维生素D生物学功能研究进展及意义

王昌博，黄远英，殷光玲

（汤臣倍健股份有限公司技术研发部，广东广州510663）

维生素D生物学功能研究进展及意义

王昌博，黄远英，殷光玲

（汤臣倍健股份有限公司技术研发部，广东广州510663）

维生素D作为防治佝偻病的维生素被广泛认知，但其在全球范围内的缺乏率却很高。近年来国内外的研究发现维生素D可能还具备其他的生物学功能，提示维生素D对人体健康有重要的意义。本文对维生素D潜在的生物学功能、国内外人群营养状况进行了综述，并简述了维生素D营养素补充剂的对于人群健康状况的意义。

维生素D；生物学功能；营养状况

维生素D是脂溶性维生素，主要存在2种化学形式，维生素D2和维生素D3。维生素D2化学名是麦角骨化醇，人体内不能合成，主要通过摄入蔬菜和膳食补充剂补充；维生素D3化学名是胆钙化醇，皮肤暴露于紫外线B（UVB）下时可以合成[1]。维生素D2和维生素D3都需要在体内转化成具有活性的结构，一般先在肝脏代谢为25-羟基维生素D[25（OH）D]，包括25（OH）D2和25（OH）D3。25（OH）D也称为骨化二醇，它会进一步转化为1，25（OH）D，即骨化三醇。维生素D的大部分功能即通过1，25（OH）D实现。

维生素D作为人体中必不可少的维生素，具有重要的生理作用，但其在人群中缺乏率却很高，并且随着人们生活环境、生活方式的改变，维生素D营养素补充剂对于改善其缺乏的现状有重要意义。

1 维生素D的生物学功能

维生素D自发现以来一直被认定为是一种微量营养素，参与钙磷代谢，促进骨骼发育及一些生理活动。近年来研究发现维生素D具有许多新的潜在的生物学功能，如抗肿瘤、预防心血管病、预防自身免疫性疾病、预防糖尿病等，维生素D调节钙磷代谢仅仅是它的一种营养功能。

1.1 调节血浆钙磷平衡，预防佝偻病和骨质软化症

维生素D的发现与佝偻病相关，经过几十年的研究，目前认为维生素D主要通过促进肠道对钙磷的吸收、对骨骼钙的动员、促进肾脏重吸收钙磷达到调节血浆钙磷平衡的作用。维生素D在体内转化为活性结构，与甲状旁腺素、降钙素一起共同调节钙磷平衡。当血液中钙浓度降低时，维生素D能使未成熟的破骨细胞转变为成熟的破骨细胞，使钙溶出增加，并释放钙进入血液，使血钙、血磷水平升高；当血中钙、磷浓度较高时，维生素D会促进钙、磷在骨骼上沉积。因此，维生素D有促进骨质更新的作用，预防儿童佝偻病和成人骨质软化症[1]。

维生素D防治佝偻病和骨质软化症的功效在全球范围得到普遍认可，各国在制定维生素D的DRI值时基本都是依据维生素D在这一方面的功效。

1.2 增加骨密度

由于维生素D具有调节钙的作用，一般也认为其可以协助增加骨密度。维生素D3可以通过调节小肠的钙磷吸收而促进骨的钙化。即使小肠吸收不增加，仍可促进骨盐沉积，可能是维生素D3使Ca2+通过成骨细胞膜进入骨组织的结果[2]。熊菲等评价了0岁～7岁儿童维生素D营养状况及与骨密度的关系，通过对6 838名儿童的跟踪调查，发现维生素D缺乏、不足组的骨密度值明显低于维生素D充足组，且骨密度不足的检出率也高于维生素D充足组（P＜0.01），该课题组认为在一定范围内维生素D水平和骨密度可能有关[3]。赵海洋等调查了248名上海地区中老年人维生素D与骨密度之间的相关性，发现在中国上海健康中老年人群中存在严重的维生素D不足和缺乏状况，维生素D的状态与骨密度可能存在正性相关，但须进一步进行大样本的研究来探讨维生素D与骨质疏松症及骨折的关系[4]。

