维生素 D
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025
二十世纪三十年代,维生素D首次被合成并被研究。这种维生素在科学界引起了极大的关注,因为它既是一种维生素,也是一种激素。它既可以通过食物进入人体,也可以在阳光照射下自行产生。维生素D被认为是一种与佝偻病发展相关的维生素。佝偻病早在1650年就已被提及。这种维生素的模型于1919年提出,并于1932年合成。
您需要了解有关维生素 D 的哪些知识?
为了避免在用科学术语称呼某种物质时陷入困境,你需要知道它的化学名称。例如,维生素D还有其他名称,例如抗佝偻病维生素、胆钙化醇、麦角钙化醇和维生素固醇。
维生素D分为几种同类型的维生素。例如,维生素D3被称为胆钙化醇,而维生素D简称为麦角钙化醇。这两种维生素都只能在动物性食物中找到。维生素D也可以由人体直接产生,这是由于紫外线照射皮肤而产生的。
维生素D与佝偻病等疾病直接相关。事实上,动物脂肪在阳光照射下能够释放维生素D。早在1936年,人们就从金枪鱼脂肪中分离出了纯维生素D。从此,它开始被用于治疗佝偻病。
维生素 D 的化学性质和生物活性形式
维生素D是几种与甾醇化学相关的物质的总称。维生素D是一种环状不饱和高分子醇——麦角甾醇。
维生素D有多种异构体。其中活性最高的是麦角钙化醇(D2)、胆钙化醇(D3)和二氢麦角钙化醇(D4)。维生素D2由植物前体(维生素D原)——麦角固醇合成。维生素D3由7-脱氢胆固醇(在人体和动物皮肤中合成)经紫外线照射后合成。维生素D3是生物活性最高的。
活性较低的维生素D单体——D4、D5、D6、D7——是由植物前体(分别为二氢麦角固醇、7-脱氢谷固醇、7-脱氢豆固醇和7-脱氢菜油固醇)经紫外线照射形成的。维生素D1在自然界中并不存在。生物活性形式的麦角固醇和胆钙化醇是在代谢过程中形成的。
维生素 D 代谢
膳食钙化醇在胆汁酸的参与下,在小肠中被吸收。吸收后,钙化醇以乳糜微粒(60-80%)的形式被转运至肝脏,部分以与OC2-糖蛋白的复合物的形式被转运至肝脏。内源性胆钙化醇也随血液进入肝脏。
在肝脏中,胆钙化醇和麦角钙化醇在内质网中被胆钙化醇25-羟化酶羟基化。结果,25-羟基胆钙化醇和25-羟基麦角钙化醇被形成,它们被认为是维生素D的主要运输形式。它们作为特殊的钙化醇结合血浆蛋白的一部分随血液运输至肾脏,在钙化醇1-α-羟化酶的参与下,形成1,25-二羟基钙化醇。它们是维生素D的活性形式,具有类似D类激素的作用——骨化三醇,它调节体内钙和磷的代谢。在人体中,维生素D3比维生素D2更能有效地提高血清25-羟基维生素D和1,25-二羟基维生素D的水平。
在细胞中,维生素 D3 位于细胞膜和亚细胞组分中,例如溶酶体、线粒体和细胞核。维生素 D 不会在组织中积累,脂肪组织除外。25-羟基维生素 D 和 1,25-二羟基维生素 D 均在 24-羟化酶的催化下分解。该过程发生在各种器官和组织中。通常,血液中循环的维生素 D 含量取决于外源性来源(食物、营养保健品)、内源性产生(皮肤合成)以及参与维生素代谢的酶的活性。
它主要以原形或氧化形式或结合物的形式随粪便排出。
维生素D的生物学功能
1,25-羟基钙化醇的生物活性比原始钙化醇高10倍。维生素D的作用机制类似于类固醇激素:它渗透到细胞内,通过作用于遗传装置来调节特定蛋白质的合成。
维生素D调节钙和磷离子通过细胞膜的运输,从而调节其在血液中的水平。它与甲状旁腺激素起协同作用,与促甲状腺激素起拮抗作用。这种调节基于维生素D参与的至少三个过程:
- 刺激小肠黏膜上皮细胞对钙离子和磷酸根离子的吸收。小肠对钙离子的吸收是通过一种特殊的钙结合蛋白(CaBP - 钙结合蛋白D)参与的易化扩散和在Ca2+-ATP酶的帮助下进行的主动转运进行的。1,25-二羟基钙化醇可诱导小肠黏膜细胞中CaBP和Ca2+-ATP酶的蛋白质成分的形成。钙结合蛋白D位于黏膜表面,由于其高结合Ca2+的能力,促进Ca2+转运进入细胞。Ca2+在Ca2+-ATP酶的参与下从细胞进入血液。
- 刺激(与甲状旁腺激素协同)骨组织钙的动员。骨化三醇与成骨细胞结合后,可增加碱性磷酸酶和钙结合蛋白骨钙素的生成,并促进钙离子从骨骼深层磷灰石层释放并沉积于生长带。高浓度的骨化三醇可作用于破骨细胞,刺激骨骼中钙离子和无机磷的吸收。
- 由于维生素 D 刺激肾小管膜的 Ca2+-ATPase,从而刺激肾小管对钙和磷的重吸收。此外,骨化三醇还能抑制肾脏自身的合成。
一般来说,维生素D的作用表现为血液中钙离子含量的增加。
您每天需要多少维生素 D?
