返朴，返朴，努力做好科普！微信《返朴》，也欢迎来玩呀！ 阅读原文 维生素 D（VD）对人体的钙吸收起着关键作用。VD 缺乏的时候，吃下去的钙只能被吸收 10%，再怎么补钙也可能无济于事。对现代城市伏案工作学习的人群来说，怎样才能知道日照是否已经生成了足量的 VD？补钙要补 VD，该通过哪些形式补？有什么需要注意的？本文介绍了人体所需维生素 D 的来源、作用、 如何补充以及血检结果的解读，希望帮到各位新手父母和需要补钙、正在补钙的你。 撰文 | 史隽 什么是 VD？ 20 世纪初期，研究营养缺乏症的医生们发现了 13 种维生素。由于人体自身不能合成维生素，所以，从那时起，科学家们就将维生素定义为必须从饮食中获取的有机化学物质，它们在人身体的新陈代谢中起着至关重要的作用，但仅需少量即可发挥作用。 维生素 D (VD) 是这 13 种维生素之一，是一种脂溶性维生素 (总共有 4 种脂溶性维生素：维生素 A、D、E、K)。虽然 VD 确实对健康至关重要，而且只需要少量即可，但是严格地从定义上讲，它不应该算是维生素，因为人体是可以自身合成 VD 的。相反，大多数天然的食物，除了鱼和蛋黄等以外，都不含 VD。此外，从食物中获取的 VD，人体也必须先对其进行转化加工，才能发挥作用。 和其他常见维生素不同，VD 不是一种化学物质，而是许多化学结构类似的化学物质的总称。常见的 VD 主要包括两种类型：维生素 D2 (ergocalciferol) 和维生素 D3(cholecalciferol)。 图 1：维生素 D2 和维生素 D3 的化学结构 维生素 D2 主要来自真菌(例如在阳光下生长的蘑菇)和一些植物源食物。阳光中的紫外线 B(UVB)会促进蘑菇中的麦角固醇(ergosterol)形成维生素 D2[1]。人工合成维生素 D2 的过程也比较简单，将植物甾醇暴露于紫外线中就可以生成维生素 D2。由于维生素 D2 的生产成本较低，所以经常被添加在食品里。 维生素 D3 仅存在于动物源食物中，如多脂鱼（fatty fish，指各部肌肉混合后脂肪含量高于 5.0% 的鱼类）、鱼油、肝脏、蛋黄等。人体内天然的维生素 D3 是由皮肤中普遍存在的 7- 脱氢胆固醇作为前体合成产生的。阳光是合成反应的关键：阳光中的紫外线 B 将 7- 脱氢胆固醇转化为维生素 D3 的催化剂[2]。没有阳光中的紫外线 B，体内就没有维生素 D3 的生成。人工合成维生素 D3 的方法于人和动物皮肤中天然产生的方法相似：从胆固醇产生 7- 脱氢胆固醇，然后紫外线辐射将 7- 脱氢胆固醇转化为 D3 形式。 图 2：紫外线催化维生素 D2 和 D3 的化学合成 无论是从食物里摄取的，还是人体自身合成的，维生素 D2 和 D3 都要经过人体的进一步代谢才能起作用。 肝脏会将维生素 D2 代谢为 25- 羟基维生素 D2，将维生素 D3 代谢为 25- 羟基维生素 D3。这两种化合物统称为 25- 羟基维生素 D，也叫骨化二醇(calcifediol)。 25- 羟基维生素 D 是 VD 的主要循环形式，其血液水平反映了体内 VD 的储存量。因此，医生通常通过测量血液里的 25- 羟基维生素 D 水平来估算您体内 VD 的量是否足够[3]。 尽管 25- 羟基维生素 D 被用作检测指标，但它还需要在肾脏里加上最后的一对氧和氢分子，成为最后的有活性的形式：1,25- 二羟基维生素 D，也被称做骨化三醇(Calcitriol)。 图 3：人体内 VD 的代谢丨作者作图 VD 的益处 VD 最主要的作用是增加肠道对钙的吸收，从而调节骨骼生长、保持骨骼健康。