人体光照下胆囊壁固醇沉积如何转化为维生素D?如何有利钙吸收?高中生物知识点,求详解

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【科普】维生素D 引自维基百科
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这个帖子发布于5年零139天前,其中的信息可能已发生改变或有所发展。
关注维生素D的东西有半年时间了,看到维基百科上关于维生素D的表述,虽然比较宽泛,但若深究起来,必有收获。遂翻译过来与大家共享,译言上的维生素D的文章正是在下翻译的,不涉及版权问题。
维生素D是一组脂溶性开环甾体物质,在人类所需的维生素中,维生素D非常特殊,它是一种激素的前体,而且在阳光充足的情况下,人体自身可以合成(维生素D3)。血浆维生素D水平可以反映紫外线照射皮肤合成的和食物摄入的维生素D的总水平,而现在认为,人体自身合成的维生素D是人体内获取维生素D的主要途径。研究证明,阳光照射皮肤产生维生素D要接受负反馈环路调节,以防止过多维生素D产生生物毒性。但是,过多阳光照射也会导致皮肤癌症发生,美国国家科学院医学研究院并没有说明到底多少日照对于满足正常维生素D需求是必要的。而美国饮食营养摄入参考中维生素D摄入标准是假设没有日照,所有维生素D都取自食物摄取而制定的。 经过肝脏和肾脏的进一步转化,维生素D转化为骨化三醇(1,25(OH)D3),作为一种激素重新进入循环,调节钙和磷的吸收,促进骨骼的生长和重构,维生素D可以用来预防小儿佝偻病和成人骨软化症,维生素D与钙合用可以预防老年人骨质疏松。维生素D对神经肌肉功能、炎症都有作用,还影响许多基因的表达和翻译,调节细胞的增殖、转化的凋亡。化学名
化学结构维生素D1
麦角钙化醇和光甾醇1:1复合物
麦角钙化醇 (麦角固醇经紫外线照射合成)
胆骨化醇 (7-脱氢胆固醇经紫外线照射合成)).
22-二氢麦角钙化醇
谷钙化醇(由7-脱氢谷甾醇经紫外线照射合成)
存在形式:维生素D有很多种,如图,最主要的有两种维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆骨化醇),它们合称为钙化醇,1932年研究人员阐明了维生素D2的结构,而1936年,人们发现了维生素D3,并发现它可以由7-脱氢胆固醇经紫外线照射转化而来。从化学结构上来说,维生素D都属于开环甾体化合物,也就是甾体激素的一个环状结构打开了,维生素D2和维生素D3结构不同之处在于其侧链,维生素D2的22和23位碳之间是双键,而且在24位碳上多了一个甲基。维生素D3(胆骨化醇)可以由其前体7-脱氢胆固醇经紫外线照射变构形成,,只要让皮肤暴露于充足的紫外光下就可以自然的产生足够的维生素D3,奶制品厂家通常将牛奶在紫外线光下,以强化其中的维生素D3.维生素D2是麦角固醇的衍生物,麦角固醇之所以以麦角命名,因为它是一种从名叫麦角菌的真菌的细胞膜上找到的固醇。麦角固醇同时也可以由浮游生物、无脊椎动物以及其他真菌合成。麦角固醇一经合成,在紫外线照射下就可以转化为麦角钙化醇,陆地之物和脊椎动物维生素D2,因为它们体内不能合成麦角固醇。天地造化,不能合成维生素D2的生物还有合成维生素D3的本事,但关于人类只吃维生素D2能不能代替维生素D3的摄入的讨论的争论还是很激烈。进化:7.5亿年前,球石藻类浮游生物就开始利用紫外线合成维生素D,对于硬骨类脊椎动物来说,离开富含钙质的海水来到陆地上,维生素D对保证其钙质骨骼来说非常重要,维生素D的合成必须要有紫外线参与,所以早期登陆的脊椎动物必须将身体暴露与阳光下或者补充富含维生素D的食物来满足其机体对维生素D的需求。皮肤合成:7-脱氢胆固醇在波长在270-300纳米(峰值295-297纳米)之间的紫外线照射下可以变构转化为维生素D3,在阳光中的紫外线指数(夜间的紫外线指数为0,热带、高原地区、晴天时的紫外线指数为15——译者注)大于3时或者在日光浴灯下,才会有这种能发挥作用的紫外线。日光浴灯产生的紫外线大多数是长波的A型紫外线,而产生维生素D3所需要的中波紫外线(B型紫外线)之占其中4-10%,从地域上说,热带地区人们天天都可以产生维生素D3,温带地区的人们春夏季节也可以,而极地地区的人们,紫外线强度几乎不可能使之产生维生素D3. 似乎血清25(OH)D的平均浓度的差异应该随纬度升高而降低,但是实际上并不和预想那样一致,比如在夏天,加拿大北部地区的日照强度和时间综合起来比赤道地区还要强,而且,高纬度地区在春季夏季抑或秋季机体都有可能形成并储存足够的维生素D,UVB产生的维生素D(异构作用,非酶促反应,没法控制)功能非常强大,以至于皮肤形成的多余的维生素D3必须及时降解掉,以免产生毒性。