维生素D的多种形式

维生素D是维持高等动物生命所必需的营养素，是一组类固醇衍生物，属于脂溶性维生素，又被形象地称为“阳光维生素”，维生素D根据其侧链结构的不同而有D2、D3、D4、D5、D6和D7等多种形式，在动物营养中真正发挥作用的只有D2（麦角钙化醇）和D3（胆钙化醇）两种活性形式

维生素D2、维生素D3

维生素D都是由相应的维生素D原经紫外线照射转变而来的

如果维生素D原为麦角固醇，则光照产物是维生素D2（麦角钙化醇）

如果维生素D原是7-脱氢胆固醇，则光照产物是维生素D3（胆钙化醇）

维生素D2为植物来源，主要由植物中合成。（麦角钙化醇，只能从强化食品或食品补充剂中获取）

维生素D3为动物来源，主要由皮肤经紫外线照射后合成，部分从食物中摄入。

25-羟基维生素D

维生素D在肝脏中通过羟基化作用转化成25-羟基维生素D，然后在肾脏中转换为具有活性的1，25-二羟基维生素D，该物质经过维生素D结合蛋白转运至靶器官，与维生素D受体结合，从而发挥其生理作用。

25-羟基维生素D是人体内主要存在形式，分为25-羟基维生素D2和D3，因其浓度高、稳定、半衰期较长，通常作为评价人体维生素D水平的指标，25-羟基维生素D的检测有利于早期诊断维生素D缺乏症。

人体血液中超过90%的25-羟基维生素D形式为25-羟基维生素D3，是血液中维生素D的主要存在形式，25-羟基维生素D2占比较少。

上图来源于中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志

<知识拓展：维生素的概念是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，皮肤经阳光照射，使其内的7-脱胆固醇转变成D3的事实，清楚表明维生素D3产生的内源性，这是正常人体内获得D3的主要途径，而非依D3含量甚微的一般食物。可见把维生素D称为维生素并不合理，既然维生素D不是维生素，那为什么长久以来普遍将其称为维生素?[1] 由于历史原因，将错就错了，如同荨麻疹的正确读音是qian ma zhen，而大部分人都误读为xun ma zhen，于是错误的读音就当作正确的沿用下去了>

维生素D的生理功能

维生素D的生理功能是：

本身没有生理功能，是人体内维生素D的生成或摄入形式

25-羟基维生素D的生理功能：

生理活性很小，是人体内维生素D的主要存在形式

维生素D的活性形式有：

25-羟维生素D3、

1，25-二羟维生素D3、

24，25-二羟维生素D3等

其中以1，25-二羟维生素D3为主要形式

（1，25-二羟维生素D3，其活性比25-羟维生素D3高500～1000倍）

1，25-二羟维生素D3的生理功能：

1、调节体内钙磷代谢，维持血磷和血钙浓度

2、促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全

3、促进骨形成，刺激骨吸收，促进钙盐沉着

4、减少多种骨疾病的发生风险

5、降低多种慢性疾病患病率，减少多种癌症风险

6、维生素D水平充足可降低II型糖尿病患病风险（II型糖尿病发病率与维生素D水平呈负相关）

7、维生素D缺乏普遍存在于自身免疫病中，如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎等自身免疫病中，补充维生素D可以帮助治疗这些免疫性疾病。

维生素D的获取方式

人体获取维生素D的方式，90%来自皮肤暴露于中波段紫外线，再经皮肤合成，少部分来源于天然食物。

紫外线：真空中波长为10nm～400nm辐射的总称，不能引起人们的视觉，根据波长分为4种

UVA（A段波长400nm～320nm，低频长波）、黑斑紫外线，造成皮肤老化

UVB（B段波长320nm～280nm，中频中波）、保健射线，刺激产生维生素D的波段

UVC（C段280nm～200nm，高频短波）、灭菌紫外线，被大气层中的臭氧吸收掉

EUV（波长200nm～10nm，超高频）、致臭氧紫外线，被大气层中的臭氧吸收掉

穿透力：UVA>UVB>UVC>EUV，可见波长越长穿透力越强，反之亦然。

普通玻璃可以阻挡90%以上的波长小于300nm的紫外线，7-脱氢胆固醇在波长在270-300nm之间的紫外线照射下可以变构转化为维生素D3。

可见对人体有益处的波段在B段

玻璃不能阻挡大部分长波紫外线，（长波紫外线可以使得皮肤老化，使皮肤癌的患病率增加）

玻璃能阻挡大部分300nm波长以下的紫外线（270-300nm之间可以产生维生素D3）

可见隔着玻璃晒太阳弊大于利，不仅补充维生素D效果差，反而会伤害皮肤。

维生素D的营养状况判定

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上表数据来源于中华人民共和国卫生行业标准WS/T 677—2020