当人体内有足够的 VD 时，人体对饮食摄入的钙能吸收 30-40%；如果 VD 缺乏，就只能吸收 10-15％。儿童缺乏 VD 会导致佝偻病(rickets)；成年人缺乏 VD 会引起骨软化症(osteomalacia)和骨质疏松症(osteoporosis)。 骨质疏松症和骨折 随着年龄的增长，很多人(多数是女性，但也有男性)会有患骨质疏松症的风险。骨质疏松症的特征是骨骼易碎，如果摔倒可能会骨折。 VD 对维持骨骼健康有重要的作用，这几乎是众所周知的。但这个作用也是最有争议的——尽管医生们都同意缺乏 VD 会增加患骨质疏松症和骨折的风险，但他们对服用 VD 保健品的益处和最佳剂量意见有分歧。 血液中的钙对神经、肌肉和心脏的功能至关重要，其水平是不能下降的。此时，如果体内钙总量不足，为了应对血液对钙的需求，身体会分泌甲状旁腺激素，从骨骼中调动钙补充血液里的钙，维持血钙水平，以使心脏和神经能够正常工作。但这样一来，骨骼就被牺牲了，随着其中的钙浓度下降，骨骼就会变得脆弱且容易骨折。 没有足够的 VD，肠道就无法有效从食物中吸收钙。大多数研究显示，缺乏 VD 会增加骨质疏松症的风险以及骨折的可能性。那么，补充多少 VD 保健品能降低骨折风险？有些研究只包括女性，另一些包括男性和女性；有些只包括体弱、年长或住院的人，另一些则包括健康的人；有些研究只补充 VD，其他则同时使用 VD 和不同剂量的钙；有的研究每天服用 400IU 的 VD，其他的则每天多达 800 IU…… 研究设计五花八门，因此这个问题还没确定的答案。 VD 很重要，但不意味着如果您体内 VD 水平正常，也需要额外补充。2018 年 8 月发表的一项荟萃分析得出结论：增加普通人群的 VD 水平不能降低健康人群骨折的风险[4]。一项对 81 个研究的荟萃分析发现，补充 VD 并不能预防骨折或跌倒或改善骨骼矿物质密度[5]。对于一些确认体内 VD 不足的人，额外补充会有健康益处。 其他疾病 有越来越多的证据表明，VD 在许多其他方面对人体也很重要。人体的许多组织，例如前列腺、肠道、心脏、血管、肌肉和内分泌腺等，都会表达 VD 的受体(能与 VD 结合的蛋白质)。一些正在进行中的研究表明，当 VD 与这些受体结合时，可能产生有益的作用：肌肉需要它才能收缩，神经需要它在大脑和身体各部位之间传递信息，免疫系统需要它来抵抗入侵的细菌和病毒[6]。 对任何疾病的任何一组患者进行采样，他们体内的 VD 含量几乎都会低于健康个体。很多人据此推测，VD 含量低会导致这种疾病——但其实并没有证据证明。生病时，人的外出活动少，食欲不振，这些都会降低体内 VD 的水平。因此，我们无法断定 VD 的水平低是导致疾病的原因，还是生病造成的后果。 一些相关性研究表明，VD 可能可以预防结肠癌[7]，甚至可能预防前列腺癌和乳腺癌[8]。但是，血液中较高的 VD 水平也与胰腺癌的高发病率有关[9]。这些研究不能确切地证明缺乏 VD 会导致疾病，也没有证明服用 VD 保健品可以降低患这些疾病的风险。目前，要断定低 VD 状态是否会增加患癌症的风险，以及高水平 VD 是否会保护或者增加某些人的风险，还为时过早。 简单来说，是否需要补充 VD 的原则是：不缺不用补，缺了才需要补充到正常水平。 如何获得足够的 VD 如何获得 VD？ 简单的答案：阳光、食物或保健品。 人体自然合成维生素 D3 需要多少阳光？ VD 也被称作“阳光维生素”，因为它的合成需要紫外线 / 阳光做催化剂。影响体内 VD 水平的最大的因素是光照。 如果您大部分时间都在室内活动，常年防晒或居住在日照缺乏的地区，就很有可能缺乏足够的光照促进自身合成所需的 VD。 