最终使维生素D的合成和降解达到平衡状态。皮肤分为两层:内层为真皮层,主要由结缔组织形成;外层为表皮层,在厚厚的脚掌和手掌,表皮层又分为五层,自外而内是:角化层、透明层、粒层、棘皮层和基底层,维生素D就在棘皮层和基底层细胞中合成,胆骨化醇主要由7-脱氢胆固醇经紫外线照射形成,7-脱氢胆固醇的合成在大多数脊椎动物,包括人类皮肤细胞中都非常旺盛。而裸鼹鼠似乎生来缺乏胆骨化醇,因为其血液中测不出25(OH)D,对某些动物来说,厚厚的毛皮阻挡住紫外线,而这些鸟兽也有自己的办法,它们把7-脱氢胆固醇分泌到毛皮表面,合成维生素D3后再自己舔会肚子里去。发现:1913年,美国科学家McCollum 和Marguerite Davis在鱼肝油里发现了一种物质,起名叫“维生素A”,后来,英国医生EdwardMellanby发现,喂了鱼肝油的狗不会得佝偻病,于是得出结论维生素A或者其协同因子可以预防佝偻病。1921年Elmer McCollum使用破坏掉鱼肝油中维生素A做同样的实验,结果相同,说明抗佝偻病并非维生素A所为。他将其命名为维生素D,即第四种维生素,但当时的人们还不知道,这种东西和其他维生素不同,因为只要有紫外线,人自己就可以而合成(有悖于维生素的定义——译者注)。1923年,人们知道7-脱氢胆固醇经紫外线照射可以形成一种脂溶性维生素(现在知道是D3),Alfred Fabian Hess甚至指出“阳光既是维生素”。德国哥廷根大学教授AdolfWindaus与1928年荣获诺贝尔奖,以表彰其在研究固醇与维生素关系的工作。三十年代他成功的研究出维生素D的化学结构。1923年威斯康辛大学HarrySteenbock证明了用紫外线照射食物和其他有机物可以提高其中的维生素D含量,用紫外线照射过兔子的食物,可以治疗兔子的佝偻病。就用自己攒下的300美元(在当时可是大数目呀——译者注)为自己申请了专利,Steenbock用自己的技术对食品中的维生素D进行强化,到1945年他的专利权到期时,佝偻病已经在美国绝迹了。工业化生产维生素D3(胆骨化醇)可以使用7-脱氢胆固醇用B型紫外线(UVB)照射后合成,然后进行纯化取得成品。7-脱氢胆固醇广泛存在于羊毛脂以及其他动物毛发中,维生素D2所用的方法基本相同,但原材料麦角固醇来源于酵母或蘑菇。合成机理皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外线照射后6号电子发生顺旋电环化反应,形成前维生素D3 同时前维生素D3通过异侧氢原子σ移位重排,变构产生维生素D3,在室温条件下,从前维生素D3到维生素D3转变需要12天完成。 不论是自身合成的还是食物中摄取到的维生素D3,都要在肝脏里,在25位碳上加上一个羟基,形成25-羟基胆骨化醇(骨化二醇或者25(OH)D),这个过程是由肝脏微粒体酶——25羟化酶催化的,25(OH)D一经合成,便释放入血,与α-球蛋白结合,既所谓的维生素D结合蛋白α-球蛋白结合。 25(OH)D运输到肾脏近段肾小管,在那里发生1-α(分子下角右边的那个碳原子)位羟化而形成骨化三醇(1,25(OH)2D),可以有效的激活维生素D受体(VDR),活化的VDR介导维生素D所需要发挥的主要功能。25(OH)D向1,25(OH)2D的转换需要25D31-α羟化酶,血液中甲状旁腺激素水平升高可以提高这种酶的合成(当血钙血磷降低时,也可以) 作用机理维生素D通过血流输送到肝脏,在那里转化为激素前体骨化二醇,循环中的骨化二醇在肾脏和单核巨噬细胞系统中转化为骨化三醇,从而成为具有生物活性的维生素D,而在免疫系统中,骨化三醇(1,25(OH)D)发挥着细胞因子的作用,保护机体抵抗微生物入侵。肾脏将骨化二醇转化为骨化三醇释放入血,与维生素的结合蛋白结合,转运到靶器官。骨化三醇通过激活维生素D受体发挥生物学效应,VDR存在于靶细胞表面,活化的VDR可以作为转录因子,调节运载蛋白(如TRPV6和Calbindin)的表达,参与小肠内钙的吸收。VDR属于核受体中类固醇/甲状腺素受体超家族,可以再大多数器官中表达,包括脑、心脏、皮肤、前列腺和乳腺等,VDR在小肠、骨骼、肾脏和甲状旁腺的表达能够保证血钙血磷代谢正常(与甲状旁腺激素和降钙素协同作用),并可以维持正常骨量。维生素D提高了肾上腺髓质细胞酪氨酸羟化酶的表达。也参与了神经营养因子、一氧化氮等物质的合成,并能提高机体谷胱甘肽的水平。现在认为VDR也干预了细胞增殖和分化,而且对免疫系统也起到很强的免疫促进作用,很多种白细胞包括单核细胞,T细胞、B细胞都能够表达VDR。VDR除了可以激活某些基因外,还有其他一些作用机理已经阐明。