1.3 降低心血管疾病风险

基础及临床实验证明维生D对心血管系统有保护作用，其可能机制是可降低对胰岛素的耐受性；影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统活性；起到免疫抑制剂的作用及抗心肌肥大和增生等作用[5]。Ginde等研究了血清维生素D含量与美国老年人心血管病死亡率之间的相关性，发现血清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]。李敏等对8篇中英文文献进行Meta分析，结果表明25（OH）D水平与心血管疾病发病相关，冠心病患者和心衰病人血清25（OH）D水平较普通人群低，认为心血管疾病患者体内25（OH）D水平明显低于正常人，心衰患者降低程度更为明显，提示可通过补充维生素D降低心血管疾病的发病率[7]。

1.4 降低糖尿病风险

近年来的研究发现维生素D缺乏与1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠糖尿病及其他类型糖尿病之间均存在着密不可分的关系。胰岛β细胞上含有维生素D受体和活化酶，维生素D可能通过抑制炎症反应、抑制自身免疫反应、促进胰岛素合成及分泌、增加胰岛素敏感性及维生素D相关基因多态性等多种作用机制对糖尿病的发病及血糖的控制发挥着重要作用。有学者统计分析维生素D补充剂对儿童和1型糖尿病的关系，从5篇高质量的临床研究结果来看，儿童早期补充维生素D可能可以降低患1型糖尿病的风险，并且与补充剂量有正相关性[8]。Pittas等研究了女性中维生素D和钙摄入量与2型糖尿病的相关性，发现同时补充维生素D和钙，可能起到降低患2型糖尿病的风险[9]。丁怡等比较初发2型糖尿病（T2DM）患者血清维生素D与正常对照组的差异，认为初发T2DM患者的血清维生素D水平较正常对照组降低，尤其是伴有肥胖、血脂异常者的血清维生素D水平降低更明显[10]。

1.5 降低癌症风险

维生素D发挥生物学功能主要通过与维生素D受体相结合后启动或抑制靶基因的转录。越来越多的研究表明，维生素D对于肿瘤有潜在的抑制作用，在肿瘤细胞内，维生素D通过与高亲和力的特异性受体结合后，抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡、分化[11]。有研究分析统计了维生素D与结肠直肠癌之间的关联，认为两者间确实存在关联性，血清25（OH）D含量增加20 ng/mL，可以降低40%的结肠癌发生率[12]。Chen等对7篇临床研究进行了分析，认为有强烈证据表明维生素D和钙可预防乳腺癌的发生[13]。此外，维生素D对于白血病、肝癌、胃癌、鳞状细胞癌、肺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、前列腺癌等也有相关研究[14]。

1.6 其他潜在功能

随着研究的深入，维生素D的其他潜在功能也逐步被发现，包括：降低多发性硬化症风险、降低过敏和哮喘风险、肌肉骨骼疼痛、肾疾病等。国内外对维生素D的这些潜在功能已有一定的研究试验，部分展示了积极的效果。但这些功能研究部分缺少大型临床试验，部分出现阴性结果，或者对作用机制不明，有待更进一步的研究展开[15]。

2 国内外人群维生素D营养状况

2.1 维生素D缺乏情况

现有的研究关于人体血清维生素D水平的最佳水平等仍然存在不同的意见。根据美国医学研究院2010年发布的报告[16]，和大部分的专家意见[17]，本文采纳表1作为血清维生素D水平的评价标准。

表1 血清25（OH）D水平评价标准Table 1 Standard of Serum 25（OH）D Level

按照以上标准，吴光驰2009年在“妇幼与青少年营养进展学术研讨会”上发表了其对我国近20年来发表的有关人群维生素D营养资料分析结果：我国人群维生素D营养状况存在较大差异，39.2%为维生素D缺乏，其中孕妇80%和全部新生儿都是维生素D缺乏；32.4%为维生素D不足；维生素D充足者仅28.8%。北纬35度以北地区维生素D营养不足比较严重，北纬25度以南地区维生素D营养状况良好，中部地居中[17]。

国外维生素D缺乏情况同样非常普遍。Holick的综述提到，全球约有10亿人群存在维生素D缺乏或不足。从多个临床调查的结果看出，在美国和欧洲无论老年人、成人、青少年、儿童，男性或女性，维生素D的缺乏可达到32%～100%[15]。