维生素D的摄入量取决于个人年龄和维生素D的消耗量。因此,儿童每天应摄入10微克维生素D,成人每日摄入量相同,老年人(60岁以上)每日摄入量约为15微克。
什么时候对维生素 D 的需求会增加?
老年人和很少晒太阳的人应该增加每日维生素 D 的摄入量。儿童应该服用维生素 D 来预防佝偻病。孕妇、哺乳期妇女以及更年期妇女尤其应该增加这种维生素的摄入量。
维生素 D 的吸收
在胆汁和脂肪的帮助下,维生素D在胃中能更好地被吸收。
维生素 D 与身体其他元素的相互作用
维生素D有助于钙(Ca)和磷(P)的吸收,并且在它的帮助下镁(Mg)和维生素A也能得到很好的吸收。
什么决定了食物中维生素 D 的存在?
您不必担心食物烹饪不当,因为维生素 D 在热处理过程中不会流失,但光和氧气等因素可能会完全破坏它。
为什么会出现维生素D缺乏症?
肝功能不佳(肝功能衰竭和机械性黄疸)可能会影响维生素的吸收,因为所需胆汁的供应受到严重干扰。
由于人体完全依靠皮肤和阳光来生成维生素 D(皮肤上的脂肪在阳光的作用下合成维生素 D,然后被皮肤吸收),因此晒后不宜立即淋浴。否则,皮肤上的维生素 D 会被洗掉,导致身体缺乏维生素 D。
维生素 D 缺乏的迹象
对于幼儿来说,缺乏维生素D会导致睡眠障碍、出汗增多、出牙延迟以及肋骨、四肢和脊柱骨组织软化。儿童会变得易怒,肌肉松弛,婴儿的囟门可能需要很长时间才能闭合。
在成年人中,维生素缺乏的症状略有不同:尽管他们的骨骼也会变软,但这些人仍然会体重减轻很多,并且会感到非常疲劳。
含有维生素 D 的食物
多吃富含维生素D的食物,就能充分维持体内维生素D的含量。这些食物包括肝脏(0.4微克)、黄油(0.2微克)、酸奶油(0.2微克)、奶油(0.1微克)、鸡蛋(2.2微克)和鲈鱼(2.3微克维生素D)。多吃这些食物,才能保障骨骼和身体健康!
维生素D存在于多种动物产品中:肝脏、黄油、牛奶,以及酵母和植物油。鱼肝是维生素D最丰富的来源。鱼油是从鱼肝中提取的,可用于预防和治疗维生素D缺乏症。
维生素 D 过量的迹象
维生素 D 过量会导致恶心、腹泻、腹部绞痛、极度疲劳和头痛。维生素 D 过量的人通常会出现皮肤瘙痒、心脏和肝功能受损、高血压以及严重的眼部炎症。
维生素D过多症的治疗:
- 戒毒;
- 低Ca2+饮食;
- 消耗大量液体;
- 服用糖皮质激素、α-生育酚、抗坏血酸、视黄醇、硫胺素;
- 在严重的情况下 - 静脉注射大量0.9%NaCl溶液,呋塞米,电解质,血液透析。
注意!
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