維生素D,你真的瞭解嗎?

3 5 月, 2020

一提起維生素D,我們就會想到它對於鈣代謝和骨骼的重要性。可是近20年越來越多的證據表明,維生素D調控系統更原始的作用是調節生殖功能
 
我們的皮膚在接收到陽光的紫外線之後,把膽固醇轉化為維生素D3,維生素D3在肝臟被轉化為無活性的前荷爾蒙25羥維生素D3 [25(OH)D3]。25(OH)D3在嚴格的內分泌調控下,再被腎臟轉化為有生物活性的激素1,25二羥維生素D3 [1,25(OH)2D3]。
 
因此我們體內前荷爾蒙-25(OH)D3的儲備取決於日照;而日照的多少取決於季節、氣候和緯度。
 
 
為什麼一個調控鈣代謝的激素與季節變化有關係?這是因為季節對於動物的生殖繁衍非常重要。如果在適合生殖的季節懷孕,後代出生時就可能有更豐富的食物來源,同時可以避免一些季節性的流行病和不利的環境條件,這樣後代的存活幾率就會增加。
 
母親在懷孕的過程中,因胎兒骨骼發育,對於鈣的需求大幅增加。由於鈣的代謝與生殖密切相關,我們就不奇怪為什麼維生素D在調節生殖功能的同時,對於鈣的代謝也有調控作用。
 
同樣道理,維生素D與免疫系統的關係也是其對生殖調節作用的延伸。在懷孕的過程中,母體需要允許基因和自己差別很大的胎兒在體內生長10個月。要知道,我們的免疫系統非常敏感,有一點點外來抗原都會被發現並清除。
 
母親和胎兒之所以能夠和平相處,除了有胎盤分開母嬰的血循環,也得益於維生素D對免疫的調節作用。維生素D和其它機制一起抑制特異性的細胞免疫功能,避免母體對胎兒的免疫排斥,同時加強非炎症性的非特異免疫機制來保證母嬰的健康。
 
在物種進化和社會進步的過程中,季節對於人類生殖的重要性越來越細微,乃至經常被人們所忽略,實際上維生素D這個古老的感受自然光和年週期的反應系統仍然對孕育後代起到重要的調節作用。
 
維生素D與生殖功能
 
維生素D的受體(相當於維生素D的信號接收器,或天線)在男性的睪丸、生殖道以及精子中都有較高的表達[1]。精子的維生素D受體表達水平可以預測精子的質量:高表達可通過升高精子內的鈣濃度,提高精子的游動能力。血清25(OH)D的水平也與精子活性相關。血清25(OH)D不足,可降低男性的精子數量、質量、和游動能力[2]
 
在女性生殖系統中,維生素D受體分布於卵巢,子宮內膜和子宮肌層[3]。女性25(OH)D水平低,與諸多不利於生殖的健康問題相關,如低卵巢儲備[4]、輸卵管功能障礙[5]、多囊卵巢[6]、子宮內膜異位[7]、和子宮肌瘤[8]。維生素D的抗增生和抗炎作用可預防和緩解子宮內膜異位[3]
更有研究發現,維生素D在懷孕過程中,與孕酮相互促進,協同合作。在孕酮釋放之後不久,如果受孕成功了,1,25(OH)2D的轉化量升高,幫助子宮內膜為受精卵著床以及整個孕程做準備;同時誘導T淋巴細胞向Th2分化,減弱細胞免疫和炎症,增強抗體免疫功能[9]
 
維生素D並不是越多越好,對於人工授精的研究結果表明,卵泡液中維生素D水平過高會導致胚胎質量下降以及受精率的下降;血清維生素D太高(>125nmol/L)也會導致男性的精子數下降,異常精子數增加[10]
 
因此對於生殖功能的調節,維生素D的水平有一個最佳區間;這可能剛好對應3-4月的動物發情期:寒冬和盛夏都不是最佳的受孕時間。秋季也有一個理想的日照和維生素D窗口,但是多數動物只在春天發情,這說明還有其它機制共同調節生殖過程。
 
