|
文字：郭航丨審校：董云峰 在過去的10年中，維生素D的研究越來越多，這與維生素D缺乏癥患病率增加和維生素D與多種疾病之間的聯(lián)系是分不開的。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)維生素D除了與骨骼健康密切相關(guān)外，越來越多的研究表明維生素D在免疫功能、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管功能、細(xì)胞生長和肌肉組織中起積極作用。維生素D是一種脂溶性維生素，進(jìn)入體內(nèi)之后，需要通過2次羥基化才能發(fā)揮其作用，在肝臟中通過CYP2R1酶轉(zhuǎn)化為25（OH）D，接著在腎臟和其他組織中通過CYP27B1酶轉(zhuǎn)化成1,25（OH）D，這是維生素D的活性形式，也是發(fā)揮其作用的重要形式，維生素D在內(nèi)的循環(huán)主要通過與維生素D結(jié)合蛋白來實(shí)現(xiàn)的。那么維生素D是如何發(fā)揮其作用的呢？維生素作用的產(chǎn)生
當(dāng)維生素D的活性形式[1,25（OH）D]進(jìn)入血液后，與血液中維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合運(yùn)送到全身的組織和器官，并通過與維生素D受體結(jié)合發(fā)揮其作用。維生素D受體在一些代謝旺盛的組織中表達(dá)最高，如腎臟、骨骼和腸道；幾乎所有組織中都存在低至中等程度的表達(dá)。骨骼肌中維生素D受體主要存在于衛(wèi)星細(xì)胞中，隨著年齡增加，維生素D受體的水平和表達(dá)也隨之下降。細(xì)胞中維生素D受體在分化開始時表達(dá)很高，然后逐漸下降。維生素D最為我們熟知的作用就是可以調(diào)節(jié)腸道中鈣吸收并維持血清鈣和磷酸鹽濃度從而改善骨質(zhì)。那么維生素D對肌肉又會產(chǎn)生什么作用呢？
圖1 維生素D來源及代謝 維生素D與骨骼肌細(xì)胞代謝和氧化應(yīng)激的關(guān)系 維生素D參與骨骼肌細(xì)胞代謝。維生素D可以影響鈣離子穩(wěn)態(tài)，而鈣離子穩(wěn)態(tài)是參與肌肉能量代謝的細(xì)胞質(zhì)和線粒體相互作用的重要因素；維生素D還可以促進(jìn)鈣離子重新吸收至肌質(zhì)網(wǎng)中，使肌肉收縮時間增加；維生素D使骨骼肌細(xì)胞耗氧率增加，與產(chǎn)生ATP的線粒體相關(guān)，在治療維生素D缺乏患者時，可以提高線粒體最大氧化磷酸化的速率，表明維生素D增加了肌肉中線粒體的功能。維生素D減輕機(jī)體的氧化應(yīng)激水平。維生素D缺乏會導(dǎo)致維生素D 受體的減少，活性氧的產(chǎn)生，從而對線粒體功能產(chǎn)生影響，這反過來又會導(dǎo)致肌肉萎縮加劇，且增加活性氧介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。盡管氧化應(yīng)激不可否認(rèn)的對人體產(chǎn)生不好的影響，但是活性氧作為骨骼肌適應(yīng)運(yùn)動的信號物質(zhì)是顯而易見的，即維生素D的補(bǔ)充也應(yīng)是適量的。綜上，維生素D可以增加骨骼肌細(xì)胞代謝和減少氧化應(yīng)激水平。 維生素D與合成/分解代謝
維生素D參與骨骼肌的蛋白質(zhì)合成和分解代謝。肌肉增長與否受到蛋白質(zhì)合成和分解代謝的調(diào)控。維生素D改善肌肉質(zhì)量依賴于ATP-泛素化系統(tǒng)。維生素D缺乏會表現(xiàn)出肌少癥的癥狀，包括無氧能力差、瘦體重較低和快肌纖維橫截面積減少等癥狀，在一些研究中，維生素D不足的小鼠表現(xiàn)出萎縮相關(guān)基因的表達(dá)增加和肌肉調(diào)節(jié)相關(guān)基因的差異表達(dá)。這似乎說明維生素D缺乏或不足與肌少癥的發(fā)展有關(guān)，但確切的機(jī)制仍需要進(jìn)一步的研究。IGF-1（胰島素樣生長因子-1）似乎并不受到維生素D的直接調(diào)節(jié)，但會刺激骨骼肌以外組織誘導(dǎo)IGF-1的產(chǎn)生，從而對骨骼肌肥大和功能產(chǎn)生益處。維生素D還可以使得Akt/mTOR依賴性通路對亮氨酸和胰島素的刺激作用增加，從而使得蛋白質(zhì)合成的進(jìn)一步增加。
綜上，維生素D缺乏會導(dǎo)致體內(nèi)維生素D受體的減少、改變抗氧化酶的活性，長期還會導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生，從而對線粒體功能產(chǎn)生不利的影響，此外還會導(dǎo)致蛋白質(zhì)泛素化的增加，導(dǎo)致肌萎縮。。因此，維持維生素D處于正常水平對于骨骼肌健康是很有必要的。維生素D的日常補(bǔ)充 體內(nèi)維生素D水平受到多種因素的影響，飲食、膚色、遺傳、緯度、體脂率、著裝的文化差異等均會影響體內(nèi)維生素D水平。隨著生活方式的變化，人們戶外運(yùn)動的時間越來越少，同時防曬霜的使用導(dǎo)致皮膚中產(chǎn)生的維生素D進(jìn)一步減少。即使是在我國日光充沛的南方地區(qū)，維生素D缺乏的情況也普遍存在。