一个非常重要效果是它可以抑制刺猬激素(一种参与器官形成的激素)的信号转导。维生素D与健康美国科学院医学研究所应美加两国政府请求,制定了《钙与维生素D饮食摄入参考》。特别编委会14位专家涉足“钙磷与维生素D代谢及相关领域、生殖医学与妇产医学、儿科及婴幼儿营养学,少数民族健康与健康差距,细胞的新陈代谢学,毒理学和风险评估,皮肤科学,免疫学,内分泌学,骨骼健康,肿瘤学,心血管学,流行病学,营养监测与卫生统计学“等学科,这份报告由各位专家综合各种文献,规范运用了卫生保健研究和质量局制定的询证医学系统回顾的分析方法来评估慢性疾病和非慢性疾病的健康转归。医学研究所的报告向我们提供了最为客观的信息来评估维生素D吃多少对人体健康是适量,多少又是超量。“钙或维生素D的摄入量与??肿瘤,心血管疾病和高血压,糖尿病和代谢综合征,创伤修复和体能,免疫和自身免疫性疾病,感染,神经心理功能,和先兆子痫等疾病的联系并不可靠,并结果经常会互相冲突“报告中还说:“尽管许多人提出维生素D对身体有很多好处,但现有证据不能够支持人们所说的维生素D摄入对人体健康所发挥的巨大作用。但介于维生素D对机体广泛的益处,把它当做营养品是可以理解的,但现有证据还不足以支持这种做法。现有的最清楚的维生素D的作用还是针对骨骼健康,关于这种关联,我们有样本从生到死的数据,而且自从19978年DRIs成立后,这些样本还有增加(IOM,1997)。我们现在没能得出维生素D与其他健康效果有明显关系,并不标明我们将来找不到,当然,我们和同道也会继续努力,终有一天会有结果。”在一些国家,牛奶和谷物中都强化了维生素D血清25(OH)D美国科学院医学研究所得出结论,血清25(OH)D至少达到20ng/ml才可以保证骨骼健康和身体机能正常。维生素D饮食摄入参考制定时的受试者囊括了血25(OH)D临近底限的人和维生素D摄入过多的人,来确保所得出的血清25(OH)D的安全范围适用于所有人,试验是在没有阳光的情况下测试的,来确保没有紫外线来参与维生素D的合成,所有维生素D均来源于食物。所以这些结果对深色皮肤者和几乎不晒太阳的人同样有效。医学研究所的医生发现血清25(OH)D高于30ng/ml时,”没有带来健康收益,”血清25(OH)D大于50ng/ml时得看看,自己吃的维生素D是否太多了。饮食摄入参考美国科学院医学研究所2010年公布的维生素D饮食摄入参考中换掉了以前的摄入适量参考值,新的指南中在假设没有阳光,没有紫外线来参与维生素D的合成,所有维生素D均来源于饮食并且钙的补充也是足量的的前提下制定的,对于北美洲人群适用。新的维生素D饮食摄入参考如下1-70岁,每日600单位71岁以上,每日800单位妊娠和哺乳期,每日600单位对婴幼儿维生素D饮食摄入参考为0-12个月每日400单位。维生素D摄入过量的潜在危害紫外线照射虽然产生了大量维生素D,但是没有产生过毒性的记载。医学研究所利用风险评估框架结构来回顾分析维生素D摄入与多种疾病之间的关系,目的并不是说明维生素D水平高于多少就会导致疾病,而是判断新的证据,观察长期较多的摄入维生素D而不达到维生素D急性毒性前提下,的是否会对健康造成不利影响的实验,是否帮助人们相对谨慎的摄入维生素D。可耐受最高摄入量可耐受最高摄入量,定义为” 指某一生理阶段和性别人群,几乎对所有个体健康都无任何副作用和危险的平均每日营养素最高摄入量”,尽管可以认为可耐受最高摄入量非常安全,但长期效果数据仍然不完全,所以这些结果并没有在摄入参考中公布。0–6 个月: 1,000 IU6–12 个月: 1,500 IU1–3 岁: 2,500 IU4–8 岁: 3,000 IU9-71+岁: 4,000 IU妊娠和哺乳期: 4,000 IU关于维生素D 水平的不同意见有一个学派坚持人正常生理情况下需要接受阳光每天产生单位的维生素D,并保证血清25(OH)D在40-80ng/ml才能保证健康,这个标准的拥护者包括医学研究所(IOM)的很多成员,他们中许多参与起草了1997年IOM编写的摄入参考,当时规定维生素D摄入在600单位/天,并且当时还宣称血清25(OH)D在20ng/ml对骨骼及健康是非常安全的(当时的询证还没有广泛应用到医学上,指南制定靠的是专家的经验,不像现在靠证据,不能怪人家——译者注)。反对者还争论说IOM关于血清25(OH)D大于50ng/ml的临界点的规定从生物学角度上说,就是痴人说梦,反对者还说,这个标准的制定彻底失败了,他们只观察到每日低于600单位的维生素D不对导致什么疾病,而没有发现高于4000单位能预防什么疾病,尤其是超重与肥胖的预防(美国50%的人口都超重)。食物来源
