维生素D，你真的了解吗？

原文发表于2020-04-19

一提起维生素D，我们就会想到它对于钙代谢和骨骼的重要性。可是近20年，越来越多的证据表明，维生素D调控系统更原始的作用是调节生殖功能。

 

我们的皮肤在接收到阳光的紫外线之后，把胆固醇转化为维生素D3，维生素D3在肝脏被转化为无活性的前荷尔蒙25羟维生素D3 [25(OH)D3]。25(OH)D3在严格的内分泌调控下，再被肾脏转化为有生物活性的激素1,25二羟维生素D3 [1,25(OH)₂D3]。

 

因此我们体内前荷尔蒙-25(OH)D3的储备取决于日照；而日照的多少取决于季节、气候和纬度。

 

为什么一个调控钙代谢的激素与季节变化有关系？这是因为季节对于动物的生殖繁衍非常重要。如果在适合生殖的季节怀孕，后代出生时就可能有更丰富的食物来源，同时可以避免一些季节性的流行病和不利的环境条件，这样后代的存活几率就会增加。

母亲在怀孕的过程中，因胎儿骨骼发育，对于钙的需求大幅增加。由于钙的代谢与生殖密切相关，我们就不难理解为什么维生素D在调节生殖功能的同时，对于钙的代谢也有调控作用。

 

同样道理，维生素D与免疫系统的关系也是其对生殖调节作用的延伸。在怀孕的过程中，母体需要允许基因和自己差别很大的胎儿在体内生长10个月。要知道，我们的免疫系统非常敏感，有一点点外来抗原都会被发现并清除。

母亲和胎儿之所以能够和平相处，除了有胎盘分开母婴的血循环，也得益于维生素D对免疫的调节作用。维生素D和其它机制一起抑制特异性的细胞免疫功能，避免母体对胎儿的免疫排斥，同时加强非炎症性的非特异免疫机制来保证母婴的健康。

 

在物种进化和社会进步的过程中，季节对于人类生殖的重要性越来越细微，乃至经常被人们所忽略，实际上维生素D这个古老的感受自然光和年周期的反应系统仍然对孕育后代起到重要的调节作用。

 

维生素D与生殖功能

 

维生素D的受体(相当于维生素D的信号接收器或天线)在男性的睾丸、生殖道以及精子中都有较高的表达[1]。精子的维生素D受体表达水平可以预测精子的质量：高表达可通过升高精子内的钙浓度，来提高精子的游动能力。血清25(OH)D的水平也与精子活性相关。血清25(OH)D不足，可降低男性的精子数量、质量和游动能力[2]。

 

在女性生殖系统中，维生素D受体分布于卵巢，子宫内膜和子宫肌层[3]。女性25(OH)D水平低，与诸多不利于生殖的健康问题相关，如低卵巢储备[4]、输卵管功能障碍[5]、多囊卵巢[6]、子宫内膜异位[7]、和子宫肌瘤[8]。维生素D的抗增生和抗炎作用可预防和缓解子宫内膜异位[3]。

更有研究发现，维生素D在怀孕过程中，与孕酮相互促进，协同合作。在孕酮释放之后不久，如果受孕成功了，1,25(OH)₂D的转化量升高，帮助子宫内膜为受精卵着床以及整个孕程做准备；同时诱导T淋巴细胞向Th2分化，减弱细胞免疫和炎症，增强抗体免疫功能[9]。

 

维生素D并不是越多越好，对于人工授精的研究结果表明，卵泡液中维生素D水平过高会导致胚胎质量下降以及受精率的下降；血清维生素D太高(>125nmol/L)也会导致男性的精子数下降，异常精子数增加[10]。

 

因此对于生殖功能的调节，维生素D的水平有一个最佳区间；这可能刚好对应3-4月的动物发情期：寒冬和盛夏都不是最佳的受孕时间。秋季也有一个理想的日照和维生素D窗口，但是多数动物只在春天发情，这说明还有其它机制共同调节生殖过程。

