维生素D是一组结构与类固醇有关可防止佝偻病的维生素。它有两个独特之处，其一是仅存在于少数几种食物中如鱼油、肝；其二为皮肤经日光中的紫外线照射后，可在体内转化合成，又将其称为“阳光维生素”。
维生素D是从哪里生成的？
维生素D是类固醇的衍生物，其结构中含有环戊氢烯菲环并具有钙化醇生物活性的一类物质。主要有两种形式即维生素D3(胆钙化醇，cholecalciferol)与维生素D2(麦角钙化醇，ergocalciferol)。维生素D3是从食物摄入或在体内合成的胆固醇在人体内转化为7-脱氢胆固醇储存于皮下，经紫外线照射后产生；维生素D2是由酵母菌或麦角中的麦角固醇经紫外线照射后产生。
人体能从两条途径获得维生素D，即经食物摄人与在体内自身合成。膳食中的维生素D在胆汁的作用下，主要在空肠、回肠与脂肪一起被吸收入血；皮下含有一定量的7-脱氢胆固醇经光照转变成维生素D3。这两条途径获得的维生素D3与血浆α-球蛋白结合并被转运至肝脏，在肝内经维生素D3-25羟化酶催化生成25-OH-D3；再被转运至肾脏，在25-(OH)D3-1-羟化酶和25-(OH)D3-24-羟化酶催化下被氧化成1,25-(OH)2D3和24,25-(OH)2D3。血液中的维生素D结合蛋白将它们携带至小肠、骨和肾等靶器官，与靶器官的受体结合，而发挥其生理作用。
维生素D有哪些生理功能？
维生素D与甲状旁腺激素共同作用，维持血钙水平的稳定和调节钙磷代谢。它主要通过1,25-(OH)2D3在小肠、肾及骨等靶器官的作用而实现。
1、促进小肠钙吸收
1,25-(OH)2D3在小肠能诱发钙结合蛋白（calcium-binding protein, CBP)的合成，从而提高钙的吸收。
2、促进肾小管对钙、磷的重吸收
1,25-(OH)2D3对肾脏有直接作用，促进肾小管对钙、磷的重吸收，减少丢失。
3、促进骨与软骨的骨化
维持骨骼和牙齿的正常生长与无机化过程。
4、维持血钙的正常水平
当血钙水平降低时，维生素D能促进小肠、肾小管对钙的吸收与重吸收，并将钙从骨骼中动员出来；当血钙过高时，能促进甲状旁腺产生降钙素，抑制钙从骨骼中的动员并增加钙、磷从尿中排出，以维持血钙在正常水平。维生素D实质上是发挥着类似激素的作用。
5、对骨细胞呈现多种作用
当血液中钙浓度降低时，1,25-(OH)2D3动员骨组织中的钙和磷释放入血液，以维持正常的血钙浓度。这一作用可能是1,25-(OH)2D3通过核受体诱导干细胞分化为成熟的破骨细胞和增加破骨细胞的活性，继而破骨细胞发挥调节骨的重吸收作用，释放钙进入血液。一旦破骨细胞成熟，核受体失去，即不再对1,25-(OH)2D3产生反应。
6、参与机体多种功能的调节
维生素D具有激素的功能，通过VDR 调节生长发育、细胞分化、免疫、炎性反应等功能。近年来大量研究发现机体低维生素D水平与高血压、部分肿瘤、糖尿病、心脑血管疾病、脂肪肝、低水平的炎性反应、自身免疫性疾病密切相关，也与部分传染病如结核和流感的发病有关。
维生素D与COVID-19
人们对维生素D在急性呼吸道感染的预防或治疗中潜在作用的研究兴趣可以追溯到20世纪30年代，当时，鱼肝油经研究被作为预防措施来减少因感冒而引起的工业旷工。2007-2020年间随机对照试验的荟萃分析揭示了维生素D对急性呼吸道感染的保护性作用，尽管这些作用效果中等且具有明显的异质性[1]。重症COVD-19和维生素D缺乏之间存在着许多相同的危险因素，包括肥胖，较高年龄，以及黑人或亚洲种族，因此研究人员提出假设，维生素D补充剂可能有望成为COVID-19的预防或治疗药物。在一项研究筛选出了四种具有抗病毒活性的化合物库，该研究报道了维生素D活性代谢物1,25-二羟基维生素D在SARS-CoV-2感染者鼻黏膜上皮细胞中的抑制作用[2]。维生素D也被证明在其他呼吸道感染的情况下可以调节病理性免疫应答。在动物模型中，发现该作用是通过肾素-血管紧张素系统（RAS）介导的，而在重症COVID-19中RAS的过度激活与不良预后相关，因而这一发现与重症COVID-19有着特别的相关性[3]。此外，有两项生态学研究报告了在欧洲国家，国民估计的维生素D水平与COVID-19发病率和死亡率之间呈负相关[4,5] 。血循环中较低的25[OH]D浓度也被发现与SARS-CoV-2的易感性和COVID-19严重程度有关
如何科学补充维生素D？
在保证阳光充足时间充足的条件下暴露足够面积的皮肤才能有效补充维生素D，大部分人普遍缺乏充足日照。天然的食物，如蔬菜、水果、谷物中几乎不含维生素D，深海鱼类比如三文鱼、沙丁鱼以及蛋黄和动物肝脏中含有一些维生素D，但总量并不高。另一方面，烹调食物的方法也会影响维生素D的含量，如煎鱼会破坏50%的活性维生素D。按照我国的饮食习惯，单纯靠饮食补维生素D是不太现实的。调查显示中国乃至世界人群普遍存在维生素D不足或缺乏。对于日晒时间不足的人群，即便是2岁以上甚至成年人也是可以继续补充维生素D的，可选择维生素D补剂进行补充。
