作者:姚龐、孫亮、黎懷星、林旭(中國科學院上海生命科學研究院)
生活中,我們最常見到的保健品廣告莫過於補鈣類保健品:高鈣片、液體鈣、兒童鈣、孕婦鈣、老年鈣……種類繁多,花樣不斷翻新。而且對於很多人來說,潛意識裏,我們似乎總覺得自己處於缺鈣的狀態中。
可是,光補鈣是不行的,補進去的鈣能不能吸收,很大程度上跟維生素D關係密切。然而,你真的了解維生素D嗎?
維生素D被發現
維生素D是維持生命所必需的一種類固醇衍生物,又稱“抗佝僂病維生素”。它是體內鈣磷代謝最重要的調控因子,主要通過陽光合成,因而也被稱為“陽光維生素”。
圖片來源:中國剪報
其實維生素D的發現曆程就是人類與佝僂病抗爭的曆史。
早在17世紀,人們就認識到佝僂病的區域性流行,在兒童中尤為多見。患佝僂病的兒童因全身鈣磷代謝異常引起骨骼鈣化不良,常出現骨骼畸形,嚴重影響生長發育。18世紀後期,人們已經發現魚肝油能夠治療佝僂病,並推測可能是魚肝油含有某種抗佝僂病的因子,但其中的機理一直不甚清楚。
1922年,美國生化學家Elmer McCollum發現不含維生素A的魚肝油同樣具有抗佝僂病的效果,並將該因子命名為維生素D,即第四種被發現的維生素。
1925年,德國科學家Adolf Windaus證實皮膚中的膽固醇在陽光照射下能夠轉化成為維生素D,終於解決了為什麽曬太陽也能夠預防佝僂病這一謎團,並獲得1928年的諾貝爾化學獎。
關於維生素D的研究現狀
現如今,維生素D是目前國際上最受關注的營養素和研究熱點之一[1-3]。
近年來的研究表明,維生素D除了能夠維持骨骼健康(如降低兒童佝僂病和成年人骨折及骨質疏鬆發病風險)外,維生素D的缺乏還與血糖異常和胰島素抵抗直接相關,缺乏維生素D會顯著增加罹患代謝綜合征、2型糖尿病和心血管疾病的風險。
佝僂病X射線圖(圖片來源:醫學教育網)
在醫學臨床上,人們常用25-羥基維生素D(25[OH]D)來評估維生素D的營養狀況。美國內分泌協會(The Endocrine Society)在2011年將維生素D缺乏、不足和充足三個標準,分別定義為25(OH)D<50nmol/L,50≤25(OH)D<75nmol/L,和≥75nmol/L[4]。
但是,人們目前對維生素D的最佳水平尚未取得共識,多數專家一致認為血液25(OH)D低於50nmol/L為維生素D缺乏。
而基於國外研究數據得到的維生素D營養狀況的定義標準,其研究結果是否適合中國人也亟需更多的研究去證實。我國維生素D的人群研究起步較晚,迄今仍缺乏全國性的數據。
中國科學家在“中國老齡人口營養健康狀況研究”這一前瞻性流行病學隊列中發現,維生素D的缺乏和不足在3210名京滬城鄉中老年人中分別高達69.2%和24.4%。
同時,與高維生素D水平(25[OH]D≥57.7nmol/L)的調查對象相比,低維生素D水平(25[OH]D≤28.8nmol/L)的調查對象罹患代謝綜合征風險增加了52%。
而在超重和肥胖人群中,維生素D的缺乏還與胰島素抵抗呈顯著負相關[5]。
通過為期6年的追蹤研究,我們進一步發現,維生素D的營養狀況與肌肉衰減綜合征的發生風險相關,與25(OH)D≥50nmol/L的調查對象相比,25(OH)D<25nmol/L的調查對象6年後的四肢骨骼肌重量會多下降0.34千克[6]。
是否需要特意補充維生素D?
我們要知道,人體是可以通過膳食攝入和皮膚合成兩種途徑獲得維生素D的[3]。
但是,由於日常膳食中維生素D含量低,單純依靠膳食不能滿足人體對維生素D的營養需求。
有研究表明每天至少喝一杯牛奶、食用富含多種維生素的食物,且每周至少吃一次大馬哈魚,仍有32%的人被發現有維生素D缺乏[7]。
此外,維生素D的皮膚合成需要有充足的陽光照射,該合成過程受到個體遺傳背景、地理環境、光照強度、季節、天氣和防曬措施等多種因素影響。
應該指出的是,一方麵,我國居民維生素D的食物來源較為匱乏,日常膳食中不但缺乏富含維生素D的食物如金槍魚和鱈魚等深海魚類,也缺乏維生素D強化的食物如強化牛奶等;另一方麵,我國有約3億1800萬人居住在高緯度地區(>北緯37°),有研究表明生活在該緯度的個體無法在冬天通過皮膚合成足夠的維生素D[8]。
與此同時,我國國民受傳統崇尚“美白”文化的影響,經常采用防曬措施,這會阻斷皮膚與陽光的接觸,導致無法合成維生素D。例如,防曬指數為15的防曬霜幾乎能完全阻斷維生素D在皮膚中的合成[9]。
此外,老年人、深色皮膚者、肥胖者、胃腸道疾病患者和長期因夜班工作等生活方式而無法接觸到足量陽光的人群是維生素D缺乏的高危人群,他們才會需要通過營養補充劑來保證充足的維生素D攝入。
如何正確補充維生素D?
