维生素D
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维生素D(英语:Vitamin D)是一种亲脂性类固醇衍生物,为一种激素的前体,属于脂溶性维生素,负责增加肠道对钙、镁和磷酸盐的吸收,还有其他多种生物效应[1]。对人类而言,维生素D中最重要的化合物是维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(又称为胆钙化醇)[2]。维生素D对在钙元素的体内平衡和代谢中具有重要作用,可用以预防佝偻病和“成人骨软化症”,与钙质合用可以预防出现常见于老年人群的骨质疏松症。此外,维生素D对于神经肌肉功能、炎症都有功效,同时还影响许多基因的表达和翻译,调节细胞的增殖、分化和凋亡[3]。
药物种类 | |
胆钙化醇 (D3) | |
生物靶标 | 维生素D受体(英语:calcitriol receptor) |
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ATC代码 | A11CC |
外部链接 | |
MeSH | D014807 |
AHFS/Drugs.com | MedFacts天然产品 |
维生素D的主要天然来源是通过日光照射后在皮肤表皮的下层的化学反应生成胆钙化固醇(特别是UVB辐射)[4][5],而维生素D3需由紫外线照射后,由7-脱氢胆固醇经光照进行光化学反应转变而成,动物皮肤细胞中含有7-脱氢胆固醇,因此多晒太阳是获取维生素D的简易方法。人类一天只需暴露在阳光下10分钟,自身即可合成足够的维生素D3[6]。由于每个人对阳光耐受有差异,而且考虑到罹患皮肤癌的风险,因此关于安全的日照量的建议尚不确定,参考膳食摄入量通常会假设一个人的所有维生素D都是通过口腔摄取[7]。
胆钙化醇和麦角钙化醇可以从饮食和补充剂中摄取[2][8][9]。只有少数食物,例如富含脂肪的鱼类,天然含有显著大量的维生素D[7][10]。在美国和其他国家或地区,牛奶和植物奶的替代品都富含维生素D,而许多早餐谷物也是如此。暴露于紫外线下的蘑菇也能提供有用的维生素D[7]。
饮食中或皮肤合成中的维生素D于生物学上缺乏活性,它需要透过两种蛋白质酶羟基化的步骤激活,首先在肝脏中进行,其后在肾脏中进行。由于大多数哺乳类动物暴露于充足的阳光下即可合成足够分量的维生素D,因此维生素D并非必需的。所以,从技术上讲它并不是一种维生素[9]。相反,它可以被认为是一种激素,其中激活维生素D激素原,形成骨化三醇的活性形式,然后透过核受体在多个位置产生作用[9]。胆钙化固醇在肝脏中转化为骨化二醇(英语:Calcifediol)(25-羟基胆钙化固醇);麦角钙化醇被转化为25-羟基麦角钙化固醇,然后这些物质作为一种激素重新进入循环系统,调节钙和磷的吸收,促进骨骼的生长和重构。骨化二醇活性不高,必须经肝脏及肾脏的酶促反应,最终生成骨化三醇,这才是其活性最高的形式,可以调节小肠、肾脏和骨骼对钙的吸收与代谢。
维生素D会进一步被肾脏羟化形成维生素D的生物活性形式──骨化三醇(也称为1,25-二羟基胆钙化固醇)[11]。骨化三醇在血液中作为激素循环,主要作用是调节钙和磷酸盐的浓度,并促进骨骼的健康生长和重塑。骨化三醇还具有其他作用,包括对细胞生长、神经肌肉和免疫功能以及减轻炎症的作用[7]。
在血清中测量两种维生素D代谢物(称为25-羟基维生素D或25(OH)D)的含量,可以以此确定一个人的维生素D状况[12][13]。检测血浆中的维生素D3(英语:Calcifediol#Blood test)可以反映UVB照射皮肤合成与食物摄入的维生素D的总水平,现在主要认为人体内获取维生素D的主要途径是由人体自身合成。维生素D对人体有益的最佳证据是对骨骼有益处并减少老年女性的死亡率,然而在一般人口统计中并没有一致的证据显示维生素D对健康有影响的效果。
维生素D的发现是由于努力寻找佝偻病儿童(儿童时期的软骨症(英语:Osteomalacia))所缺乏的饮食物质(维生素D3)[14],此病症较常见于寒带地区,由于当地居民须穿着厚重衣物以防寒,隔绝了阳光对皮肤的照射,因此无法自行生成维生素D3,只能经由饮食摄取来改善。维生素D补充剂可治疗或预防软骨症和佝偻病,然而在普遍人群中对补充维生素D的其他健康影响的证据不一致[15][16]。补充维生素D对死亡率的影响尚不清楚,一项综合分析发现,老年人的死亡率略有下降[17],另一个建议服用补充剂以预防多种疾病的建议则没有明确理由的结论,因此在这些领域中无需进行类似设计的进一步研究[18]。摄取过量的维生素D会导致中毒,因为这会使软组织出现钙化现象。