富含脂肪的鱼是维生素D的食物来源之一 一些国家,符合国家标准的食品都人工强化了其中的维生素D,食品中的维生素D包括:富含脂肪的鱼类如:
鲶鱼 每85g(3盎司)提供425国际单位维生素D(5IU/g)大马哈鱼, 烹熟, 100 g (3.5盎司)提供360 IU (3.6 IU/g)鲭鱼, 烹熟, 100 g (3.5盎司),345 IU (3.45 IU/g)沙丁鱼, 油浸罐头, 鱼干, 50 g(1.75盎司), 250 IU (5 IU/g)金枪鱼, 油浸罐头, 100 g(3.5盎司), 235 IU (2.35 IU/g)鳗鱼, 烹熟, 100 g (3.5盎司),200 IU (2.00 IU/g)一个60g大小的鸡蛋能提供20 IU(0.33 IU/g)牛肝, 烹熟, 100 g (3.5盎司),15 IU (0.15 IU/g)鱼肝油,如鳕鱼肝油1 汤匙. (15ml) 提供1360 IU (90.6 IU/ml)紫外线照射过的蘑菇和酵母是仅有的可以补充维生素D的重要素食,紫外线照射波塔贝拉菇可以将每100g蘑菇的维生素D从14IU(未照射前0.14IU/g)提升到500IU(5 IU/g).欧盟对维生素D日摄入量的建议欧盟对维生素D摄入的建议是每天摄入5?g,(1 ?g = 40 IU and 0.025 ?g = 1 IU——译者注)澳大利亚与新西兰Australia and NewZealand have established average intakes for vitamin D, as follows.[51]澳大利亚与新西兰也建立了维生素D摄入平均标准如下儿童5.0 μg /day成人19–50 岁 5.0 μg/day51–70 岁 10.0 μg/day&70 岁 15.0 μg/day维生素D缺乏主条目:阳光照射减少可以导致25(OH)D缺乏,后果非常严重,会导致骨骼不能正常矿化,最终导致骨骼软化的疾病,如:佝偻病是一种儿童生长期的疾病,表现为长骨发育不全和畸形。钙和磷的缺乏可以导致该病,维生素D缺乏同样可以导致。现在佝偻病的发病主要集中在亚洲非洲和中东的低收入国家。一些疾病如假性维生素D缺乏也可以导致佝偻病发生。FrancisGlisson在1650年首次描述了佝偻病,文中说在当时的三十多年前这种病发生在多塞特郡和萨默塞特县。1857年,John Snow提议说英国大规模佝偻病流行可能是由于在面包粉里大量掺入白矾导致的(这损事儿老外原来也做过,还是***好啊哈哈***朝支持地沟油喽——译者论)。Edward Mellanby在年间测试了食品对佝偻病病情发展的影响。在炎日酷热的尼日利亚,由于营养缺乏导致的佝偻病很常见,但极少有维生素D的缺乏。虽然现在佝偻病和骨质软化症在英国已经很少见了,但在其他国家的移民社区中,仍然存在着骨质软化症患者,包括一些妇女,她们穿着与当地西方人无异,接受同样的日照,但还是发病。如果一个人接受西方饮食——鱼肉蛋的摄入量较多,而精米细面摄入的较少的话,即使皮肤偏黑或接受日照时间不足也不足以产生骨质软化,对于这些人不吃肉成了患佝偻病或骨质软化症的独立危险因素。维生素D的缺乏也在全球范围内导致婴幼儿的佝偻病发生。因为母乳中缺乏维生素D,同时对婴幼儿的社会习俗以及环境因素也导致紫外线照不到她们的皮肤。在阳光充足的国家,如尼日利亚、南非和孟加拉国,在学走路的小孩子和稍大一点的孩子中佝偻病也很常见,原因是饮食中钙缺乏。因为他们除了谷物以外很少吃到别的东西。佝偻病也是曾经困扰过美国很长时间的公共健康问题,丹佛地区的紫外线比同纬度同样高度的地区强20%,而到20世纪20年代末,从那里选出的500儿童中有三分之二有轻度骨质软化。后来在食品中强化动物蛋白,民众消耗奶制品增加一倍,并且强化维生素D这才使佝偻病患者数量有所减少骨质软化症,是一种成人发病的骨质变薄的疾病,以近端肌无力和骨质脆弱为特点。骨质软化是导致慢性骨肌肉性疼痛的原因之一,但没有有力的证据说明疼痛患者维生素D缺乏。充足的维生素D对健康的毛囊生长周期也有好处,血清25(OH)D水平较低可能导致周围血管疾病、肿瘤、多发性硬化、类风湿性关节炎、青少年型糖尿病、帕金森氏症和阿尔兹海默征。虽然低维生素D和这些疾病的进展有关联,但没有人能说明补充维生素D能减少这些疾病的发生。研究表明,在温带生活的皮肤较黑的人维生素D水平偏低。暗色皮肤的人因为皮肤中的黑色素阻挡了紫外线,从而减少了维生素D的生成。但最新研究找到了一个新证据,说明非洲黑色人种维生素D水平低不止这一个原因。最近有证据说明甲状旁腺激素水平(PTH,具有升高血钙的功能——译者注)与心血管疾病的发生成负相关。