维生素 D
脂溶性维生素,具有类固醇激素功能,是钙磷代谢、骨骼健康和免疫功能的关键调节剂。
Overview
维生素 D(Vitamin D)是一种脂溶性维生素,主要包括 D2(麦角固醇醇,ergocalciferol)和 D3(胆固醇醇,cholecalciferol)两种形式。D3 在提升血清 25(OH)D 水平方面比 D2 更高效。
从日光、食物和补充剂获取的维生素 D 在生物学上是惯性的,必须在体内经历两次羟基化才能激活:肝脏 25-羟化为 25(OH)D(储存形式),肾脏 1α-羟化为 1,25(OH)₂D(生理活性形式,calcitriol)。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
Key Facts
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 化学名称 | Cholecalciferol (D3) / Ergocalciferol (D2) |
| 溶解性 | 脂溶性 |
| 主要来源 | 皮肤光照合成(UVB)、食物、补充剂 |
| 活性形式 | 1,25-二羟基维生素 D [1,25(OH)₂D] |
| 储存形式 | 25-羟基维生素 D [25(OH)D] |
| 25(OH)D 半衰期 | 约 15 天 |
血清 25(OH)D 浓度分类(NIH ODS)
| 血清浓度 | nmol/L | ng/mL | 健康状态 |
|---|---|---|---|
| 缺乏 | <30 | <12 | 与佛僧病、骨软化症相关 |
| 不足 | 30–<50 | 12–<20 | 对骨骼和整体健康通常不足 |
| 充足 | ≥50 | ≥20 | 对大多数人充足 |
| 潜在不良效应 | >125 | >50 | 尤其 >150 nmol/L (>60 ng/mL) 风险更高 |
换算:1 nmol/L = 0.4 ng/mL;1 ng/mL = 2.5 nmol/L^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
Functions & Benefits
骨骼与矿物质代谢
- 促进小肠对钙、磷的吸收,维持正常血清钙磷浓度
- 调节骨转换,支持骨骼矿化与重塑形
- 缺乏可致佛僧病(婴幼儿)、骨软化症(成人);与钙合用可预防老年人骨质疏松^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
免疫调节与其他作用
- 减少炎症,调控细胞增殖、分化与凋亡
- 调节神经肌肉功能与葡萄糖代谢
- 多种组织具有维生素 D 受体,可将 25(OH)D 转化为 1,25(OH)₂D^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
Mechanisms
- 皮肤 UVB 照射或肠壁摄入 D3 后,在肝脏 25-羟化为 25(OH)D
- 在肾脏 1α-羟化为 1,25(OH)₂D(生理活性形式)
- 1,25(OH)₂D 与维生素 D 受体(VDR)结合,调控基因表达
Populations & Dosage
推荐摄入量(RDA/AI)—美国 NASEM FNB 2010
| 年龄 | 男性 | 女性 | 孕期 | 哺乳期 |
|---|---|---|---|---|
| 0–6 个月* | 10 mcg (400 IU)* | 10 mcg (400 IU)* | — | — |
| 7–12 个月* | 10 mcg (400 IU)* | 10 mcg (400 IU)* | — | — |
| 1–3 岁 | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | — | — |
| 4–8 岁 | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | — | — |
| 9–13 岁 | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | — | — |
| 14–18 岁 | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) |
| 19–50 岁 | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) |
| 51–70 岁 | 15 mcg (600 IU) | 15 mcg (600 IU) | — | — |
| >70 岁 | 20 mcg (800 IU) | 20 mcg (800 IU) | — | — |
*AI(适当摄入量),其余为 RDA。换算:1 mcg = 40 IU。该指南基于较少日光曝晒的假设。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
高风险人群
以下人群更可能出现维生素 D 不足:^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
- 纯母乳喂养婴儿:人乳含维生素 D 仅 0.6–2.0 mcg/L(25–78 IU/L),通常不足以满足需求;母亲每日补充 ≥50 mcg (2,000 IU) D3 可提高乳汁中含量
- 老年人:皮肤合成能力随年龄下降,室内活动时间更长
- 日光曝晒有限者:居家不出者、长期遮盖服饰者、户内职业者
- 深色皮肤人群:黑色素降低皮肤合成维生素 D 的能力
- 脂肪吸收受限者:肥肪泻、肝病、囊性纤维化、乳臩泻、克罗恩病、溃疡性结肠炎
- 肥胖者或胃分流手术后:BMI ≥30 时皮下脂肪封存更多维生素 D,可能需要更高摄入量才能达到相同血清水平
Safety
剩余与中毒
维生素 D 中毒几乎总是由补充剂过量引起。其主要机制是明显高钙血症(总钙 >11.1 mg/dL,正常范围 8.4–10.2 mg/dL)、高钙尿症以及血清 25(OH)D 水平显著升高(通常 >375 nmol/L [150 ng/mL])。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
中毒症状包括:
- 恶心、呕吐
- 肌肉无力
- 神经精神症状
- 食欲下降、脱水
- 多尿、口渴
- 肾结石
- 极端情况下:肾衰竭、软组织钙化(包括冠状动脉和心自闺锁定组织)、心律失常、甚至死亡
过量日光曝晒不会导致维生素 D 中毒,因为皮肤中前维生素 D3 的热分解以及转化为非活性形式会限制其合成。但频繁使用美黑灯可使 25(OH)D 达到 375–500 nmol/L(150–200 ng/mL)以上。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
安全上限(UL)
| 年龄 | 男性 | 女性 | 孕期 | 哺乳期 |
|---|---|---|---|---|
| 0–6 个月 | 25 mcg (1,000 IU) | 25 mcg (1,000 IU) | — | — |
| 7–12 个月 | 38 mcg (1,500 IU) | 38 mcg (1,500 IU) | — | — |
| 1–3 岁 | 63 mcg (2,500 IU) | 63 mcg (2,500 IU) | — | — |