镁是维生素D合成和激活的重要因素。一篇发表于《美国骨科协会杂志》的综述显示[8]，维生素D2/D3的活化需要通过肝脏和肾脏进一步生成1,25-(OH)2D3。而这些步骤都需要镁的帮助才能完成。镁帮助维生素D的活化，从而协助调节钙和磷酸盐的体内平衡，进而影响骨骼的生长和维持。维生素D代谢相关的所有酶似乎都需要在镁的帮助下才能在肝脏和肾脏中发挥作用。想要最大程度地获取维生素D对身体的益处，镁是不可或缺的重要元素。维生素D又可以促进镁在肠道的吸收。缺乏镁或维生素D已被发现与包括骨骼畸形、心血管疾病和代谢综合征在内的各种疾病相关。尽管镁的每日推荐摄入量为男性420毫克、女性320毫克，但美国标准膳食的镁含量只有这一数字的50%。摄入富含精制谷物、脂肪、磷酸盐和糖的加工食品的人群体内镁水平很低。镁是人体中第四丰富的矿物质，仅次于钙、钾和钠。富含镁的食品包括杏仁、香蕉、豆类、西兰花、糙米、腰果、蛋黄、鱼油、亚麻籽、绿色蔬菜、牛奶、蘑菇、其他坚果、燕麦、南瓜子、芝麻、大豆、葵花籽、甜玉米、豆腐和全谷物。
参考文献
1.Jolliffe D Camargo Jr, CA Sluyter J et al. Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory infections: systematic review and meta-analysis of aggregate data from randomised controlled trials. medRxiv. 2020; (published online July 17.) (preprint)
2.Mok CK Ng YL Ahidjo BA et al. Calcitriol, the active form of vitamin D, is a promising candidate for COVID-19 prophylaxis. medRxiv. 2020; (published online June 22.) (preprint)
3.Xu J Yang J Chen J Luo Q Zhang Q Zhang H Vitamin D alleviates lipopolysaccharideinduced acute lung injury via regulation of the reninangiotensin system. Mol Med Rep. 2017; 16: 7432-7438
4.Laird E Rhodes J Kenny RA Vitamin D and inflammation: potential implications for severity of COVID-19. Ir Med J. 2020; 113: 81
5.Ilie PC Stefanescu S Smith L The role of vitamin D in the prevention of coronavirus disease 2019 infection and mortality. Aging Clin Exp Res. 2020; 32: 1195-1198
6.D'Avolio A Avataneo V Manca A et al. 25-hydroxyvitamin D concentrations are lower in patients with positive PCR for SARS-CoV-2. Nutrients. 2020; 12e1359
7.Panagiotou G Tee SA Ihsan Y et al. Low serum 25-hydroxyvitamin D (25[OH]D) levels in patients hospitalised with COVID-19 are associated with greater disease severity. Clin Endocrinol (Oxf). 2020; (published online July 3.)
8.Uwitonze, A.M. and M.S. Razzaque, Role of Magnesium in Vitamin D Activation and Function. J Am Osteopath Assoc, 2018. 118(3): p. 181-189.
原文来源：https://mp.weixin.qq.com/s/j0_ofO3CSaJ7JnRAQgSh5w