 

维生素D在母婴健康的多个环节都起到重要的作用。充足的维生素D可以降低先兆子痫、妊娠糖尿病、早产、剖腹产、习惯性流产以及产后抑郁的风险；对于后代，健康的维生素D水平可以减少新生儿死亡、低出生体重、呼吸道感染、佝偻症、湿疹、哮喘、免疫低下和儿童自闭症的风险[11][12]。荟萃分析发现，≤2000iu/天的维生素D补剂，可以降低新生儿死亡和低出生体重的几率[13]。

 

维生素D与免疫功能

 

分娩后，母体的细胞免疫不再受抑制，细胞免疫活动忽然增强，这给自身免疫疾病提供了一个高发的窗口。这类疾病包括，甲状腺疾病[14]、系统性红斑狼疮[15]、类风湿性关节炎[16]、克罗恩氏病[17]等等，这些疾病的风险随25(OH)D的储备充足而降低。因此我们不难理解，为什么自身免疫疾病更多发生于高纬度、阳光不充足的国家[18]。

 

人体的非特异和特异性免疫细胞都表达维生素D的受体，并且对维生素D的浓度变化作出反应。当维生素D浓度增加，非特异免疫加强，抗菌肽LL-37的表达增加；同时与特异性免疫相关的辅助T细胞Th1和Th17被抑制，与免疫耐受相关的Th2和Treg得到加强[19][20]。

 

对于无症状克罗恩氏症患者，连续3个月每天服用1200-2000iu的维生素D，可显著缓解肠漏，减少血液炎症因子CRP，降低复发率，同时提高生活质量[21][22]。

维生素D也可以减轻另一类肠漏病-过敏的症状。过敏是免疫系统对于外来物过度敏感导致的身体不适，严重时可能引起休克和死亡。大量研究发现，较高的25(OH)D水平可以降低过敏性鼻炎[23]和重度哮喘的风险[24]。

 

维生素D对免疫的调节作用还体现在抗癌的方面。生态学研究发现，日照与15种癌症的死亡率负相关[25]。随机对照研究也证实，维生素D补剂虽然不影响癌症的发病率，但可显著降低癌症死亡风险[26]。

维生素D与骨骼肌肉

 

大量研究表明，保持健康的血清25(OH)D水平可以降低骨质疏松和骨折的风险。

 

澳大利亚对于社区老人的研究发现，25(OH)D血浓度低于32nmol/L的人，比在60~72nmol/L区间的人，骨折风险提高2.5倍[27]。这种趋势被荟萃研究所证实[28]。

 

可是一些荟萃分析发现，服用维生素D补剂与骨折率和摔跤风险无关[29][30]。

 

其中的原因有可能是：很多介入研究使用较低(400-800iu/天)的剂量。因为维生素D的吸收与膳食脂肪含量有很大关系，所以人与人之间可能因脂肪摄入的多少，存在较大的吸收率差别。这种差别伴随较低的服用剂量，或许不足以显著改变血清维生素D的水平。除此以外，骨折是一个多因素的结果，维生素D以外的因素，也可能起到重要的作用。

 

我们的肌肉细胞也含有维生素D受体，而且受体的数量随年龄增加而减少[31]。研究发现，老年人的运动功能，随着维生素D水平的降低而减弱[32]。相反荟萃研究表明，补充维生素D，可以改善老人的步态，缩短测试动作完成的时间[33]。

 

对于运动员，荟萃研究发现，维生素D补剂虽然对于整体肌肉力量、爆发力和上肢力量无影响，但是对下肢力量有改善，尤其对室内训练的运动员更显著[34]。

 

维生素D的其它功能

 

研究发现，把维生素D水平从54加倍到110nmol/L，全因死亡率下降20%，预期寿命增加两岁[35]。

 

一项定量的荟萃分析发现，对比25(OH)D >75 nmol/L的人群，25(OH)D <22.5 nmol/L的人群，全因死亡率显著升高，死亡风险增加90%[36]。