維生素D的食物來源包括香菇、酵母等植物性食物,以及深海魚類(如鯡魚、大麻哈魚和沙丁魚等)和魚肝油,少量來自動物肝髒、牛奶和蛋黃等動物性食物[3]。
美國醫學研究院推薦1-70歲人群的維生素D每日攝入量為600國際單位(IU),70歲及以上為800IU[10]。
與此同時,中國營養學會在最新發布的《中國居民膳食營養素參考攝入量(2013版)》中,推薦65歲以下居民的維生素D每日攝入量為400IU,65歲及以上為600IU[11]。
考慮到維生素D的膳食來源有限,而長時間的陽光暴露有可能增加罹患皮膚癌的風險,因此采用維生素D補充劑的方式對於降低維生素D缺乏相關疾病的發生率是一種經濟有效的方法。
然而,每個人的維生素D是否充足取決於每個人的代謝特征、生活環境、生活方式和飲食習慣等,不能一概而論。例如,維生素D的代謝特征在很大程度上受到相關基因變異的影響。
我們在“中國老齡人口營養健康狀況研究”的隊列人群中發現,維生素D代謝相關基因的遺傳變異與25(OH)D水平存在顯著關聯關係,攜帶5個以上風險等位基因的個體比不攜帶風險等位基因個體的血液25(OH)D要低11.4nmol/L[13]。
最近研究人員通過在維生素D缺乏人群中開展的一項隨機雙盲對照臨床幹預研究(共76人)發現,每日補充400IU(我國推薦攝入量)和2000IU(我國可耐受最高攝入量)的維生素D能顯著提高血清25(OH)D水平,並且未觀察到明顯的副作用。
然而,即使在2000IU組,幹預16周後仍有20%的維生素D缺乏率[14]。在後續的一項係統探討維生素D補充效能影響因素的隨機雙盲對照幹預研究中(共448人),我們也發現,每日補充2000IU維生素D仍然無法改善25%幹預對象的維生素D缺乏[15]。
進一步分析發現,相對於非遺傳因素如幹預前的25(OH)D水平、體質指數和性別而言,遺傳變異對於補充效能的影響更大。
例如,攜帶6個風險等位基因的個體與攜帶0-1個風險等位基因的個體相比,其幹預後的25(OH)D增幅要低13.2nmol/L,即需要額外補充860IU/日維生素D才能達到同等效果,而該劑量已超過我國目前的推薦攝入量[11]。
此外,肥胖也會影響補充效能,BMI(身體質量指數)每增加1kg/m^2,25(OH)D的升高幅度會減少1.9nmol/L[15]。
綜上所述,在針對維生素D缺乏人群製定補充方案時,應充分考慮到影響個體維生素D代謝的遺傳因素、生活方式和飲食習慣等,根據自身特征(危險因素)來調整補充劑量和方案,以滿足其個性化的營養需求。
但是,維生素D的補充也並不是“多多益善”。
由於維生素D是脂溶性的,長期補充(超)大劑量維生素D可在體內蓄積而引起中毒。
目前為止,根據西方人群的研究發現,維生素D每日攝入量低於10000IU並不會表現出明顯的副作用,但極少數高敏感性體質的個體在服用高劑量的維生素D時也可能會出現高維生素D血症、高鈣血症或高鈣尿症[16-19],表現出的症狀有惡心嘔吐、食欲不振、嗜睡、脫水等[18]。
雖然,目前尚無確切證據表明過量服用維生素D會導致癌症,但是為了避免維生素D補充過量的潛在風險,建議國人遵循推薦攝入量進行補充來預防維生素D缺乏。
而且,相較於肌肉注射,首選口服補充,因為這更有利於我們的身體,若不得已需要大劑量補充時,必須進行密切監測,避免維生素D中毒的發生。
總之,維生素D缺乏是一個全球普遍存在的營養和健康問題,補充維生素D是否能作為一種經濟有效的慢性疾病幹預方法目前已成為國際營養和慢性疾病研究領域的熱點之一[20-22]。
現有的國內外關於維生素D與疾病方麵的研究多為觀察性研究,而缺乏在循證醫學中最具說服力的大樣本隨機雙盲對照臨床幹預研究。
目前歐美國家已開展多個包括數萬誌願者的維生素D幹預研究項目,其主要目的在於明確補充維生素D能否降低2型糖尿病和癌症等慢性疾病的發病風險,相關研究結果預計最早將在2017年獲得[20-22]。
與其這麽擔心你是不是缺維生素D不如先好好喝牛奶曬太陽哦!
