维生素 D
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维生素 D
维生素D 是一族来源于类固醇的环戊氢烯菲环结构相同,但侧链不同的复合物的总称,目前已知的维生素 D 至少有10 种,但最重要的是维生素D2(麦角骨化醇)和维生素D3 (胆钙化醇)。25-(OH)D3 和1,25-(OH) 2D3 是其在体内的代谢物,其中1,25-(OH) 2D3 被认为具有类固醇激素的作用。
一、理化性质与体内分布
维生素D2:是由紫外线照射植物中的麦角固醇产生,但在自然界的存量很少。维生素D3 则由人体表皮和真皮内含有的7-脱氢胆固醇经日光中紫外线照射转变而成。维生素D2 和维生素D3 对人体的作用和作用机制完全相同,哺乳动物和人类对两者的利用亦无区别,本文中统称为维生素D。维生素 D 溶于脂肪溶剂,对热、碱较稳定,对光及酸不稳定。维生素 D 在肝和各种组织都有分布,特别在脂肪组织中有较高的浓度,但代谢较慢。在组织中大约一半是以维生素 D 的形式存在,其余一半中25-(OH)D3 所占比例较大,约为总量的20%。在血浆中25-(OH) 3 职占绝对优势,也存在于其他组织中如肾、肝、肺、主动脉和心脏。
二、生理功能与缺乏
维生素 D 的最主要功能是提高血浆钙和磷的水平到超饱和的程度,以适应骨骼矿物化的需要,主要通过以下的机制:
(一)促进肠道对钙、磷的吸收
维生素 D 作用的最原始点是在肠细胞的刷状缘表面,能使钙在肠腔中进入细胞内。此外
1,25-(OH) 2D3 可与肠粘膜细胞中的特异受体结合,促进肠粘膜上皮细胞合成钙结合蛋白,对肠腔中的钙离子有较强的亲和力,对钙通过肠粘膜的运转有利。维生素D 也能激发肠道对磷的转运过程,这种运转是独立的,与钙的转运不相互影响。
(二)对骨骼钙的动员
与甲状旁腺协同,维生素 D 使未成熟的破骨细胞前体,转变为成熟的破骨细胞,促进骨质吸收;使旧骨中的骨盐溶解,钙、磷转运到血内,以提高血钙和
血磷的浓度;另一方面刺激成骨细胞促进骨样组织成熟和骨盐沉着。
(三)促进肾脏重吸收钙、磷促进肾近曲小管对钙、磷的重吸收以提高血钙、血磷的浓度。维生素 D 缺乏在婴幼儿可引起维生素 D 缺乏病,以钙、磷代谢障碍和骨样组织钙化障碍为特征,严重者出现骨骼畸形,如方头、鸡胸、漏斗胸,“O”型腿和“x”型腿等。在成人维生素 D 缺乏使成熟骨矿化不全,表现为骨质软化症,特别是妊娠和哺乳妇女及老年人容易发生,常见症状是骨痛、肌无力,活动时加剧,严重时骨骼脱钙引起骨质疏松,发生自发性或多发性骨折。
三、吸收
维生素 D 吸收最快的部位在小肠的近端,也就是在十二指肠和空肠,但由于食物通过小肠远端的时间较长,维生素 D 最大的吸收量可能在回肠。维生素D 像其他的疏水物质一样,通过胶体依赖被动吸收。
大部分的维生素D(约90%的吸收总量)与乳糜微粒结合进入淋巴系统,其余与仅.球蛋白结合,维生素 D 的这种吸收过程有效性约为50%。乳糜微粒可直接或在乳糜微粒降解的过程中与血浆中的蛋白质结合,没有结合的血浆维生素D 随着乳糜微粒进入肝脏,在肝脏中再与蛋白质结合进入血浆。皮肤中的维生素D3 可与维生素D 结合蛋白(DBP)结合直接进入循环,而口服维生素D 是以DBP 复合物和乳糜微粒进入,口服维生素D 在肝中停留时间较长,可引起非常高的25-(OH)D3 的水平,而易引起中毒,但紫外线照射很少引起25-(OH)D3 的血浆浓度增高,未见紫外线照射引起的高维生素 D 血症。在25-(OH)D3 的血浆浓度正常时,仅有少量从血浆池中释放进入组织。因此,25-(OH)D3 的循环水平是良好的维生素 D 营养状况的评价指标。通过1,25-(OH) D 、甲状旁腺素(PTH)、降钙素和几个其他的激素以及Ca2+水平,严格控制肾脏1-羟化酶的活性,来调节维生素 D 内分泌系统。和磷的循环维生素 D 以几种不同的方式被分解,许多其他的代谢物包括葡萄糖苷和亚硫酸盐已被确定,大多数通过胆汁从粪便排出,有2%~4%出现在尿中。
四、过量危害与毒性
通过膳食来源的维生素 D 一般认为不会引起中毒,但摄人过量维生素 D 补充剂或强化维生素 D 的奶制品,有发生维生素 D 过量和中毒的可能。准确
的中毒剂量还不清楚,一些学者认为长期摄入25μg/d 维生素 D 可引起中毒,这其中可能包含一些对维生素 D 较敏感的人,但长期摄人125μg/d 维生素D 则肯定会引起中毒。目前普遍接受维生素D 的每日摄入量不宜超过25μg。维生素 D 中毒时可出现厌食、呕吐、头痛、嗜睡、腹泻、多尿、关节疼痛和弥漫性骨质脱矿化。随着血钙和血磷水平长期升高,最终导致钙、磷在软组织的沉积,特别是心脏和肾脏,其次为血管、呼吸系统和其他组织,引起功能障碍。高维生素 D 摄入的危险也和钙、磷摄入有关。
五、营养状况评价
正常血浆维生素 D 的浓度是1~2ng/ml,由于维生素 D 半衰期仅接近24 小时,且血清维生素D 的浓度仅依赖于最近吸收的维生素D 和最后一次的阳光接触,因此在临床匕几乎没有实用价值。
25-(OH)D3 是血浆中的主要存在形式,测定血浆25-(OH)D3 的浓度是评价个体维生素D 营养状况最有价值的指标,它的半衰期约 3 周,在血浆中的浓度稳定,是几周甚至是几个月来自膳食和通过紫外线照射产生的总和。低于25nmol/L(10ng/m1)为维生素D 缺乏。1,25(OH) 2D3 的半衰期估计为4~6 小时,正常的血清浓度范围在38~144pmol/L(16~60pg/ml)。当病人维生素 D 的储存降低或正在发展成维生素 D 缺乏时,1,25(OH)2D3 的血液循环浓度可以是低的,正常的,甚至是高的,因此血清1,25-(0H) 2 D3 浓度对评价维生素D 缺乏几乎没有价值。
六、维生素D 的来源
维生素 D 有两个来源,一为外源性,依靠食物来源;另一为内源性,通过阳光(紫外线)照射由人体皮肤产生。
(一)食物来源
维生素 D 无论是维生素D2 或维生素D3,在天然食物中存在并不广泛,植物性食物如蘑菇、蕈类含有维生素D2,动物性食物中则含有维生素D3,以鱼肝和鱼油含量最丰富,其次在鸡蛋、乳牛肉、黄油和咸水鱼如鲱鱼、鲑鱼和沙丁鱼中含量相对较高,牛乳和人乳的维生素D 含量较低(牛乳为41 IU/lOOg),蔬菜、谷物和水果中几乎不含维生素D。由于食物中的维生素 D 来源不足,许多国家均在常用的食物中进行维生素 D 的强化,如焙烤食品、奶和奶制品和