小知识点 在室内透过窗户暴露在阳光下，皮肤不会产生 VD。这是因为，玻璃虽然对可见光是透明的，但几乎能够吸收所有的紫外线 B。紫外线 B 是可能导致晒伤的射线，因此，透过玻璃不会被晒伤。 但是，紫外线 A (UVA) 比紫外线 B 更接近可见光谱，约 75％的紫外线 A 能够透过普通玻璃。紫外线 A 会导致皮肤损伤和基因突变。后者可能导致皮肤癌。因此玻璃不能防护阳光引起的皮肤损伤。 那么每天需要照多少阳光才够呢？ 有个研究发现，印度南部的蒂鲁伯蒂人（北纬 13.40° 东经 77.2°），每周晒两次半小时的正午太阳，所产生的 VD 的量就足够人体所需[10]。阳光催化的自身皮肤内合成的 VD 也不会过量：如果身体所需的量够了，自身合成就会减少。 但是，在距赤道较远的国家 / 地区，因为日照不够强，可能需要更多时间才能达到相同的结果。然而，也需要注意不要长时间在没有防晒霜的条件下接受日照。这点对肤色较浅的人尤其重要，因为过多紫外线引起的晒伤是引起皮肤癌的主要危险因素[11]。 知识点：防晒霜的使用 晒太阳和涂防晒霜是一个需要权衡利弊的选择。阳光包含两种形式的射线：紫外线 A (UVA) 和紫外线 B (UVB)。UVB 是皮肤合成 VD 所需的能量。UVA 的波长更长，穿透皮肤较深，与皮肤老化有关 (例如皱纹的产生)。UVB 的波长较短，穿透皮肤较浅，与皮肤灼伤有关 (例如皮肤晒红)。尽管 UVA 和 UVB 射线对皮肤的影响方式不同，它们都会破坏皮肤细胞的 DNA，引起基因突变，从而可能导致皮肤癌以及过早衰老。这些射线还会损伤眼睛，导致白内障和眼睑癌等。适当的光照对身体有好处，过量的紫外线辐射对身体有害。为了保护自己，应该尽量避免夏季的日照，尤其是上午 10 点至下午 2 点之间。夏季大艳阳天出门的时候，要么尽可能戴大帽檐的帽子，穿深色的长袖衬衫和长裤；要么就应该涂抹防晒霜。防晒霜的 SPF 至少应该要有 15；皮肤白的人应该选择 SPF30 以上的。但是，有一点要注意， SPF 仅适用于 UVB，挑选防晒霜的时候应该选一种也可以防止 UVA 的“广谱”防晒霜。最重要的是，应该尽早涂防晒霜，并且经常补涂。 需要的光照时间还受很多其他因素的影响，例如季节、一天中的不同时间、所处地区的纬度 / 海拔、空气污染程度、皮肤色素沉着、防晒霜的使用、玻璃和塑料对紫外的穿透能力及其老化程度等等，都会影响人们所需的光照时间。（详见：紫外线的危害：知己知彼，方能立于不“黑”之地丨展卷）。举个例子，生活在北纬 37°以北或南纬 37°以南的人们，除了在夏季短短的几个月内，一年中其它季节都无法从太阳获得足够的 UVB 来产生人体所需的所有 VD。另外，皮肤色素沉着可以导致皮肤中 VD 的产量减少 90％ 以上，因此肤色深的人群很容易缺乏 VD。 哪些食物含有 VD？ VD 也可以从饮食中摄入。VD 含量高的食物来源包括多脂鱼(例如三文鱼)、鱼油、蛋黄、黄油和肝脏。 然而，VD 含量高的食物资源不多，单纯从饮食中获取足够的量不太容易。一个蛋黄只含有大约 20 IU(International Units, 国际单位)的 VD。必须吃大约 10 克的鲑鱼、200 克的大比目鱼、850 克的鳕鱼或将近两个 230 克的金枪鱼罐头才能得到 400 IU 的 VD。 除此以外，一些加工食品，例如酸奶和橙汁等，会额外添加 VD(D2 或者 D3)。 VD 保健品，哪种好？ 如果检测发现体内 VD 的水平确实比较低，而又无法通过生活方式的改变来改善，那么还可以服用 VD 保健品来补充。 市面上的 VD 保健品既有维生素 D2，也有维生素 D3，它们的区别是很大的。 