而相较于白人妇女,黑人妇女25(OH)D水平偏低,而PTH水平偏高,大量样本也证明在高加索人种中,色素沉着与维生素D缺乏无关。英国卫生部和国民保健署首席科学顾问兼研究及发展总干事说,六个月到五岁的孩子应该补充维生素D——尤其是在冬季,但是能在饮食中补充到足量维生素D和经常晒太阳的人,就不必要了。对于以下人群,如果有维生素缺乏危险,应该应用维生素D强化治疗。专家小组在2011年发表的临床指南,没有强调维生素D2和维生素D3的不同。婴幼儿 0–1 岁 (400 IU)成人 19–70 岁 (600 IU)老年人 70岁以上 (800 IU)妇女妊娠期或哺乳期(600 IU)肥胖的儿童和成人 (应用量是正常人群的2-3倍)六个月内可耐受量最高值1000IU, 六个月到1岁,1500IU,1-3岁,2500IU,4-8岁,3000IU,大于8岁,最高4000单位维生素D营养状态的测量通常通过测量血清维生素D来判断人的维生素D状况,它能综合反映皮肤中生成的和食物中摄取的维生素D水平,而且半衰期较长达15天。但是,这不能反映机体组织中储存的维生素D,血清1,25(OH)D通常不用来判断维生素D营养状况,因为它的半衰期相当短,而且收到甲状旁腺激素,钙,磷的严格控制,所以非到维生素D严重缺乏的时期,1,25(OH)D的变化并不明显。有一项研究表明维生素D3升高血清25(OH)D比维生素D2更加明显。但是也有反驳这种区别的,认为D2和D3在维持血清25(OH)D方面是等效的。各个实验室测量的血清25(OH)D有差异,特定的实验手段和一些实验室条件下会产生假性偏高或偏低。2009年,国家启用了实验材料的参考标准,从而使各实验室的测量标准化。对于身体健康所需要的25(OH)D水平,专家意见存在分歧,如果血清25(OH)D低于10 ng/mL (25 nmol/L),会造成非常严重的维生素D缺乏性疾病:婴幼儿的佝偻病和成人的骨质软化症,如果浓度高于15 ng/ml (37.5 nmol/L)的话,一般认为对维持健康就足够了,有些人认为实现健康最优化需要维生素D水平高于15 ng/ml (37.5nmol/L) ,实际上还是缺乏实际证据支持。血清25(OH)D高于200 ng/mL (500 nmol/L)可能有毒,但人的数据非常少见,但动物实验中曾经使其血清25(OH)D高于400 ng/mL (1000 nmol/L),并没有出现毒性,中毒通常是由于摄入过量的维生素D,维生素D中毒最常见的表现是高钙血症,血清25(OH)D常常高于150 ng/mL (375 nmol/L),虽然有些时候血清25(OH)D也可能正常。这时候对于接受大剂量维生素D治疗的的人,应该定期测量血清钙。对于超重和肥胖的病人,多余的脂肪组织会溶解维生素D,从而降低血清25(OH)D水平。这种关系可能可以解释为什么肥胖的人血清维生素D水平偏低,可能是血清25(OH)D不能显示身体所有的维生素D储备,当然,因为维生素D的脂溶性,脂肪组织保存的维生素D可以在缺乏日照的冬天释放出来,维持正常需求。学者研究夏威夷冲浪爱好者和滑板运动爱好者(接受阳光照射较多)低于预想设计的30ng底限的有51%的人,而最高的人的也不过60 ng/ml (150nmol/L)左右。同一测量数据发现长期接受日照夏威夷人的血清25(OH)D区间为(11–71 ng/mL),而在同一个研究中,威斯康辛州哺乳的母亲接受维生素D强化营养后,区间为12–77ng/mL,可以注意到接受营养强化的威斯康辛妈妈们的平均水平比仅仅晒晒太阳的夏威夷人要高(这个试验中也将冲浪爱好者算了进来,因为这是同一组数据)。另一个研究对象是非洲裔美国人,发现他们的维生素D水平与其非洲血统多少成负相关的,两者呈线性关系,非洲血统每增加10%,血清25(OH)D降低2.5-2.75 nmol/L。阳光和饮食对提高血清25(OH)D的效果上,非洲血统少的一组仅相当于多的一组的46%。或许这是种族不同导致维生素D的代谢差异。人类学家Peter Frost得出结论,维生素D缺乏在有色人种中非常常见,虽然他们看起来很正常。这对于非洲裔美国人是真的,几乎一半的非洲裔美国人维生素D缺乏。但他们并没有表现出缺钙。当然,逻辑上考虑,应该是会缺钙。而实际上,这些人骨质疏松、骨折比白种人要少得多,而骨密度反而比白种人高,而白种人确实生产和消费维生素D的主力军。Frost写到:对于这些人提高维生素D,会有什么效果?记住我们所谈论的是一种激素,而不是维生素,如果它的浓度过高或过低,这种激素作用于染色体上,慢慢的缩短其端粒,Tuohimaa(听起来像是日本人的名字,不会翻译,求大师帮忙——译者注)2009年提到最理想的范围是40-60nmol/L,对有色人种来说,可能还应该偏低一点,而对于热带生活的人,范围应该限制更窄些。