 

学术界流行的观念是，维生素D对很多人体系统都有重要的调节作用。但是并非所有想法都会得到科学数据，尤其是介入研究结果的证实。心血管疾病就是其中之一。

 

2019年发表的一项涉及2.6万人，随访5年的随机对照研究，发现每天补充2000iu的维生素D3，不能降低心血管疾病的风险[37]。这一点被同年发表的荟萃分析所证实[38]。

 

2017年，一项关于维生素D荟萃分析的系统综述，整合了35篇荟萃分析的结果，确认了每天补充10~20微克(400~800iu)维生素d可以降低中老年人的全因死亡率和癌症死亡率，同时，维生素D补剂对于预防上呼吸道感染和哮喘的加重有显著效果。但是现有证据不能确认维生素D补剂对心血管系统等其它非骨骼、非生殖系统有益处[39]。

 

如何补充维生素D？

 

最好的方式是晒太阳。真菌在被紫外线照射后会产生维生素D2，因此食用菌是维生素D的另一个重要来源。有趣的是，菌菇只有在阴凉潮湿的环境才生长，尤其是阴雨天。在没有太阳可晒时，大自然给我们提供了菌菇，作为补充维生素D的一个选项。

 

鉴于很多人没有机会每天晒太阳，而且气候不一定允许我们每天晒，同时可靠的含维生素D的真菌来源也不一定随时存在，为了保持健康的维生素D水平，有时服用补剂是不得已的辅助手段。

 

那么每天要补充多少维生素D才够呢？我们先看看什么是理想的血清维生素D水平。

 

传统的西非部落人群，着装较少，多半时间在户外，同时尽量避免阳光直射，他们的平均血清25(OH)D是115nmol/L[40]。

 

一项针对北欧人的研究发现，在25(OH)D的水平低于75nmol/L时，36%的髂嵴骨样本表面有未钙化的缺陷[41]。

 

美国老年医学会建议，可预防骨折的血清25(OH)D浓度为75nmol/L (30ng/ml) 以上[42]。因此，我们需要把目标血清25(OH)D定在至少75nmol/L以上。而当今超过八成普通人的血清维生素D水平都没有达到这个数值[43]。

 

那么每天应该补充多少呢？研究发现，连续11周每天1000iu可以使25(OH)D的水平达到75-90nmol/L，不再升高[41]；而每天5000iu，可以使70%受试者的25(OH)D的水平，在24周内达到100-150nmol/L[44]。所以对于没机会晒太阳的普通人来说，每天1000-5000iu是比较理想的区间。

因为维生素D的吸收率因脂肪摄入不同而有很大的差别[45]，遵循低脂饮食的人可能需要摄入较大剂量才能达到身体需求。

另外一个问题是，维生素D2和D3，哪一个效果更好？

 

首先，维生素D2来自真菌；维生素D3一般来自羊毛，如果标识“纯素D3”，则来自微生物发酵。这两种不同来源的维生素D在体内遵循同一个活化途径，最终的活性激素分别为1,25(OH)₂D2和1,25(OH)₂D3。

 

从临床效果来看，只要血清浓度达到健康范围，二者的长期临床效果没有差别[41]。但是维生素D2的排出速度比D3快一倍，因此在基础维生素D水平较低时，D3比D2能更快升高25(OH)D[46]。

 

需要强调的是，最天然的方法(晒太阳)是比服用补剂更好、更安全、更全面的补充方法。适度的日晒不仅仅帮助皮肤合成维生素D，也可以生成一氧化氮等有利于健康的活性物质[47]。

 

维生素D系统是一个古老的感受季节变化的调节系统，对人体多方面都有重要的调节作用。因此每天适量的日晒是健康生活方式中不可或缺的一部分。

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维生素D的单位换算：

血清维生素D：30ng/ml=75nmol/L

维生素D补剂：400iu(国际单位)=10微克

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