维生素D主要在阳光照射下再经皮肤合成，也可从饮食中少量摄取，其中动物食物来源的为维生素D3，植物食物来源的为维生素D2。

维生素D营养状况可以分为4类：正常、不足、缺乏、中毒。

1.维生素D水平正常：25-羟基维生素D≥50nmol/L

2.维生素D不足：当人体血清（血浆）25-羟基维生素D含量低于正常人群的参考判定值，但高于缺乏参考判定值时，可判定为维生素D不足。25-羟基维生素D30nmol/L-50nmol/L

3.维生素D缺乏：当人体血清（血浆）25-羟基维生素D含量低于缺乏的参考判定值时，可判定为维生素D缺乏。25-羟基维生素D<30nmol/L

4.维生素D中毒：血清25-羟基维生素D>224μg/L（560nmol/L）

维生素D的缺乏情况

全球约有超过10 亿人群的血清25-羟基维生素D水平达不到维持骨骼肌肉健康所推荐的30 ug/L (75 nmol/L)水平,全球维生素D不足或缺乏相当普遍，约占总人口的 50%~80%。中国不同纬度城市的调查显示，人群普遍存在维生素D不足或缺乏。我国五大城市1 436名健康人群横断面研究显示:血清25-羟基维生素D平均水平为 (19.878.14)g/L，其中 25-羟基维生素D>30 μg/L、20~30 g/L 及<20 ug/L的比例分别为11.7%、31.3%和57.0%[2]

中国儿童维生素D缺乏状况较为严重。对近20年发表的有关中国人群维生素D营养资料分析发现研究人群中80%的孕妇和全部新生儿的维生素D平均水平为缺乏状态。中国疾病预防控制中心利用2002中国居民营养与健康状况调查收集的血样,随机抽取部分 3~12岁儿童血样进行了25-羟基维生素D测定，结果发现有 82.8%儿童血浆25-羟基维生素D水平低于50nmolL。[3]

上海市老年医学研究所骨代谢研究室主任程群指出：“定期检测维生素D水平以确保维生素D充足对疾病预防有着重要意义。不同年龄段人群都应该了解自己的维生素D水平。欧美国家和地区都已把维生素D检测纳入常规体检，而我国对维生素D检测重视不足，亟须进一步推进维生素D检测的应用。”

维生素D的缺乏原因

1、机体需求增加

比如新生儿生长速度块需求多，皮肤照射阳光短，导致合成维生素D不足不能满足身体的需求。

2、身体合成少

老年人、患皮肤疾病的人皮肤功能衰退，即使正常照射阳光维生素D合成量也不足。

3、某些疾病

身体其它疾病导致维生素D吸收少、流失多，例如服用抗抑郁、抗癫痫药物的患者。

4、阳光照射不足

沙尘雾霾等天气遮挡了大部分阳光；防晒措施过度遮挡了大部分阳光；冬季在北纬37°以北的地区，合成维生素D的B波段紫外线大部分被臭氧层吸收；户外活动不足。

维生素D缺乏或过量的健康风险

维生素D不仅仅作用于骨骼代谢，还可以调控人体基因。研究证实维生素D对3000多个基因活动起调控作用，这些基因广泛的涉及到了免疫、心脏、血管、神经、肿瘤等相关疾病。

（一）维生素D缺乏

1、骨疾病

佝偻病：佝偻病常发生在日照不足、喂养不当的婴儿以及出生后生长较快的早产儿。

骨质软化症：成年人维生素D缺乏主要表现为骨质软化症，特别是妊娠和哺乳妇女以及老年人容易发生。

骨质疏松症：维生素D营养状况差和钙摄入量低是骨质疏松和骨折发生风险的重要危险因素。

2、心血管疾病

心血管疾病患者体内25-羟基D3水平明显低于正常人。心衰患者降低程度更为明显,可通过补充维生素D降低心血管疾病的发病率。总体而言，血清25-羟基维生素D每增加25nmol/L（10μg/L），心血管疾病事件的风险降低10%。

