維生素D生物學(xué)功能研究進(jìn)展及意義

王昌博，黃遠(yuǎn)英，殷光玲

（湯臣倍健股份有限公司技術(shù)研發(fā)部，廣東廣州510663）

維生素D生物學(xué)功能研究進(jìn)展及意義

王昌博，黃遠(yuǎn)英，殷光玲

（湯臣倍健股份有限公司技術(shù)研發(fā)部，廣東廣州510663）

維生素D作為防治佝僂病的維生素被廣泛認(rèn)知，但其在全球范圍內(nèi)的缺乏率卻很高。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)維生素D可能還具備其他的生物學(xué)功能，提示維生素D對(duì)人體健康有重要的意義。本文對(duì)維生素D潛在的生物學(xué)功能、國(guó)內(nèi)外人群營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn)行了綜述，并簡(jiǎn)述了維生素D營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑的對(duì)于人群健康狀況的意義。

維生素D；生物學(xué)功能；營(yíng)養(yǎng)狀況

維生素D是脂溶性維生素，主要存在2種化學(xué)形式，維生素D2和維生素D3。維生素D2化學(xué)名是麥角骨化醇，人體內(nèi)不能合成，主要通過(guò)攝入蔬菜和膳食補(bǔ)充劑補(bǔ)充；維生素D3化學(xué)名是膽鈣化醇，皮膚暴露于紫外線(xiàn)B（UVB）下時(shí)可以合成[1]。維生素D2和維生素D3都需要在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成具有活性的結(jié)構(gòu)，一般先在肝臟代謝為25-羥基維生素D[25（OH）D]，包括25（OH）D2和25（OH）D3。25（OH）D也稱(chēng)為骨化二醇，它會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為1，25（OH）D，即骨化三醇。維生素D的大部分功能即通過(guò)1，25（OH）D實(shí)現(xiàn)。

維生素D作為人體中必不可少的維生素，具有重要的生理作用，但其在人群中缺乏率卻很高，并且隨著人們生活環(huán)境、生活方式的改變，維生素D營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑對(duì)于改善其缺乏的現(xiàn)狀有重要意義。

1 維生素D的生物學(xué)功能

維生素D自發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直被認(rèn)定為是一種微量營(yíng)養(yǎng)素，參與鈣磷代謝，促進(jìn)骨骼發(fā)育及一些生理活動(dòng)。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)維生素D具有許多新的潛在的生物學(xué)功能，如抗腫瘤、預(yù)防心血管病、預(yù)防自身免疫性疾病、預(yù)防糖尿病等，維生素D調(diào)節(jié)鈣磷代謝僅僅是它的一種營(yíng)養(yǎng)功能。

1.1 調(diào)節(jié)血漿鈣磷平衡，預(yù)防佝僂病和骨質(zhì)軟化癥

維生素D的發(fā)現(xiàn)與佝僂病相關(guān)，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，目前認(rèn)為維生素D主要通過(guò)促進(jìn)腸道對(duì)鈣磷的吸收、對(duì)骨骼鈣的動(dòng)員、促進(jìn)腎臟重吸收鈣磷達(dá)到調(diào)節(jié)血漿鈣磷平衡的作用。維生素D在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性結(jié)構(gòu)，與甲狀旁腺素、降鈣素一起共同調(diào)節(jié)鈣磷平衡。當(dāng)血液中鈣濃度降低時(shí)，維生素D能使未成熟的破骨細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓钠乒羌?xì)胞，使鈣溶出增加，并釋放鈣進(jìn)入血液，使血鈣、血磷水平升高；當(dāng)血中鈣、磷濃度較高時(shí)，維生素D會(huì)促進(jìn)鈣、磷在骨骼上沉積。因此，維生素D有促進(jìn)骨質(zhì)更新的作用，預(yù)防兒童佝僂病和成人骨質(zhì)軟化癥[1]。

維生素D防治佝僂病和骨質(zhì)軟化癥的功效在全球范圍得到普遍認(rèn)可，各國(guó)在制定維生素D的DRI值時(shí)基本都是依據(jù)維生素D在這一方面的功效。