虽然维生素 D2 和 D3 被统称为 VD，但是它们对提高人体内 VD 水平的能力不完全相同。在摄入量相等的情况下，维生素 D3 比维生素 D2 更能有效地升高血液中骨化二醇的水平中[12, 13]。 一项针对 32 位老年女性的研究发现，同等单剂量(300,000 IU)的维生素 D3 提升骨化二醇水平的功效几乎是维生素 D2 的两倍[14]。 还有研究发现，粉末形式的维生素 D2 对温度和湿度的波动更敏感[15]，因此已发现不同品牌的维生素 D2 的含量与瓶子上标注的含量可能有很大的差别。但是，这个研究看的只是粉末形式的维生素 D2，目前还不清楚溶解在油里面的维生素 D2 是否也会不稳定。 所以，如果需要额外补充 VD，应该考虑选择维生素 D3。由于 VD 是脂溶性的，VD 的保健品最好与含有脂肪的食物一起服用。 VD 越多越好？ 1997 年以前，美国建议所有成年人每天 VD 的摄入量是 200 IU。随着越来越多的美国人被发现缺乏 VD，现在建议 51 至 70 岁的人每天摄入量增加到 400 IU，70 岁以上的人增加到 600 IU。这是因为随着年龄的增长（尤其是绝经后的女性），人们合成 VD 和吸收钙的效率降低。现在有许多权威机构建议每天摄入 800-1000 IUVD。 母乳喂养的婴儿尤其需要注意补充 VD，因为母乳里面含有的 VD 的量比较低。婴儿出生后每天需要 400 IU 的 VD，直到他们喝添加了 VD 的配方奶或牛奶。 2010 年 11 月，美国医学会的专家委员会设定了新的 VD “饮食参考摄入量”。 这个摄入量基于一个假设条件：这个人完全没有通过日照自身合成 VD，并且摄入了足够的钙。美国医学会建议从饮食或保健品中获取的 VD 见表格 1(注意，上限摄入量是美国医学会的专家们认为最高安全量；1 mcg = 1 µg = 1 微克) : 表 1：美国医学会推荐的 VD 参考摄入量丨作者作图 那么 VD 是不是越多越好呢？ 绝对不是，任何好东西都有过量的风险。 过多的 VD 会引起异常高的血钙水平，导致恶心、便秘、食欲不振、精神错乱、心律不齐甚至肾结石。 像其他脂溶性维生素一样，VD 存储在人体的脂肪中。每日摄入量总会有波动，当某些天摄入过量的时候，多余的量可以被存储起来；当某几天摄入量不足时，身体就可以动用自己的储备。但这也意味着，持续摄入过量的 VD，身体的存储可能会积累到毒性水平。在这些极端情况下，过量的 VD 会升高血液中的钙水平，从而引起嗜血、便秘甚至死亡。但是这种极端情况在超大量摄入的情况下才会发生。目前每天剂量 ≤ 2,000 IU 被认为是安全的。 另外一种情况是，身材瘦小的人(例如婴儿和儿童)体内的脂肪量较少，那么 VD 的存储空间也较少。如果服用了大剂量的 VD，过量的就会进入血液，导致钙吸收过多，以致中毒。目前尚不清楚超过 VD 摄入量的上限多久后会有危险。 VD 的毒性几乎总是由保健品的过量使用而造成的。过度的阳光照射不会造成 VD 过量，因为人体自身合成会有精密的调控，量足够了就不再继续了。 国内很多 VD 是以鱼肝油的形式补充的，主要成分是维生素 A(VA)+VD。补充 VA 对 VA 缺乏的孩子有帮助。但是，大多数健康，营养丰富的孩子不需要额外补充，还很容易摄入过量。例如，在美国，一项对全国 3,000 多个儿童进行的随机抽样调查发现，服用复合维生素的 2 岁以内的儿童，有 97% 摄入的 VA 过量。即使在不服用保健品的幼儿中，也有 15％ 的人摄入了过多的 VA[16]。 图 4：常见的“鱼肝油” VA 过量会有很严重的后果：虚弱，头痛，恶心，皮肤干燥和其他症状。