预防和治疗骨质疏松的维生素D,为什么失效?

陈述根本

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· 2020.12.06

我们应该相信,几千年的演化使我们能够应对冬季维生素 D 水平的自然下降,尽可能多的户外运动和良好的膳食结构对于我们的生活也大有裨益。

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预防和治疗骨质疏松的维生素D,为什么失效?

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图片来源@视觉中国

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文丨陈根

20世纪初期,在营养缺乏症的研究中,科学家们发现了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,并且在人体的新陈代谢中发挥着重要作用,虽然人体对维生素需求量很小。

在维生素被发现一个世纪后的今天,人们仍然对其情有独钟。在社会对健康的持续关注下,购买各种维生素几乎成了养生人群的标配。热门维生素中,除了预防感冒的维生素C、改善视力的维生素A,就是被认为能够预防和治疗骨质疏松的维生素D。

尽管科学家们都同意缺乏VD会增加患骨质疏松症和骨折的风险,但对于服用VD保健品的益处和最佳剂量却一直存在分歧。而在摄入科学剂量之前,我们应该相信,几千年的演化使我们能够应对冬季维生素 D 水平的自然下降。并且,尽可能多的户外运动和良好的膳食结构对于我们的生活也大有裨益。

VD之效

维生素D(VD)是维持生命所必需的一种脂溶性维生素,属类固醇衍生物,又称“抗佝偻病维生素”或“阳光维生素”。

可以说,VD的发现是人们与佝偻症抗争的结果。早在1824年,就有人发现鱼肝油可在治疗佝偻病中起重要作用。但一开始,美国科学家Elmer McCollum和Marguerite Davis先是在鱼肝油里发现“维生素A”。后来,他们误认为佝偻病的营养缺乏是维生素A所致。

这一认知很快得到了修正。1921年,Elmer McCollum通过实验发现了鱼肝油中抗佝偻病的物质并非维生素A,而是另一种物质,就是我们现在熟悉的维生素D。

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)

其中,维生素D2(即麦角钙化醇,植物来源)和维生素D3(即胆钙化醇,动物来源)是两种天然的维生素D。植物油或酵母中所含的麦角固醇(24-甲基-22-脱氢-7-脱氢胆固醇),经紫外线激活后可转化为维生素D2。

大多数高级动物(包括人类)的表皮和真皮内含有的7-脱氢胆固醇,经紫外线照射转变而自身合成维生素D3,所以维生素D3又称作阳光维生素。因此,麦角固醇和7-脱氢胆固醇常被称作维生素D原。皮肤中维生素D3的合成是维生素D最重要的来源,并且取决于紫外线照射的强度、季节和纬度。

尽管维生素 D也可以从饮食中摄取,但天然含有维生素D的食物却很少(包括乳制品和鱼油)。此外,从食物中获取的VD2,人体也必须先对其进行转化加工,才能发挥作用。这是因为,维生素D3本身没有生物活性,只有通过维生素D结合蛋白(DBP)在血液中运输,与血清中的维生素D及其代谢产物结合到肝脏。

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)。

维生素D直接或间接地参与骨内进行的所有过程:骨细胞的增生、分化,骨基质的形成、成熟和钙化,骨质的重吸收等;维生素D对骨钙、磷的沉积与释放,对体液酸碱度的调节,对骨的结构和物理性都有直接的影响。

通常情况下,健康的成年男性比女性有更大的骨量、更高的骨密度和更高的骨强度。随着年龄的增长,女性的骨量流失比男性更快,特别是在更年期前后。因此,维生素D补充剂被广泛用于绝经后女性及老年人预防骨质疏松症。

此外,研究显示维生素D具有调节细胞生长分化及免疫调节作用,宫内及婴幼儿获得足够的维生素D可降低1型糖尿病、哮喘等的发生率。这意味着,除了骨骼和肌肉受影响外,如果维生素D水平持续不足的话,还将可能导致免疫功能低下,甚至呼吸道及消化道感染等。

多非益善

VD对维持骨骼健康有重要的作用,这几乎是众所周知的。但VD对维持骨骼健康的作用也是最有争议的——尽管科学家们都同意缺乏VD会增加患骨质疏松症和骨折的风险,但对服用VD保健品的益处和最佳剂量却一直存在分歧

事实上,关于维生素 D 缺乏的定义还未达成共识。在没有国际标准的情况下,缺乏水平是任意评定的。在美国,不同计量单位的使用也造成了混乱。维生素 D 的 “正常”水平为每升血液中 50 到 80 纳摩尔(nmol)不等,但一些研究中却认为 30 nmol 已经足够。

虽然临床上定义的维生素 D 缺乏(<10 nmol)通常是明确的,但错误地将人们贴上维生素D 缺乏的标签会造成心理压力和过度摄入的情况。在权威的“科学道理”支持下,大多数人往往认为钙和维生素 D 是安全的,并且这一概念得到了维生素公司、患者团体、食品制造商、公共卫生部门和慈善机构的推广。每个人都相信神奇的维生素药片,并觉得“它们正在起作用”。

维生素 D 是脂溶性的,所以高浓度的维生素 D 可以在体内积聚。虽然补充剂的推荐剂量通常是适中的(10 微克或 400 国际单位(IU)),但是有些人还会摄入鱼肝油胶囊、强化牛奶、橙汁、面包等其他来源的维生素 D,这也使得人们不可避免地过量服用。但是,过量摄入VD则将带来伤害。

近期,在美国骨骼与矿物质研究协会(ASBMR)2020年会上,来自加拿大Alberta大学的研究人员汇报称:血清VD水平正常的女性过量补充VD,反而加速骨质流失。

该研究纳入311名年龄55-70岁的参与者,基线时参与者均为维生素D充足的健康人(基线时血清25-羟基维生素D(25(OH)D 30-125 nmol/L))。他们被随机分为三个亚组每天补充不同剂量的维生素D(400,4000,10000 IU(安全上限)),持续补充3年。结果发现,大剂量的VD补充并不能改善男性或女性的骨骼强度。

如今,已有越来越多的证据表明,对于骨骼来说,VD补充剂的益处仅见于治疗维生素D缺乏症。也有证据表明,非常高的间歇性(每月或每年)剂量的VD补充可能是有害的,会增加跌倒或骨折的风险。也就是说,对于VD充足的健康成年人的骨骼质量而言,不支持补充VD剂量远超推荐膳食摄入量对骨骼的益处。

之所以在VD备受推崇的同时,出现“正常人花钱补充V D 无用”的结论,正是因为部分天然食物如鱼肝油、牛奶、蛋黄等动物性食品中,就含有丰富的V D。此外,维生素 D 能够依靠从胆固醇生成的 7-脱氢胆固醇,在日光照射作用下转化而来。所以,适当的户外运动和日光照射足以满足人体对维生素 D 的需要

反而过量补充维生素 D,会导致维生素 D 中毒症,严重者可出现精神抑郁、肌张力低下、运动失调,甚至昏迷惊厥、肾功能衰竭而致死亡。尤其是孕早期维生素 D 中毒可致胎儿畸形。

事实上,不只维生素 D,服用任何过量的维生素,都会破坏人体内环境的稳定,还会导致中毒性病症。我们应该相信,几千年的演化使我们能够应对冬季维生素 D 水平的自然下降。并且,尽可能多的户外运动和良好的膳食结构对于我们的生活也大有裨益。

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