1.2 增加骨密度

由于維生素D具有調(diào)節(jié)鈣的作用，一般也認(rèn)為其可以協(xié)助增加骨密度。維生素D3可以通過(guò)調(diào)節(jié)小腸的鈣磷吸收而促進(jìn)骨的鈣化。即使小腸吸收不增加，仍可促進(jìn)骨鹽沉積，可能是維生素D3使Ca2+通過(guò)成骨細(xì)胞膜進(jìn)入骨組織的結(jié)果[2]。熊菲等評(píng)價(jià)了0歲～7歲兒童維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況及與骨密度的關(guān)系，通過(guò)對(duì)6 838名兒童的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)維生素D缺乏、不足組的骨密度值明顯低于維生素D充足組，且骨密度不足的檢出率也高于維生素D充足組（P＜0.01），該課題組認(rèn)為在一定范圍內(nèi)維生素D水平和骨密度可能有關(guān)[3]。趙海洋等調(diào)查了248名上海地區(qū)中老年人維生素D與骨密度之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)在中國(guó)上海健康中老年人群中存在嚴(yán)重的維生素D不足和缺乏狀況，維生素D的狀態(tài)與骨密度可能存在正性相關(guān)，但須進(jìn)一步進(jìn)行大樣本的研究來(lái)探討維生素D與骨質(zhì)疏松癥及骨折的關(guān)系[4]。

1.3 降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)

基礎(chǔ)及臨床實(shí)驗(yàn)證明維生D對(duì)心血管系統(tǒng)有保護(hù)作用，其可能機(jī)制是可降低對(duì)胰島素的耐受性；影響腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活性；起到免疫抑制劑的作用及抗心肌肥大和增生等作用[5]。Ginde等研究了血清維生素D含量與美國(guó)老年人心血管病死亡率之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)血清25（OH）D含量大于40 ng/mL的人群死亡率大大低于25（OH）D含量在10 ng/mL以下的人群[6]。李敏等對(duì)8篇中英文文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析，結(jié)果表明25（OH）D水平與心血管疾病發(fā)病相關(guān)，冠心病患者和心衰病人血清25（OH）D水平較普通人群低，認(rèn)為心血管疾病患者體內(nèi)25（OH）D水平明顯低于正常人，心衰患者降低程度更為明顯，提示可通過(guò)補(bǔ)充維生素D降低心血管疾病的發(fā)病率[7]。

1.4 降低糖尿病風(fēng)險(xiǎn)

近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)維生素D缺乏與1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠糖尿病及其他類(lèi)型糖尿病之間均存在著密不可分的關(guān)系。胰島β細(xì)胞上含有維生素D受體和活化酶，維生素D可能通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)、抑制自身免疫反應(yīng)、促進(jìn)胰島素合成及分泌、增加胰島素敏感性及維生素D相關(guān)基因多態(tài)性等多種作用機(jī)制對(duì)糖尿病的發(fā)病及血糖的控制發(fā)揮著重要作用。有學(xué)者統(tǒng)計(jì)分析維生素D補(bǔ)充劑對(duì)兒童和1型糖尿病的關(guān)系，從5篇高質(zhì)量的臨床研究結(jié)果來(lái)看，兒童早期補(bǔ)充維生素D可能可以降低患1型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，并且與補(bǔ)充劑量有正相關(guān)性[8]。Pittas等研究了女性中維生素D和鈣攝入量與2型糖尿病的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)同時(shí)補(bǔ)充維生素D和鈣，可能起到降低患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)[9]。丁怡等比較初發(fā)2型糖尿?。═2DM）患者血清維生素D與正常對(duì)照組的差異，認(rèn)為初發(fā)T2DM患者的血清維生素D水平較正常對(duì)照組降低，尤其是伴有肥胖、血脂異常者的血清維生素D水平降低更明顯[10]。

1.5 降低癌癥風(fēng)險(xiǎn)

維生素D發(fā)揮生物學(xué)功能主要通過(guò)與維生素D受體相結(jié)合后啟動(dòng)或抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄。越來(lái)越多的研究表明，維生素D對(duì)于腫瘤有潛在的抑制作用，在腫瘤細(xì)胞內(nèi)，維生素D通過(guò)與高親和力的特異性受體結(jié)合后，抑制腫瘤細(xì)胞增殖、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡、分化[11]。有研究分析統(tǒng)計(jì)了維生素D與結(jié)腸直腸癌之間的關(guān)聯(lián)，認(rèn)為兩者間確實(shí)存在關(guān)聯(lián)性，血清25（OH）D含量增加20 ng/mL，可以降低40%的結(jié)腸癌發(fā)生率[12]。Chen等對(duì)7篇臨床研究進(jìn)行了分析，認(rèn)為有強(qiáng)烈證據(jù)表明維生素D和鈣可預(yù)防乳腺癌的發(fā)生[13]。此外，維生素D對(duì)于白血病、肝癌、胃癌、鱗狀細(xì)胞癌、肺癌、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、前列腺癌等也有相關(guān)研究[14]。