因为他们的身体并不适合像非热带地区那种剧烈的气候变化。如果长期超量使用,这种激素的长期效果可能会是使人老得也快。维生素D摄入过量想看更多点击. 对于健康成年人,长期每日服用超过1250mg (50,000 IU)几个月可能导致毒性,而患有某种疾病,如原发性甲状旁腺亢进症的患者,对维生素D尤其敏感。稍有维生素D补充进体内就可能导致高钙血症。而妊娠期母亲现高钙血症也会影响胎儿维生素D的代谢,使其对维生素D敏感性增强,最终导致新生儿弱智低能,面部畸形。妊娠期或哺乳期妇女在想要补充维生素D之前,应该向医师咨询。婴儿(0-1岁)可耐受最高摄取量为25mg/d (1000 IU),对于他们曾有连续一个月每天摄入1000 mg/d (40000 IU)而导致毒性的事情。受加拿大和美国政府的委托后,美国科学院医学研究所(IOM)的与日将可耐受摄入量上限提供到年龄在1-3岁每天2500IU,,每天4-8岁每天3000 IU, 9-71岁及更高年龄每天4000 IU(包括妊娠期和哺乳期妇女)。维生素D摄入过多会导致高钙血症,典型症状就是高钙血症的症状,可能会厌食,胃内嘈杂,恶心。接下来会多尿,烦渴,乏力,过度紧张,皮肤瘙痒甚至会导致肾衰竭、蛋白尿、尿管型、氮质血症以及迁徙性钙化。如果发现毒性后及时停用维生素D并限制钙摄入,肾损害还是有可能逆转的。单独只是长时间接受阳光照射不会导致维生素D毒性出现,一个人紫外光照射20分钟(如果这个人的皮肤已经晒得黝黑,时间增加到1-2个小时)后,皮肤中的维生素D的合成和降解达到平衡,再生成的维生素D将会直接被降解。这么计算的话,每天如果全身都暴露在阳光下,大概可以产生250 ?g (10,000 IU)维生素D,Holick认为,皮肤生成胆骨化醇的能力还要强大,他的实验显示了“当全身都暴露在阳光下,晒到出现红斑(使一个人刚刚被晒伤的值)相当于口服250 - 625 mg (10 000- 25 000 IU) 维生素D “鉴于一天摄入50000IU维生素D可能导致中毒,而这种剂量下25(OH)D可能达到600 nmol/L,而食物中摄入的维生素D和造成轻微晒伤的阳光照射产生的维生素D的功能差不多,因此,2007年学者认为成人一天服用250 mg(10000 IU)维生素D是安全可靠的,这个值才是可耐受最高摄入量。维生素D摄入过量而导致高钙血症的病例中,病人的日摄入量均大与等于40000IU (1000 mcg)。但是摄入的维生素D和皮肤产生的维生素D对血清25(OH)D浓度的影响是不一样的。内源性维生素D在血浆内几乎完全与维生素D结合蛋白(VDBP)结合,源源不断的向肝脏提供维生素D转化为25(OH)D,对升高血清25(OH)D的作用缓慢而持久。而口服维生素D直接进入肝脏,迅速转化为25(OH)D,作用时间非常快。但是想依靠饮食来摄入足够的维生素D,想想一下,要每天摄入10000IU维生素D,就算你吃的是含有维生素D非常高的鲑鱼肉,也需要吃35盎司(撑死我了我不用吃别的了——译者注)。当一个人化验指标很健康,但理论上应该缺乏维生素D的人是否应该补充维生素D,还有很大争议,而且对于通过食物营养强化使血清25(OH)D长期高于80nmol/L的长期效果如何人们存有疑惑,也是一个值得关注的问题。多伦多一项研究得出结论“通过测量皮肤黑色素水平,证实皮肤色素沉着和血清25(OH)D水平呈负相关。”在印度的印度人和在中国的中国人同时发生了维生素D水平偏低。这个结果不支持在高纬度地区皮肤较黑的人皮肤不能生成足够维生素D的假说。研究的领导人,该研究的领导人还是敦促皮肤较黑的移民要补充维生素D。“我看不到什么风险,什么副作用的,我只看到补充既有益处。”Fraser补充道,口服补充维生素的确不是人体自然获得维生素D的方式,所以才会中毒。这点无法证实,但有证据证明食物中摄取的维生素D有可能被载脂蛋白颗粒导入动脉壁细胞和动脉粥样硬化的斑块中,在那里被单核巨噬细胞转化为活性D3。这个发现也提醒了人们关注维生素D的摄取和心血管风险及动脉粥样硬化血管钙化之间的是否有联系的问题。对健康的影响骨骼健康维生素D最重要的功能就是保持骨钙的平衡。它可以增强小肠对钙的吸收。提高破骨细胞的数量增强骨吸收,维持血钙和血磷浓度维护正常骨量,并调整甲状旁腺激素来维持血钙平衡。维生素D缺乏会引起钙磷代谢异常,导致骨密度降低,骨丢失(骨质疏松),甚至骨折。维生素D可以用来预防和治疗骨质疏松,但是用维生素D治疗维生素D缺乏也导致了类骨质钙化,现在也不知道维生素D对骨质疏松有没有副作用。横截面研究显示了维生素D和髋骨关节骨密度成正相关。