維生素D在母嬰健康的多個環節都起到重要的作用。充足的維生素D可以降低先兆子癇、妊娠糖尿病、早產、剖腹產、習慣性流產以及產後抑鬱的風險;對於後代,健康的維生素D水平可以減少新生兒死亡、低出生體重、呼吸道感染、佝僂症、濕疹、哮喘、免疫低下和兒童自閉症的風險[11][12]。薈萃分析發現,≤2000iu/天的維生素D補劑,可以降低新生兒死亡和低出生體重的幾率[13]
 
維生素D與免疫功能
 
分娩後,母體的細胞免疫不再受抑制,細胞免疫活動忽然增強,這給自身免疫疾病提供了一個高發的窗口。這類疾病包括,甲狀腺疾病[14]、系統性紅斑狼瘡[15]、類風濕性關節炎[16]克羅恩氏病[17]等等,這些疾病的風險隨25(OH)D的儲備充足而降低。因此我們不難理解,為什麼自身免疫疾病更多發生於高緯度、陽光不充足的國家[18]
 
 
人體的非特異和特異性免疫細胞都表達維生素D的受體,並且對維生素D的濃度變化作出反應。當維生素D濃度增加,非特異免疫加強,抗菌肽LL-37的表達增加;同時與特異性免疫相關的輔助T細胞Th1和Th17被抑制,與免疫耐受相關的Th2和Treg得到加強[19][20]
 
對於無症狀克羅恩氏症患者,連續3個月每天服用1200-2000iu的維生素D,可顯著緩解腸漏,減少血液炎症因子CRP,降低復發率,同時提高生活質量[21][22]
維生素D也可以減輕另一類腸漏病-過敏的症狀。過敏是免疫系統對於外來物過度敏感導致的身體不適,嚴重時可能引起休克和死亡。大量研究發現,較高的25(OH)D水平可以降低過敏性鼻炎[23]和重度哮喘的風險[24]
 
維生素D對免疫的調節作用還體現在抗癌的方面。生態學研究發現,日照與15種癌症的死亡率負相關[25]。隨機對照研究也證實,維生素D補劑雖然不影響癌症的發病率,但可顯著降低癌症死亡風險[26]
 
 
維生素D與骨骼肌肉
 
大量研究表明,保持健康的血清25(OH)D水平可以降低骨質酥鬆和骨折的風險
 
澳大利亞對於社區老人的研究發現,25(OH)D血濃度低於32nmol/L的人,比在60~72nmol/L區間的人,骨折風險提高2.5倍[27]。這種趨勢被薈萃研究所證實[28]
 
可是一些薈萃分析發現,服用維生素D補劑與骨折率和摔跤風險無關[29][30]
 
其中的原因有可能是:很多介入研究使用較低(400-800iu/天)的劑量。因為維生素D的吸收與膳食脂肪含量有很大關係,所以人與人之間可能因脂肪攝入的多少,存在較大的吸收率差別。這種差別伴隨較低的服用劑量,或許不足以顯著改變血清維生素D的水平。除此以外,骨折是一個多因素的結果,維生素D以外的因素,也可能起到重要的作用。
 
我們的肌肉細胞也含有維生素D受體,而且受體的數量隨年齡減少[31]。研究發現,老年人的運動功能,隨著維生素D水平的降低而減弱[32]。相反薈萃研究表明,補充維生素D,可以改善老人的步態,縮短測試動作完成的時間[33]
 

對於運動員,薈萃研究發現,維生素D補劑雖然對於整體肌肉力量、爆發力、和上肢力量無影響,但是對下肢力量有改善,尤其對室內訓練的運動員更顯著[34]
 
維生素D的其它功能
 
研究發現,把維生素D水平從54加倍到110nmol/L,全因死亡率下降20%,預期壽命增加兩歲[35]
 
一項定量的薈萃分析發現,對比25(OH)D >75 nmol/L的人群,25(OH)D <22.5 nmol/L的人群,全因死亡率顯著升高,死亡風險增加90%[36]
 