2.2 维生素D缺乏原因

造成维生素D缺乏的原因有多种，包括年龄、性别、环境、生活习惯、饮食习惯等[18]。从目前的分析来看，季节、地域、生活习惯和饮食习惯对维生素D水平的影响较大。一般来说，夏季由于阳光充足，人群维生素D营养状况明显优于冬季；纬度低、海拔高的地区人群，经常从事户外活动、饮食中含较多鱼类、奶类等富含维生素D的食物的人群，维生素D营养状况较好。

2.3 维生素D推荐摄入量

在世界各国权威指南中，一般以防治佝偻病为目的制定维生素D的推荐量。李卫国等选择了来自美国、中国、加拿大、法国、波兰和澳大利亚/新西兰的9篇指南，使用指南研究与评价工具Ⅱ对这些有关儿童青少年的维生素D指南进行分析评价，总结认为，各指南基本认同的是：0岁～1岁婴儿400 IU/d的VD缺乏预防量是安全的；孕妇及哺乳期妇女要注意及时补充VD，或维持适宜25（OH）D水平[19]。2008年美国儿科学会发布的婴幼儿及少年儿童维生素D缺乏和佝偻病的预防指南，推荐健康婴儿、儿童和青少年至少摄入维生素D 10 μg/d（400 IU/d）；母乳喂养或部分母乳喂养婴儿，从出生数天内就开始补充维生素D 10 μg/d（400 IU/d）[20]。非母乳喂养婴儿如每日摄入维生素D强化配方奶不足1000 mL，儿童、青少年如不能从每日摄入的强化配方奶、牛奶或其他强化食品中获得400 IU维生素D的，应该酌情补充适量维生素D。2008中华医学会儿科学分会儿童保健学组组织讨论了维生素D缺乏性佝偻病的全国会议，并发布防治建议，建议婴儿生后2周开始每日摄人维生素D 400IU至2岁，夏季户外活动多者可以停用；妊娠后期为秋冬季的孕妇宜适当补充400 IU/d～1000 IU/d[21]。

中国营养学会最新发布的《中国居民膳食营养素参考摄入量》2013版中规定0岁～50岁人群维生素D RNI值为10 μg/d，50岁以上人群为15 μg/d[22]。

3 维生素D营养素补充剂对健康的意义

提高维生素D水平主要有3个途径：增加阳光照射；增加富含维生素D食物的摄入量；营养素补充剂。随着社会的发展，人类的生活工作习惯由长期户外活动，如农耕、捕鱼、狩猎等，转变为室内为主，因此减少了接受阳光照射的时间，造成了维生素D合成减少。另外，近年来国内空气污染加剧，雾霾严重，也直接导致人群接受到的紫外线B减少。另一方面，人类对食物的烹调加工方式也越来越向精细，这导致食物中营养素的丢失。因此通过膳食补充剂的形式进行补充，是较为可行且高效的方式。

如上文所述，全球约有10亿，国内约有4亿维生素D缺乏人群，这是一个十分庞大的数字。缺乏意味着市场（我们并不因此感到高兴），适当地开发和推广维生素D补充剂，预期可以惠及相当一部分人群，特别是对于婴儿、儿童、青少年、孕妇等高危人群。已有多个临床研究表明维生素D补充剂在防治佝偻病、骨质软化症、增加骨密度方面具有显著效果；至于癌症、心血管疾病、糖尿病等其他方面，维生素D补充剂也可能具有潜在的有益作用[23]。

4 展望

综上所述，维生素D在全球范围内的缺乏情况非常普遍，维生素D营养素补充剂的开发和推广，可以显著改善人群的健康状况，如佝偻病等。而维生素D的其他生物学功能被逐步发现，虽然其中的一些功能还未得到充分的循证医学证明，甚至有部分研究得出相反的结论，但越来越多的研究证明，维生素D的功能绝不仅仅局限于骨骼方面。相信随着科学研究的深入，维生素D是否具备这些功能，其作用机制是什么，将会得到更明确的答案。

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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（汉），工程师，硕士，研究方向：营养与保健食品。

2015-01-15