Lips报道骨质软化症骨矿物质流失情况很严重,而维生素D的缺乏却很轻微当*****的生活方式也会导致骨密度降低。老年人通常很少运动,自然接受不到紫外线,这条理论似乎站不住脚。Lips同样报道了轻微的维生素D缺乏并没有导致骨折风险增加。补充维生素D同时也会增强其他部位的骨密度。与对照组相比,每日800单位维生素D可以明显改善绝经后妇女腰椎骨密度情况,LoPiccolo等人指出,50岁以上的人群需要更多维生素D,成年人每日服用维生素D482-770IU可以将非脊椎骨性德骨折降低20%。然而对于每日服用维生素D少于400IU的人的骨折风险,仍然缺乏报道。免疫系统Vitamin D[119] and that维生素D受体配体可以增强自然杀伤细胞(NK cells)的活动性,加强巨噬细胞的吞噬能力还可以增强抗微生物多肽Cathelicidin(cathelicidin antimicrobial peptides CAMP——注意不是cAMP,译者注 )这是一种由单核巨噬细胞分泌的多肽,对多种微生物如细菌、病毒、真菌都有很强的杀伤力。维生素D缺乏和多发性硬化(MS)之间的联系似乎可以说明了维生素D具有免疫抑制能力。维生素D可以激活组织相容性抗原基因(HLA-DRB1*1501)表达,对机体辨别自身蛋白和入侵蛋白非常重要,对有MS遗传倾向人群来说,维生素D可能能够预防该病。而妊娠期妇女补充维生素D是否可以减少孩子出生后MS的发病不得而知。然而,强化维生素D似乎曾经引起过过敏性疾病大流行。总之,维生素D强化食品的摄取只要每天少于400IU,就不会对血清25(OH)D产生很大影响,对维生素D 极度缺乏的人可以提高12nmol/L,而对维生素D不缺乏的人,只提高不到2 nmol/L,退伍军人维生素D研究专家Hector DeLuca也质疑维生素D对MS有没有效。结核历史上维生素D曾经用于治疗肺结核病人,但对这些临床试验缺乏令人满意的研究。在体外试验中,维生素D3,1,25(OH)D3表现抗分支杆菌的效果,但适用于临床情况,仍然有待研究有研究表明维生素D代谢产物可以调节cathelicidin的表达,这种抗微生物多肽对结核分枝杆菌效果非常强大,而且活动性肺结核病人86%缺乏维生素D (血清 25(OH)D 浓度 & 30 ng/mL)。为结核病人补充维生素D3似乎并没有起到多大效果,但对TT基因型并具有TaqI性维生素D受体病人很有效。很多研究显示血清25(OH)D 水平偏低增加对获得活动性肺结核以及易感性,并加快其患病。但对补充维生素D对肺结核的预防和治疗效果仍然需要很多前瞻性试验来证实。艾滋病在体外试验中,维生素D3也具有抗HIV-1的功效,包括可以介导感染细胞的自我吞噬能力。但这种效果在人体还没有研究。艾滋病人1,25(OH)2D水平偏低与CD4+细胞数量减少、肿瘤坏死因子(TGF)水平升高有明显关联。而艾滋病人通常都会有CD4+细胞的减少。还不能确定1,25(OH)2D降低是导致CD4+细胞减少的原因。坦桑尼亚一项流行病学研究显示HIV阳性妇女如果维生素D水平偏低,那么艾滋病进展也很快。但这项研究做的并不很严谨,如果在给予食品营养强化之前采取双盲,结果也是这样,就可以说明问题。流感更多内容详见: 缺乏维生素D可能是冬季流感高发的一个原因。虽然就算没有维生素D搀和,冬季也应该是流感高发的季节。比如病毒感染,室内采暖导致潮湿以及相比较冷的温度正适合病毒传播。癌症分子生物学理论认为维生素D具有预防癌症的作用,维生素D具有广泛的细胞生物学机制来防止癌症发生和发展。这些作用需要肿瘤细胞上表达的VDR介导,VDR多态性基因对乳腺癌的发生有很大关系。VDR基因突变的妇女患乳腺癌的风险会升高。2006年一项研究动用了13个国家400万份癌症病例,显示日照较少的国家国民癌症风险较高。同时进行Meta分析显示维生素D水平的的人癌症风险较高。作者认为,每日摄入维生素D1000IU ( 25 mg)会显著降低结肠癌发病率50%,降低乳腺癌和卵巢癌30%,但是,似乎维生素D水平和当地人接受日光照射关系并不密切。还要注意的是,在北半球人群中,癌症的发病率和病死率与遗传基因也是相关的。2006年两项长期研究使用美国维生素D每日推荐量(U.S.RDA) (400IU /d)为120000受试者补充维生素D,结果减少了胰腺癌43%发病率,但是在对照组中,男性吸烟者的胰腺癌风险率相当于其他人3倍,而他们的25(OH)D也列于最少的五分之一中。2007年发表了一篇关于1200位妇女的为期四年随机干预试验,报道结果补充维生素D的妇女(1100IU/d)降低癌症发病率60%,在第一年里减少诊断出的癌症77%(排出了可能在服药之前就可能患有的而没有诊断出来的癌症)。