參考文獻:
1.Manson JE, Bassuk SS. Vitamin d research and clinical practice: At a crossroads. JAMA. 2015.
2. Hossein-nezhad A, Holick MF. Vitamin D for Health: A Global Perspective. Mayo Clinic Proceedings. 2013;88:720-755.
3. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357:266-281.
4. Holick M, Binkley N, Bischoff-Ferrari H, Gordon C, Hanley D, Heaney R, Murad M, Weaver C. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96:1911-1930.
5.Lu L, Yu Z, Pan A, Hu FB, Franco OH, Li H, Li X, Yang X, Chen Y, Lin X. Plasma 25-hydroxyvitamin D concentration and metabolic syndrome among middle-aged and elderly Chinese individuals. Diabetes Care. 2009;32:1278-1283.
6.Liu G, Lu L, Sun Q, Ye X, Sun L, Liu X, Zong G, Jin Q, Li H, Lin X. Poor vitamin D status is prospectively associated with greater muscle mass loss in middle-aged and elderly Chinese individuals. J Acad Nutr Diet.114:1544-1551.e1542.
7.Tangpricha V, Pearce EN, Chen TC, Holick MF. Vitamin D insufficiency among free-living healthy young adults. The American journal of medicine. 2002;112:659.
8.Holick MF. Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases, cancers, and cardiovascular disease. Am J Clin Nutr. 2004;80:1678S-1688S.
9.Holick M. Vitamin D: importance in the prevention of cancers, type 1 diabetes, heart disease, and osteoporosis. Am J Clin Nutr. 2004;79:362-371.
10.Ross AC, Manson JE, Abrams SA, Aloia JF, Brannon PM, Clinton SK, Durazo-Arvizu RA, Gallagher JC, Gallo RL, Jones G, Kovacs CS, Mayne ST, Rosen CJ, Shapses SA. The 2011 report on Dietary Reference Intakes for calcium and vitamin D from the Institute of Medicine: what clinicians need to know. J Clin Endocrinol Metab. 2010;96:53-58.
11.程義勇. 《中國居民膳食營養素參考攝入量》2013修訂版簡介. 營養學報. 2014;36:313-317.
12.Lips P. Vitamin D physiology. Progress in biophysics and molecular biology. 2006;92:4-8.
13.Lu L, Sheng H, Li H, Gan W, Liu C, Zhu J, Loos RF, Lin X. Associations between common variants in GC and DHCR7/NADSYN1 and vitamin D concentration in Chinese Hans. Human Genetics. 2011;131:505-512.
14.Yao P, Lu L, Hu Y, Liu G, Chen X, Sun L, Ye X, Zheng H, Chen Y, Hu FB, Li H, Lin X. A dose–response study of vitamin D3 supplementation in healthy Chinese: a 5-arm randomized, placebo-controlled trial. European Journal of Nutrition. 2015;55:383-392.
15.Yao P, Sun L, Lu L, Ding H, Chen X, Tang L, Xu X, Liu G, Hu Y, Ma Y. Effects of Genetic and Non-genetic Factors on Total and Bioavailable 25(OH)D Responses to Vitamin D Supplementation. J Clin Endocrinol Metab. 2016;102:100-110.
16.Hathcock JN, Shao A, Vieth R, Heaney R. Risk assessment for vitamin D. Am J Clin Nutr. 2007;85:6-18.
17.Malihi Z, Wu Z, Stewart AW, Lawes CM, Scragg R. Hypercalcemia, hypercalciuria, and kidney stones in long-term studies of vitamin D supplementation: a systematic review and meta-analysis. Am J Clin Nutr. 2016;104:1039-1051.
18.Vieth R. Vitamin D supplementation, 25-hydroxyvitamin D concentrations, and safety. Am J Clin Nutr. 1999;69:842-856.
19.Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Valle HBD. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington DC: The National Academies Press (US). 2011.
20.Manson JE, Bassuk SS, Lee IM, Cook NR, Albert MA, Gordon D, Zaharris E, MacFadyen JG, Danielson E, Lin J, Zhang SM, Buring JE. The VITamin D and OmegA-3 TriaL (VITAL): Rationale and design of a large randomized controlled trial of vitamin D and marine omega-3 fatty acid supplements for the primary prevention of cancer and cardiovascular disease. Contemp Clin Trials. 2012;33:159-171.
21.Uusi-Rasi K, Kannus P, Karinkanta S, Pasanen M, Patil R, Lamberg-Allardt C, Sievänen H. Study protocol for prevention of falls: A randomized controlled trial of effects of vitamin D and exercise on falls prevention. BMC Geriatr. 2012;12:12-12.
22.Pittas AG, Dawson-Hughes B, Sheehan PR, Rosen CJ, Ware JH, Knowler WC, Staten MA, Group tDdR. Rationale and design of the Vitamin D and Type 2 Diabetes (D2d) Study: A diabetes prevention trial. Diabetes Care. 2014;37:3227-3234.
(文章首發於科學大院,中科院上海生科院供稿,轉載請聯係cas@cnic.cn)
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