在2021年一篇Meta分析中指出，我國成年人維生素D缺乏和不足的人群分別占20.7%和63.2%，兒童缺乏和不足分別占23.0%和46.8%，且在18-60歲之間，維生素D缺乏的情況隨年齡增加而增加。維生素D缺乏的問題亟需解決。 中國人維生素D參考值與美國醫(yī)學(xué)研究所、英國骨質(zhì)疏松學(xué)會、澳大利亞骨質(zhì)疏松學(xué)會和骨礦學(xué)會觀點(diǎn)一致，認(rèn)為血清25（OH）D＜30nmol/L：維生素D缺乏；30-49.9noml/L：在一些人群中維生素D不足；≥50nmol/L：在幾乎所有人群中維生素D足夠。但都是針對骨骼健康所制定的范圍。不同濃度的維生素D可以預(yù)防不同的疾病，相對于骨骼健康，非骨骼健康似乎需要更高的血清25（OH）D濃度。一項(xiàng)研究對之前發(fā)布的研究進(jìn)行證據(jù)匯總，總結(jié)了預(yù)防不同疾病所需要的最低血清25（OH）D濃度：骨軟化癥和佝僂?。?0-25nmol/L 骨質(zhì)疏松癥和骨折：50-60nmol/L 心血管疾病、糖尿病、抑郁癥和牙科疾?。?5-85nmol/L 預(yù)防跌倒、癌癥和呼吸道感染：95-100nmol/L
維生素D補(bǔ)充可以通過增加在太陽下的照射時間和增加飲食中的攝入來實(shí)現(xiàn)。過長時間紫外線的照射會對人體產(chǎn)生不利的影響，且維生素D天然食物的來源主要來自于深海魚類和蘑菇等，食物中維生素D含量也很少，很難滿足膳食推薦量。所以額外維生素D補(bǔ)劑的補(bǔ)充似乎是不錯的選擇。那維生素D的劑量和補(bǔ)充時間又應(yīng)該如何選擇呢？ 在抗阻訓(xùn)練之后補(bǔ)充維生素D似乎是不錯的選擇，因?yàn)樵诳棺栌?xùn)練后可以觀察到維生素D受體的增加。維生素D因其結(jié)構(gòu)的不同，可以分為維生素D2和維生素D3，目前認(rèn)為維生素D3對于維持血清25（OH）D濃度更加有效，日常推薦補(bǔ)充維生素D3。美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所認(rèn)為成人的每日膳食攝入為600IU，并認(rèn)為最高不能超過4000IU。美國內(nèi)分泌協(xié)會指出所有成人應(yīng)該補(bǔ)充1500-2000 IU/d（37.5-50μg/d），建議達(dá)到血清25（OH）D濃度超過30 ng/mL（>75 nmol/L），首選范圍為40-60 ng/mL（100-150 nmol/L）。而針對目前大多數(shù)人維生素D的缺乏的現(xiàn)狀，補(bǔ)充劑量可以多于膳食推薦的攝入量。研究指出每天每增加100 IU維生素D的攝入，血清25（OH）D濃度就會增加接近0.7ng/ml。有研究對維生素D補(bǔ)充劑量與血清25（OH）D濃度之間做了關(guān)聯(lián)研究，給出了維生素D補(bǔ)充劑量的公式：劑量（IU/d）=[（8.52*血清25（OH）D變化值） （0.074 *年齡）- （0.20*BMI） （1.74*白蛋白濃度）-（0.62 *初始血清25（OH）D）]/（-0.02）（血清25（OH）D單位為ng/ml）。所以應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況補(bǔ)充合適劑量的維生素D。結(jié) 論 維生素D缺乏的情況越來越普遍，維生素D也被證明與機(jī)體的各項(xiàng)功能之間存在顯著關(guān)系，本文簡單討論了其與肌肉功能之間的關(guān)系，其可以改善線粒體的功能、促進(jìn)鈣離子流回肌質(zhì)網(wǎng)中、減少氧化應(yīng)激以及促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。建議人們應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾討敉饣顒拥臅r間，并適當(dāng)補(bǔ)充維生素D補(bǔ)充劑。 [1] SPEDDING S, VANLINT S, MORRIS H, et al. Does vitamin D sufficiency equate to a single serum 25-hydroxy vitamin D level or are different levels required for non-skeletal diseases? [J]. Nutrients, 2013,5(12): 5127-39. [2] REMELLI F, VITALI A, ZURLO A, et al. Vitamin D Deficiency and Sarcopenia in Older Persons[J]. Nutrients, 2019, 11(12): 2861. [3] DZIK K P, KACZOR J J. Mechanisms of vitamin D on skeletal muscle function: oxidative stress, energy metabolism and anabolic state [J]. European journal of applied physiology, 2019, 119(4): 825-39.
|