长期服用过量的维生素 A 会引起关节疼痛和骨骼脱钙，导致骨质疏松[17]。 因此，如果不是 VA 缺乏，要补充 VD 应该选择单一成分的保健品，而不是选择这种复合形式的。 血液里 VD 水平的检测 怎么知道自己到底缺不缺 VD 呢？上面讲到可以通过检测血液里的 25- 羟基 VD 来衡量看体内 VD 的水平。 测试本身不是问题，问题在于如何解释结果。很多专家认为，还缺乏高质量研究的数据来系统地确认到底哪个临界值显示 VD 缺乏。 1) 尽管标准不尽相同，但大多数专家都认为，血液里的 25- 羟基 VD 的水平低于 12 ng/mL(毫微克 / 毫升)或是 30 nmol / L 反映了 VD 明显不足。（1 nmol/L = 0.4 ng/mL） 2) 美国医学会认为如果在 12-20 ng/mL(30-50 nmol/L)之间，有些人可能有 VD 缺乏的倾向。没有证据表明血液里的浓度高于 30 ng/mL(75 nmol/L)会有更多的益处，而浓度高于 50 ng/mL(125 nmol/L)可能反而会引起不好的问题。 3) 美国国立卫生研究院认为血液里 25- 羟基 VD 的水平持续超过 200 ng/mL(500 nmol/L)就会有“潜在毒性”。 表 2：各路专家对 VD 含量危害性的看法丨作者作图 根据这个指标，有些人缺乏 VD，几乎没有人的 VD 量过高。一般而言，年轻人的血液中 25- 羟基 VD 的水平高于老年人，男性的水平高于女性。 可能缺乏 VD 的人群包括： 1) 母乳喂养的婴儿。 2) 老年人，因为他们的皮肤在阳光照射下不能像年轻时一样有效地产生 VD，而且肾脏也不能很好地将 VD 转化为活性形式。 3) 肤色较黑的人，因为他们的皮肤从阳光中产生 VD 的能力较低。 4) 患有克罗恩氏病或乳糜泻等疾病的患者无法正常代谢脂肪，而 VD 需要通过脂肪被吸收。 5) 肥胖的人，因为他们的体内脂肪会与 VD 结合，阻止其进入血液循环。 VD 和其它药物的相互作用 类固醇药物如泼尼松(prednisone)会干扰 VD 的代谢。如果定期服用类固醇药物，需要与医生讨论 VD。 减肥药 orlistat(商标名称包括 Xenical 和 Alli)可能会影响 VD 的吸收。降胆固醇药 cholestyramine（商标名称包括 Questran、LoCholest 和 Prevalite）也是如此。服用这些药物的人应与医生讨论 VD 的摄入量。 治癫痫药物苯巴比妥(Phenobarbital)和地兰汀（Dilantin，phenytoin）会影响 VD 的代谢并影响钙的吸收。结核药也是如此。 另一方面，降胆固醇的他汀类药物和噻嗪类利尿剂会增加 VD 的水平。 总 结 以前，只要晒成“健康”的棕褐色，身体就会自然生产人体所需的所有 VD。然而，现代人常在室内办公，为防皮肤癌使用防晒霜，这个传统经验已经不再对所有人适用了。如今保证摄入足量 VD 的方案是：吃鱼、鸡蛋，喝添加了 VD 的牛奶和果汁，服用适当剂量的 VD 保健品。 关于到底什么人需要补充 VD 和应该补充多少的辩论仍在继续，但波士顿哈佛医学院附属的 Brigham and Women’s Hospital 的研究人员正在进行一项期待已久的随机试验（名为 VIital），他们使用了 25,000 名成年人作为试验对象，旨在研究补充 VD 和欧米茄 -3 脂肪酸对癌症、中风和心脏病的影响。结果可能会在今年年底公布。 参考文献 1. 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