Роль вітаміну Д у процесі абсорбції кальцію боргу залишалася не з'ясованою. Спочатку вважали, що вітамін Д є переносником іонів кальцію через стінку кишечника. Однак подальші спостереження показали, що він не здатний зв'язувати кальцій. Більш вдалою виявилася теорія цитратного механізму всмоктування кальцію в кишечнику (Carllsson, Hollunger, 1954; У. М. Ньюман, 1961). Згідно цій гіпотезі, вітамін Д викликає посилене утворення лимонної кислоти в лужному каймі слизової кишечника. Лимонна кислота утворює з кальцієм розчинний комплекс цитрату кальцію, який надходить у сироватку крові, де окислюється із звільненням іонізованого кальцію.
Подальшими роботами (Шахтар, Dowdle, 1960; Н. О. і Н. С. Harrison, 1965) було показано, що всмоктування кальцію є енергозалежним процесом, пов'язаним із системою окисного фосфорилювання, оскільки активний транспорт кальцію, стимульований вітаміном Д, вимагає присутності кисню та обмінного субстрату. Механізм всмоктування пояснюється здатністю вітаміну Д підвищувати проникність клітинних мембран слизової тонкого кишечника для іонів кальцію.
За даними Е. S. Holdsworth (1965), поверхня епітеліальної клітини, звернена до просвіту кишечника і до серозної оболонці, містить односпрямовані енергозалежні кальцийнасасывающие системи (H1 і Н2). Клітина також здійснює двонаправлений дифузний транспорт (Д1 і Д2) кальцію (рис. 5).
Отже, активний транспорт кальцію здійснюється за двома напрямами: з клітини слизової до просвіту кишечника (Н) і до серозної оболонці (Н2). Цим самим знижується внутрішньоклітинна концентрація кальцію, полегшуються умови для дифузного транспорту цього електроліту. Дифузний транспорт (Д1 і Д2) залежить від стану проникності мембрани і відбувається в напрямку градієнта концентрації (різниці між внутрішньо - і позаклітинним вмістом кальцію).
Грунтовний перегляд поглядів на механізм дії вітаміну Д в організмі пов'язаний з роботами R. Wasserman з співавторами (1969), L. D. Wrigth (1969). В експериментальних дослідженнях вони переконливо довели, що під впливом вітаміну Д в слизовій тонкого кишечника рахитичных курчат синтезується специфічний білок, що бере безпосередню участь в абсорбції кальцію. Ці дані були підтверджені дослідами із застосуванням антибіотиків, що інгібують білковий синтез в клітці. Якщо тваринам з проявами рахіту одночасно з вітаміном Д вводився актиноміцин Д або пуромицин, то специфічний білок слизової кишечника не синтезувався і абсорбція кальцію не зростала (Бауман, 1971; Krawitt, Kunin, 1971).
Відомо, що актиноміцин Д пригнічує процес транскрипції ДНК на і-РНК. Тому вчені вважали, що механізм дії вітаміну Д також пов'язаний з транскрипцією у клітинному ядрі. Це припущення було доведено в експерименті щодо включення мічених уридина і оротовой кислоти у фракцію ядерної РНК клітин слизової оболонки кишечника тварин з рахітом після отримання вітаміну Д3.
За даними М. R. Haussler, A. W. Norman (1967, 1969), при введенні фізіологічних доз вітаміну Д3 рахитичным курчатам велика частина мітки в ядрах слизової тонкого кишечника виявляється пов'язаної безпосередньо з хроматином. Вони ж виділили з хроматину ядер кислий білок, який є, на їхню думку, специфічним рецептором вітаміну Д3 або його метаболітів. Взаємодія вітаміну Д з цим рецептором викликає депресію гена, що кодує синтез білка, який бере участь в переносі кальцію.