| 4–8 岁 | 75 mcg (3,000 IU) | 75 mcg (3,000 IU) | — | — |
| 9–13 岁 | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | — | — |
| 14–18 岁 | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) |
| 19–50 岁 | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) |
| 51–70 岁 | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | — | — |
| >70 岁 | 100 mcg (4,000 IU) | 100 mcg (4,000 IU) | — | — |
FNB 指出,即使每日摄入量低于 UL,长期也可能产生不良健康效应。建议避免血清 25(OH)D 水平超过约 125–150 nmol/L(50–60 ng/mL)。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
跨机构交叉验证(EFSA 2023)
EFSA NDA Panel 于 2023 年对维生素 D UL 进行了修订,采用系统性文献综述方法重新评估了过量维生素 D 摄入的优先不良健康效应(持续性高钙血症/高钙尿症及骨骼肌肉终点)。^[raw/papers/efsa-nda-vitamin-d-ul-2023.md]
| 对比项 | NIH ODS (NASEM FNB 2010) | EFSA NDA (2023) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 关键终点 | 高钙血症 | 持续性高钙尿症(比高钙血症更早出现的过量标志) | EFSA 选择更敏感的早期终点 |
| LOAEL | 未明确公开单一 LOAEL | 250 μg/日(来自两项人体 RCT) | EFSA 提供了明确的剂量-反应基础 |
| 不确定系数 | 未明确 | 2.5(因缺乏 NOAEL) | — |
| 成人 UL | 100 mcg (4,000 IU) | 100 μg VDE/日 (4,000 IU) | ✅ 一致 |
| 11–17 岁 UL | 100 mcg (4,000 IU) | 100 μg VDE/日 (4,000 IU) | ✅ 一致;EFSA 认为快速骨骼生长期青少年耐受性与成人相当 |
| 1–10 岁 UL | 63 mcg (2,500 IU) / 75 mcg (3,000 IU)* | 50 μg VDE/日 (2,000 IU) | ⚠️ EFSA 更保守(按较小体型调整) |
| 婴儿 UL | 25 mcg (1,000 IU) / 38 mcg (1,500 IU)* | 未在本次修订中单独设定 | NIH 提供分龄更细的婴儿 UL |
| 特殊说明 | — | Calcidiol monohydrate → D3 转换系数 2.5(用于标签) | EFSA 新增 calcidiol 转换系数 |
*NIH 对 1–3 岁和 4–8 岁分别设定不同 UL,EFSA 将 1–10 岁统一设定为 50 μg/日。
结论:两个独立机构在成人 UL(100 mcg/日 = 4,000 IU)和青少年 UL 上达成高度一致,增强了该数值的可靠性。EFSA 2023 通过系统性综述和明确的 LOAEL + 不确定系数推导,提供了更透明的剂量-反应基础。^[raw/papers/efsa-nda-vitamin-d-ul-2023.md]
互作用
以下药物可能与维生素 D 互作用:^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
- Orlistat(赛尼可 / 艾丽):减肥药物,结合低脂饮食可降低维生素 D 的吸收,导致 25(OH)D 水平下降
- 他汀类他汀类(Lipitor、Zocor 等):他汀类减少胆固醇合成,从而可能降低维生素 D 合成;高剂量维生素 D 可能降低阿托伐他汀、洛伐他汀、辛伐他汀的效力(竞争同一代谢酶)
- 类固醇激素(如波尼松):可减少钙吸收并损害维生素 D 代谢;NHANES 调查显示口服类固醇激素使用者的 25(OH)D 缺乏率(<25 nmol/L)是非使用者的两倍以上
- 嘏嗪类利尿剂(如 Hygroton、Microzide):减少尿钙排泄,与维生素 D联合使用可能导致高钙血症,尤其是老年人和肾功能受损或甲状旁腺功能亢进者
Forms & Bioavailability
| 剂型 | 特点 |
|---|---|
| D3 (胆固醇醇) | 提升血清 25(OH)D 效率优于 D2 |
| D2 (麦角固醇醇) | 植物来源,适合素食者 |
| 液体软胶囊 | 育儿和吞咽困难者友好 |
| 滴剂 | 方便调整剂量 |
食物来源(每份含量示例)
| 食物 | mcg | IU | %DV |
|---|---|---|---|
| 鱼肝油,1 汤匙 | 34.0 | 1,360 | 170 |
| 虹鲳鱼(养殖),煮熟,3 盎司 | 16.2 | 645 | 81 |
| 红鲟鱼,煮熟,3 盎司 | 14.2 | 570 | 71 |
| 白菇(UV 照射),生切片,1/2 杯 | 9.2 | 366 | 46 |
| 2% 脂肪牛奶(强化),1 杯 | 2.9 | 120 | 15 |
| 谷物早餐麦片(强化10%DV),1 份 | 2.0 | 80 | 10 |
在美国饮食中,强化食品(牛奶、早餐麦片等)提供了大多数维生素 D。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-d-health-professional-2024.md]
Quality & Standards
- USP Verified: 美国药典公开处方集验证
- NSF Certified: 运动补剂认证
- 蓝帽子 (China): 保健食品标志
Related Entities
Sources
- NIH Office of Dietary Supplements. Vitamin D Fact Sheet for Health Professionals. https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminD-HealthProfessional/
- NIH Office of Dietary Supplements. Vitamin D Fact Sheet for Consumers. https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminD-Consumer/
- 中国营养学会. 中国居民膳食营养参考摄入量(2013版)
- EFSA Panel on Dietetic Products, NDA. Scientific Opinion on the Tolerable Upper Intake Level of vitamin D. EFSA Journal, 2012.