1.6 其他潛在功能

隨著研究的深入，維生素D的其他潛在功能也逐步被發(fā)現(xiàn)，包括：降低多發(fā)性硬化癥風(fēng)險(xiǎn)、降低過(guò)敏和哮喘風(fēng)險(xiǎn)、肌肉骨骼疼痛、腎疾病等。國(guó)內(nèi)外對(duì)維生素D的這些潛在功能已有一定的研究試驗(yàn)，部分展示了積極的效果。但這些功能研究部分缺少大型臨床試驗(yàn)，部分出現(xiàn)陰性結(jié)果，或者對(duì)作用機(jī)制不明，有待更進(jìn)一步的研究展開(kāi)[15]。

2 國(guó)內(nèi)外人群維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況

2.1 維生素D缺乏情況

現(xiàn)有的研究關(guān)于人體血清維生素D水平的最佳水平等仍然存在不同的意見(jiàn)。根據(jù)美國(guó)醫(yī)學(xué)研究院2010年發(fā)布的報(bào)告[16]，和大部分的專(zhuān)家意見(jiàn)[17]，本文采納表1作為血清維生素D水平的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 血清25（OH）D水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard of Serum 25（OH）D Level

按照以上標(biāo)準(zhǔn)，吳光馳2009年在“婦幼與青少年?duì)I養(yǎng)進(jìn)展學(xué)術(shù)研討會(huì)”上發(fā)表了其對(duì)我國(guó)近20年來(lái)發(fā)表的有關(guān)人群維生素D營(yíng)養(yǎng)資料分析結(jié)果：我國(guó)人群維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況存在較大差異，39.2%為維生素D缺乏，其中孕婦80%和全部新生兒都是維生素D缺乏；32.4%為維生素D不足；維生素D充足者僅28.8%。北緯35度以北地區(qū)維生素D營(yíng)養(yǎng)不足比較嚴(yán)重，北緯25度以南地區(qū)維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況良好，中部地居中[17]。

國(guó)外維生素D缺乏情況同樣非常普遍。Holick的綜述提到，全球約有10億人群存在維生素D缺乏或不足。從多個(gè)臨床調(diào)查的結(jié)果看出，在美國(guó)和歐洲無(wú)論老年人、成人、青少年、兒童，男性或女性，維生素D的缺乏可達(dá)到32%～100%[15]。

2.2 維生素D缺乏原因

造成維生素D缺乏的原因有多種，包括年齡、性別、環(huán)境、生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣等[18]。從目前的分析來(lái)看，季節(jié)、地域、生活習(xí)慣和飲食習(xí)慣對(duì)維生素D水平的影響較大。一般來(lái)說(shuō)，夏季由于陽(yáng)光充足，人群維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況明顯優(yōu)于冬季；緯度低、海拔高的地區(qū)人群，經(jīng)常從事戶(hù)外活動(dòng)、飲食中含較多魚(yú)類(lèi)、奶類(lèi)等富含維生素D的食物的人群，維生素D營(yíng)養(yǎng)狀況較好。