學術界流行的觀念是,維生素D對很多人體系統都有重要的調節作用。但是並非所有想法都會得到科學數據,尤其是介入研究結果的證實。心血管疾病就是其中之一。
 
2019年發表的一項涉及2.6萬人,隨訪5年的隨機對照研究,發現每天補充2000iu的維生素D3,不能降低心血管疾病的風險[37]。這一點被同年發表的薈萃分析所證實[38]
 
2017年,一項關於維生素D薈萃分析的系統綜述,整合了35篇薈萃分析的結果,確認了每天補充10~20微克(400~800iu)維生素d可以降低中老年人的全因死亡率和癌症死亡率,同時,維生素D補劑對於預防上呼吸道感染和哮喘的加重有顯著效果。但是現有證據不能確認維生素D補劑對心血管系統等其它非骨骼、非生殖系統有益處[39]
 
如何補充維生素D?
 
最好的方式是曬太陽。真菌在被紫外線照射後會產生維生素D2,因此食用菌是維生素D的另一個重要來源。有趣的是,菌菇只有在陰涼潮濕的環境才生長,尤其是陰雨天。在沒有太陽可曬時,大自然給我們提供了菌菇,作為補充維生素D的一個選項。
 
鑒於很多人沒有機會每天曬太陽,而且氣候不一定允許我們每天曬,同時可靠的含維生素D的真菌來源也不一定隨時存在,為了保持健康的維生素D水平,有時服用補劑是不得已的輔助手段
 
那麼每天要補充多少維生素D才夠呢?我們先看看什麼是理想的血清維生素D水平。
 
傳統的西非部落人群,著裝較少,多半時間在戶外,同時盡量避免陽光直射,他們的平均血清25(OH)D是115nmol/L[40]
 

 

 
一項針對北歐人的研究發現,在25(OH)D的水平低於75nmol/L時,36%的髂嵴骨樣本表面有未鈣化的缺陷[41]
 
美國老年醫學會建議,可預防骨折的血清25(OH)D濃度為75nmol/L (30ng/ml) 以上[42]。因此,我們需要把目標血清25(OH)D定在至少75nmol/L以上。而當今超過八成普通人的血清維生素D水平都沒有達到這個數值[43]
 
那麼每天應該補充多少呢?研究發現,連續11周每天1000iu可以使25(OH)D的水平達到75-90nmol/L,不再升高[41];而每天5000iu,可以使70%受試者的25(OH)D的水平,在24周內達到100-150nmol/L[44]。所以對於沒機會曬太陽的普通人來說,每天1000-5000iu是比較理想的區間
因為維生素D的吸收率因脂肪攝入不同而有很大的差別[45]遵循低脂飲食的人可能需要攝入較大劑量才能達到身體需求。

另外一個問題是,維生素D2和D3,哪一個效果更好
 
首先,維生素D2來自真菌;維生素D3一般來自羊毛,如果標識「純素D3」,則來自生物發酵。這兩種不同來源的維生素D在體內遵循同一個活化途徑,最終的活性激素分別為1,25(OH)2D2和1,25(OH)2D3。
 
從臨床效果來看,只要血清濃度達到健康範圍,二者的長期臨床效果沒有差別[41]。但是維生素D2的排出速度比D3快一倍,因此在基礎維生素D水平較低時,D3比D2能更快升高25(OH)D[46]
 
需要強調的是,最天然的方法(曬太陽)是比服用補劑更好、更安全、更全面的補充方法。適度的日曬不僅僅幫助皮膚合成維生素D,也可以生成一氧化氮等有利於健康的活性物質[47]
 
維生素D系統是一個古老的感受季節變化的調節系統,對人體多方面都有重要的調節作用。因此每天適量的日曬是健康生活方式中不可或缺的一部分。
 
關於維生素D的單位換算:
血清維生素D:30ng/ml=75nmol/L
維生素D補劑:400iu(國際單位)=10微克
【鄭重提醒】
本公眾號所有文章僅為分享健康理念,請勿因此放棄任何必要的醫療措施。飲食原則是方向性建議,需依自身情況靈活調整。
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作者簡介:徐嘉,暢銷書《非藥而愈》作者,美國約翰霍普金斯大學醫學院生理學博士,北京大學生物物理學學士。自2014年起,在全國各地健康巡講一千餘場。

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