3、高血压

在一项研究中发现体内维生素D浓度每上升10%，出现高血压风险就会下降8%。随着年龄增长，维生素D缺乏比维生素D充足人群的血压上升幅度高20%。

4、糖尿病

维生素D对胰岛β细胞有一定调节作用。维生素D水平还与胰岛素敏感性呈正相关，2型糖尿病发病率与维生素D水平呈负相关，确保维生素D水平充足可降低2型糖尿病患病风险。

5、肿瘤

维生素D水平充足可有效降低结肠肿瘤、乳腺肿瘤、卵巢肿瘤罹患风险。降低常见癌症的发生率，如乳腺癌、肺癌、结肠癌等，动物实验和体外细胞培养研究均表明1,25(OH),D促进细胞分化和抑制肿瘤细胞增生，且具有抗炎、促凋亡、抑制血管生成的特性。多个对结、直肠癌患者的观察性研究表明，血清 25-羟基维生素D水平与癌症发生率呈负相关。但维生素D与肿瘤的相关性仍需要大规模的随机对照研究证实，特别是以防治肿瘤作为主要观察终点的研究 [2]

6、慢性肾脏病

维生素D缺乏症在一般人群中很常见，特别是在慢性肾脏病患者中普遍存在。

7、自身免疫疾病

体内维生素D含量水平与类风湿性关节炎的发展发生关系密切，类风湿关节炎发病部位的巨噬细胞、关节软骨细胞上均有一种特异性的维生素D受体表达。

8、维生素D与孕妇健康

维生素D调节胎盘的发育和功能，这表明孕妇维持较好的维生素D水平可预防如流产、先兆子痫和早产等妊娠并发症的发生。宫内及婴幼儿获得足够的维生素D可降低1型糖尿病、哮喘与精神分裂症的发生率。

孕中晚期维生素D水平不足或缺乏是普遍现象。孕期应注意补充维生素D治疗，存在明显维生素D缺乏，应补充维生素D，维持25-羟基维生素D达正常范围。

9.其它疾病

呼吸道、皮肤病、神经系统疾病等。

（二）维生素D过量

普通维生素D安全剂量范围宽。使用常规剂量普通维生素D一般不需要监测血钙和尿钙;在长期使用活性维生素D、维生素D联合钙剂及其用于慢性肾脏病患者时，则需要更加关注其安全性。[2]

过量的维生素D是有毒的，中毒者应立即停服维生素D制剂。轻微者血清钙增高，便秘、呕吐和腹痛。严重者肾、脑等脏器大片钙化，甚至肾功能衰竭死亡。

维生素D的补充方法

1、阳光照射：

经常晒太阳，保证足够的紫外线照射。建议早上10 点之前或下午3 点之后晒太阳，手脚露出30cm长，日晒时间20-30 分钟。

隔着玻璃晒太阳没有效果，原因是人体被UVB紫外线照射后就会产生维生素D，但是玻璃会阻隔掉几乎所有的UVB，这意味着你在室内时无法获得阳光所带来的益处。（详细原因上文有分析）

2、膳食摄入：

维生素D主要存在于海鱼、动物肝脏、蛋黄和瘦肉中、脱脂牛奶、鱼肝油、乳酪、坚果和海产品、添加维生素的营养强化食品。

3、药物补充：

科学补充维生素D，由于各种原因，每天去晒太阳来补充维生素D，根本无法满足人们快节奏的生活及需求，所以选择口服膳食补充剂来补充维生素D是一种安全、有效、快捷的新方式。下面为大家梳理了一下权威机构推荐的最新摄入标准。

不同国家对维生素D补充的建议标准可能有所差异，不同机构、不同时期推荐的标准也略有差异。

0-6岁儿童健康管理技术规范中指出“为预防维生素D缺乏性佝偻病，纯母乳喂养的新生儿出生后数天即可开始口服维生素D，每天400 IU~500 IU。[5]”

上图是2023版《中国居民膳食营养素参考摄入量》[6]

可见最新版本的维生素D推荐摄入量0-65岁均是每天10微克（相当于400国际单位）

65岁以上是每天15微克（相当于600国际单位）

维生素D缺乏的诊断方法

维生素D营养状况评价应依据维生素D缺乏的病因、临床表现、血生化及骨骼X 线检查。血清25-羟基维生素D水平为最可靠的诊断标准。

一、一般检查

1、一般信息：年龄，性别，职业等。2、膳食史及疾病史

二、体格检查

1、基本项目2、神经系统3、体征

三、辅助检查

1、 X线检查 2、血尿检测 3、B超检查 4、血清25-羟基维生素D水平测定：25-羟基维生素D是人体中含量最多、最稳定、半衰期最长的维生素D代谢产物，其血清浓度水平是反映维生素D营养状况的最佳指标。[4]