但这项研究做的不是很严谨,比如缺少一些实验数据,试验方法不恰当,而且缺乏自身对照试验。没有长期试验中乳腺癌的会聚性。作者的回应中提供所缺少的数据,解释他们的统计方法,并评论说,即使维生素D没有怎么改善癌症病情(根据其他的研究,他们也不相信),但仍然有相当的益处。2007年加拿大癌症学会建议居住在加拿大的人应该在秋冬季节每日服用1000IU维生素D,美国癌症研究所研究了第三次全国健康和营养调查的数据,分析17岁以上16818癌症患者血液中的维生素D与癌症病死率之间的关系,结果不支持发现维生素D水平与癌症全因死亡率相关,但是,还是有发现“结肠直肠癌的病死率与血清25(OH)D呈明显负相关,如果血清25(OH)D高于80nmol/L相对于低于50nmol/L,则病死率降低72%(P≤0.02 95% 可信区间32- 89%)”不同于其他试验,这个试验是前瞻性的,也就是先做试验,再随访出结果。而且研究者用的是血样来检测血液中的维生素D,而不是用模型来推断受试者的维生素D水平。2010年五月国际癌症杂志发表了一篇Meta分析,这篇荟萃分析研究了35份关于为维生素D与癌症的独立研究。研究者发现,血清维生素D每升高10ng/L,结肠癌发病率就降低15%,乳腺癌发病率降低11%。虽然作者的报告研究方法不是很恰当,得出的结果并不足让人信服。2011年罗切斯特大学医学中心发现乳腺癌患者如果维生素D水平偏低,那么肿瘤的进展会加快,患者预后也很差。如果患者维生素D水平比要求的适宜水平低,那么所有显示预后的肿瘤标志物化验结果都不好。此研究领导者说:“鉴于这个结果,建议医生严密关切乳腺癌患者的维生素D水平,及时予以调整,因为它和预后直接相关。”心血管疾病全国健康和营养调查(NHANES)报告显示,在近5000受试者中,发现维生素水平偏低伴随有周围血管病(PAD)发病的升高。维生素水平低下(&17.8ng/mL)的人周围血管病发病率升高了80%。英国菜农夏季血胆固醇水平下降,这时他们的维生素D相对较低,可以见到他们这时高血压和心血管疾病的风险上升很明显。大量观察性试验表明两者联系,但两个系统回顾研究中,有一个发现补充维生素D有轻微的效果,而另外一个,根本没有的得出有效的结论。有很多研究揭示摄取的维生素D会随着载脂蛋白颗粒进入动脉壁细胞和动脉粥样硬化斑块中,然后被单核巨噬细胞系统转化为活性维生素D,这个发现也提醒了人们关注维生素D的摄取和心血管风险及动脉粥样硬化血管钙化之间的是否有联系的问题。而骨化二醇(25(OH)D)尤其可能与动脉粥样硬化有关,特别是在有色人种中非常明显。Freedman等人在2010年对非洲裔美国人而不是欧洲裔美国人的动脉粥样硬化钙化斑进行研究,结果显示“血清25(OH)D水平与主动脉和颈动脉动脉粥样硬化钙化斑大小成正相关,但与冠状动脉没有关联。这与之前做的欧洲裔的结果相反。”在南印度的人群中发现血清维生素D水平高于89ng/mL的人缺血性心脏病的风险增加。印度一项关于维生素D营养状况统一性研究结果显示,虽然印度地区日照充足,但印度人血清25(OH)D还是偏低,建议公共卫生部门应该强化食品中的维生素D,印度的人均维生素D水平数据与其他热带国家一致,虽然接受了可以说是最大量的日照,尤其是印度农民,他们的血清25(OH)D水平甚至赶不上欧洲人水平。死亡率全国健康和营养调查的信息中,大样本研究显示,维生素D水平偏低低(&17.8 ng/ml)是全因死亡率增加的独立危险因素。但似乎维生素D水平偏高(&50ng/ml)死亡率也会升高。2010年8月一项复杂的研究显示。老年人血浆维生素D水平偏高(&39 ng/ml)或偏低(&18 ng/ml),与介于两者之间的人群相比,都伴有全因死亡率和癌症病死率的升高。这项研究设定的界限比Melamed等人研究全国健康与营养调查的数据限定的要窄很多,但全国健康和营养调查所使用的免疫方法测量维生素D值往往偏高。总之维生素D过多或不足会导致过早衰老及一些功能障碍。血清25(OH)D水平和全因生死率之间成U形曲线,25(OH)D水平过高造成的健康风险似乎对 黑色人种更加危险。总之,维生素D调节机制非常复杂,现在流行病学证据正在预示着我们能够找到一个更精确的维生素D水平安全范围,而高于或低于这个水平死亡率都会升高(当然要考虑地点和人种因素了——译者注)。
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太感谢了,最近正在查找VDR的相关文献,不知大牛您可否提供VD/VDR信号传导更为详细的参考文献,主要是在免疫调节方面的。灰常感谢
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