成具有激素活性的代謝產(chǎn)物1,25-二羥維生素D3［1,25-(OH)2-D3］，這就是活性維生素D3，又稱(chēng)為骨化三醇或鈣三醇。骨化三醇進(jìn)入血液循環(huán)后，又同樣與維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合，并隨血液循環(huán)達(dá)到各組織器官，如小腸、骨骼及腎臟等等，分別與這些器官內(nèi)組織細(xì)胞中的維生素D受體結(jié)合后發(fā)揮其生物效應(yīng)。
而阿法骨化醇［1α-(OH)-D3］是維生素D3在腎臟直接經(jīng)過(guò)1α-羥化酶活化后的產(chǎn)物，在體內(nèi)存在量極少。骨化三醇和阿法骨化醇均可通過(guò)人工來(lái)合成?？梢宰鳛樗幬锸褂?，但通常不能作為營(yíng)養(yǎng)素來(lái)補(bǔ)充。
骨化三醇進(jìn)入體內(nèi)后不需活化就可以直接起作用。而阿法骨化醇進(jìn)入體內(nèi)后需要經(jīng)過(guò)肝臟的25-羥化酶活化后才能變成具有活性的骨化三醇，然后再起作用，只要患者沒(méi)有嚴(yán)重的肝功能不全，阿法骨化醇在體內(nèi)的活化就不會(huì)有問(wèn)題。兩者相比，因?yàn)楣腔疾恍杌罨?，所以起效快，但作用時(shí)間相對(duì)較短，而阿法骨化醇需進(jìn)一步活化，所以起效較慢，但作用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。由于這兩種藥進(jìn)入體內(nèi)后都不需要經(jīng)腎臟的1α-羥化酶活化，所以適用于1α-羥化酶水平下降的人群，包括腎病患者。