25-羟基维生素D的检测方法

25-羟基维生素D行业标准中测定方法有三种 [7]

1、液相色谱串联质谱法 (LC-MS/MS)

LC-MS/MS结合了液相色谱的高分离性和质谱仪很强的分离鉴定的能力，被国际公认为检测25-羟基维生素D的“金标准”。LC-MS/MS能够同时分别测定25-羟基维生素D2和25-羟基维生素D3的浓度，具有高灵敏度、高特异性和高精准度等特点。但仪器操作复杂，对检验人员的专业度要求高，仪器昂贵，通量低，一般普通的医院检验科无法达到要求。

此方法主要适用于：

（1）初筛检测结果与临床情况不符合，需要精确定量的患者

（2）需要进行25-羟基维生素D2、D3分型定量的患者

（3）补充维生素D效果不理想的患者

（4）其他需求质谱法精确定量的患者

2、化学发光免疫法

化学发光法将化学发光测定技术与免疫技术相结合，使用连接有鲁米诺或吖啶酯衍生物的25-羟基维生素D与待检测样品中25-羟基维生素D竞争性结合包被了25-羟基维生素D特异性抗体的磁珠，反应终止后加入激发剂，使用光电倍增管检测产生的化学荧光信号。

由于其操作简单、快速、无同位素污染且容易实现自动化等优点，具有高灵敏度、干扰因素少、准确度高、能自动化批量操作、可控性强，适用于大规模的25-羟基维生素D营养状况的监测，但化学发光法需要配备特定的自动免疫分析仪，且只能测出25-羟基维生素D总的浓度。综合来看，化学发光法仍然是目前临床使用的主流方法。可用于初次筛查。

3、酶联免疫法(ELISA)

ELISA 法是将可溶性的抗原或抗体结合到固相载体上，样本中 25-羟基维生素D与其抗体结合，最后根据酶催化底物生成的有色产物颜色的深浅进行定性或定量分析。

ELISA法容易实现自动化操作，在节省人力、减少污染方面具有一定的优势，适合于在常规临床实验室开展。但是不能区分25-羟基维生素D2和25-羟基维生素D3，ELISA法基质敏感性，容易与其他非目标化合物发生交叉反应，降低检测的特异性，且酶促反应的结果受到反应温度、反应时间及加样准确性等因素的影响较大。

其他方法:

放射免疫法 (RIA)

RIA 法应用广泛，于 1985年首次提出，是最经典的测定 25-羟基维生素D水平的方法。该方法使用放射性核素(125I)标记的 25-羟基维生素D作为示踪剂，与待测样品中的 25-羟基维生素D竞争性结合抗体。RIA法应用广泛，对仪器要求较低，检测方法方便、准确度好，兼具灵敏度高和特异性强的优点。但是RIA法不能区分检测25-羟基维生素D2和25-羟基维生素D3，且存在放射性污染，对实验人员和环境都有危害，放射性废弃物的处理也十分复杂。

高效液相色谱法 (HPLC)

HPLC法最初采用正相色谱分离技术，利用硅胶柱分离，现多使用反向色谱。HPLC方法的特点在于能够有效地分离25-羟基维生素D2和25-羟基维生素D3，同时检测两者的浓度水平，分析速度快、稳定性、重复性好，准确度高。HPLC法的主要缺点是样品需求量大，样品处理复杂，通量小，仪器设备花费较高且需要专业人员操作，现已逐渐被LC-MS/MS代替。

胶体金免疫层析法

儿童是维生素D缺乏的主要群体之一，但是儿童血管纤细，依从性差，采集静脉血不是那么容易，市场上可见用胶体金原理采集末梢血检测维生素D的方法，虽然操作简便快捷、但存在方法学的局限性。

【参考文献】

[1]周学瀛,夏维波.维生素D到底是什么? 中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志,2015,8: 9

[2]中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会.维生素D及其类似物的临床应用共识.中华内分泌代

[3]中国生育健康杂志2010年4月21卷2期《儿童维生素D缺乏—— 一个需要重视的公共卫生问题》北京大学生育健康研究所 李智文 张乐 刘建蒙

[4]中国营养学会健康管理分会. 维生素D营养状况评价及改善专家共识. 中华健康管理学杂志, 2023, 17(4): 245-252

[5]WS/T 479-2015 0～6岁儿童健康管理技术规范

[6]中国居民膳食营养素参考摄入量2023版 中国营养学会编著

[7]人群维生素D缺乏筛查方法，中华人民共和国卫生行业标准WS/T 677—2020

作者：吕蒙

编辑：熊熊

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