2.3 維生素D推薦攝入量

在世界各國(guó)權(quán)威指南中，一般以防治佝僂病為目的制定維生素D的推薦量。李衛(wèi)國(guó)等選擇了來(lái)自美國(guó)、中國(guó)、加拿大、法國(guó)、波蘭和澳大利亞/新西蘭的9篇指南，使用指南研究與評(píng)價(jià)工具Ⅱ?qū)@些有關(guān)兒童青少年的維生素D指南進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，總結(jié)認(rèn)為，各指南基本認(rèn)同的是：0歲～1歲嬰兒400 IU/d的VD缺乏預(yù)防量是安全的；孕婦及哺乳期婦女要注意及時(shí)補(bǔ)充VD，或維持適宜25（OH）D水平[19]。2008年美國(guó)兒科學(xué)會(huì)發(fā)布的嬰幼兒及少年兒童維生素D缺乏和佝僂病的預(yù)防指南，推薦健康嬰兒、兒童和青少年至少攝入維生素D 10 μg/d（400 IU/d）；母乳喂養(yǎng)或部分母乳喂養(yǎng)嬰兒，從出生數(shù)天內(nèi)就開(kāi)始補(bǔ)充維生素D 10 μg/d（400 IU/d）[20]。非母乳喂養(yǎng)嬰兒如每日攝入維生素D強(qiáng)化配方奶不足1000 mL，兒童、青少年如不能從每日攝入的強(qiáng)化配方奶、牛奶或其他強(qiáng)化食品中獲得400 IU維生素D的，應(yīng)該酌情補(bǔ)充適量維生素D。2008中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)兒童保健學(xué)組組織討論了維生素D缺乏性佝僂病的全國(guó)會(huì)議，并發(fā)布防治建議，建議嬰兒生后2周開(kāi)始每日攝人維生素D 400IU至2歲，夏季戶(hù)外活動(dòng)多者可以停用；妊娠后期為秋冬季的孕婦宜適當(dāng)補(bǔ)充400 IU/d～1000 IU/d[21]。

中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)最新發(fā)布的《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》2013版中規(guī)定0歲～50歲人群維生素D RNI值為10 μg/d，50歲以上人群為15 μg/d[22]。

3 維生素D營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑對(duì)健康的意義

提高維生素D水平主要有3個(gè)途徑：增加陽(yáng)光照射；增加富含維生素D食物的攝入量；營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)的生活工作習(xí)慣由長(zhǎng)期戶(hù)外活動(dòng)，如農(nóng)耕、捕魚(yú)、狩獵等，轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)為主，因此減少了接受陽(yáng)光照射的時(shí)間，造成了維生素D合成減少。另外，近年來(lái)國(guó)內(nèi)空氣污染加劇，霧霾嚴(yán)重，也直接導(dǎo)致人群接受到的紫外線(xiàn)B減少。另一方面，人類(lèi)對(duì)食物的烹調(diào)加工方式也越來(lái)越向精細(xì)，這導(dǎo)致食物中營(yíng)養(yǎng)素的丟失。因此通過(guò)膳食補(bǔ)充劑的形式進(jìn)行補(bǔ)充，是較為可行且高效的方式。

如上文所述，全球約有10億，國(guó)內(nèi)約有4億維生素D缺乏人群，這是一個(gè)十分龐大的數(shù)字。缺乏意味著市場(chǎng)（我們并不因此感到高興），適當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)和推廣維生素D補(bǔ)充劑，預(yù)期可以惠及相當(dāng)一部分人群，特別是對(duì)于嬰兒、兒童、青少年、孕婦等高危人群。已有多個(gè)臨床研究表明維生素D補(bǔ)充劑在防治佝僂病、骨質(zhì)軟化癥、增加骨密度方面具有顯著效果；至于癌癥、心血管疾病、糖尿病等其他方面，維生素D補(bǔ)充劑也可能具有潛在的有益作用[23]。

4 展望

綜上所述，維生素D在全球范圍內(nèi)的缺乏情況非常普遍，維生素D營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑的開(kāi)發(fā)和推廣，可以顯著改善人群的健康狀況，如佝僂病等。而維生素D的其他生物學(xué)功能被逐步發(fā)現(xiàn)，雖然其中的一些功能還未得到充分的循證醫(yī)學(xué)證明，甚至有部分研究得出相反的結(jié)論，但越來(lái)越多的研究證明，維生素D的功能絕不僅僅局限于骨骼方面。相信隨著科學(xué)研究的深入，維生素D是否具備這些功能，其作用機(jī)制是什么，將會(huì)得到更明確的答案。

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Review of Biological Function of Vitamin D and Its Marketing Opportunity

WANG Chang-bo，HUANG Yuan-ying，YIN Guang-ling
（R&D Department of By-health Co.，Ltd.，Guangzhou 510663，Guangdong，China）

Vitamin D is known as a nutrient for rickets，but still with high deficiency worldwide.Recent research reviewed some other biological function of Vitamin D，indicated that it might be significant for human health.This review summarized the biological function of Vitamin D，the nutritional status in population，and the meaning of developing Vitamin D supplement.

Vitamin D；biological function；nutrition status

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.08.038

王昌博（1985—），男（漢），工程師，碩士，研究方向：營(yíng)養(yǎng)與保健食品。

2015-01-15