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文字：郭航丨审校：董云峰 在过去的10年中，维生素D的研究越来越多，这与维生素D缺乏症患病率增加和维生素D与多种疾病之间的联系是分不开的。随着研究的深入，发现维生素D除了与骨骼健康密切相关外，越来越多的研究表明维生素D在免疫功能、神经系统、心血管功能、细胞生长和肌肉组织中起积极作用。维生素D是一种脂溶性维生素，进入体内之后，需要通过2次羟基化才能发挥其作用，在肝脏中通过CYP2R1酶转化为25（OH）D，接着在肾脏和其他组织中通过CYP27B1酶转化成1,25（OH）D，这是维生素D的活性形式，也是发挥其作用的重要形式，维生素D在内的循环主要通过与维生素D结合蛋白来实现的。那么维生素D是如何发挥其作用的呢？维生素作用的产生
当维生素D的活性形式[1,25（OH）D]进入血液后，与血液中维生素D结合蛋白结合运送到全身的组织和器官，并通过与维生素D受体结合发挥其作用。维生素D受体在一些代谢旺盛的组织中表达最高，如肾脏、骨骼和肠道；几乎所有组织中都存在低至中等程度的表达。骨骼肌中维生素D受体主要存在于卫星细胞中，随着年龄增加，维生素D受体的水平和表达也随之下降。细胞中维生素D受体在分化开始时表达很高，然后逐渐下降。维生素D最为我们熟知的作用就是可以调节肠道中钙吸收并维持血清钙和磷酸盐浓度从而改善骨质。那么维生素D对肌肉又会产生什么作用呢？
图1 维生素D来源及代谢 维生素D与骨骼肌细胞代谢和氧化应激的关系 维生素D参与骨骼肌细胞代谢。维生素D可以影响钙离子稳态，而钙离子稳态是参与肌肉能量代谢的细胞质和线粒体相互作用的重要因素；维生素D还可以促进钙离子重新吸收至肌质网中，使肌肉收缩时间增加；维生素D使骨骼肌细胞耗氧率增加，与产生ATP的线粒体相关，在治疗维生素D缺乏患者时，可以提高线粒体最大氧化磷酸化的速率，表明维生素D增加了肌肉中线粒体的功能。维生素D减轻机体的氧化应激水平。维生素D缺乏会导致维生素D 受体的减少，活性氧的产生，从而对线粒体功能产生影响，这反过来又会导致肌肉萎缩加剧，且增加活性氧介导的细胞毒性。尽管氧化应激不可否认的对人体产生不好的影响，但是活性氧作为骨骼肌适应运动的信号物质是显而易见的，即维生素D的补充也应是适量的。综上，维生素D可以增加骨骼肌细胞代谢和减少氧化应激水平。 维生素D与合成/分解代谢
维生素D参与骨骼肌的蛋白质合成和分解代谢。肌肉增长与否受到蛋白质合成和分解代谢的调控。维生素D改善肌肉质量依赖于ATP-泛素化系统。维生素D缺乏会表现出肌少症的症状，包括无氧能力差、瘦体重较低和快肌纤维横截面积减少等症状，在一些研究中，维生素D不足的小鼠表现出萎缩相关基因的表达增加和肌肉调节相关基因的差异表达。这似乎说明维生素D缺乏或不足与肌少症的发展有关，但确切的机制仍需要进一步的研究。IGF-1（胰岛素样生长因子-1）似乎并不受到维生素D的直接调节，但会刺激骨骼肌以外组织诱导IGF-1的产生，从而对骨骼肌肥大和功能产生益处。维生素D还可以使得Akt/mTOR依赖性通路对亮氨酸和胰岛素的刺激作用增加，从而使得蛋白质合成的进一步增加。
综上，维生素D缺乏会导致体内维生素D受体的减少、改变抗氧化酶的活性，长期还会导致活性氧的产生，从而对线粒体功能产生不利的影响，此外还会导致蛋白质泛素化的增加，导致肌萎缩。。因此，维持维生素D处于正常水平对于骨骼肌健康是很有必要的。维生素D的日常补充 体内维生素D水平受到多种因素的影响，饮食、肤色、遗传、纬度、体脂率、着装的文化差异等均会影响体内维生素D水平。随着生活方式的变化，人们户外运动的时间越来越少，同时防晒霜的使用导致皮肤中产生的维生素D进一步减少。即使是在我国日光充沛的南方地区，维生素D缺乏的情况也普遍存在。在2021年一篇Meta分析中指出，我国成年人维生素D缺乏和不足的人群分别占20.7%和63.2%，儿童缺乏和不足分别占23.0%和46.8%，且在18-60岁之间，维生素D缺乏的情况随年龄增加而增加。维生素D缺乏的问题亟需解决。 中国人维生素D参考值与美国医学研究所、英国骨质疏松学会、澳大利亚骨质疏松学会和骨矿学会观点一致，认为血清25（OH）D＜30nmol/L：维生素D缺乏；30-49.9noml/L：在一些人群中维生素D不足；≥50nmol/L：在几乎所有人群中维生素D足够。但都是针对骨骼健康所制定的范围。不同浓度的维生素D可以预防不同的疾病，相对于骨骼健康，非骨骼健康似乎需要更高的血清25（OH）D浓度。一项研究对之前发布的研究进行证据汇总，总结了预防不同疾病所需要的最低血清25（OH）D浓度：维生素D补充可以通过增加在太阳下的照射时间和增加饮食中的摄入来实现。过长时间紫外线的照射会对人体产生不利的影响，且维生素D天然食物的来源主要来自于深海鱼类和蘑菇等，食物中维生素D含量也很少，很难满足膳食推荐量。所以额外维生素D补剂的补充似乎是不错的选择。那维生素D的剂量和补充时间又应该如何选择呢？ 在抗阻训练之后补充维生素D似乎是不错的选择，因为在抗阻训练后可以观察到维生素D受体的增加。维生素D因其结构的不同，可以分为维生素D2和维生素D3，目前认为维生素D3对于维持血清25（OH）D浓度更加有效，日常推荐补充维生素D3。美国运动医学研究所认为成人的每日膳食摄入为600IU，并认为最高不能超过4000IU。美国内分泌协会指出所有成人应该补充1500-2000 IU/d（37.5-50µg/d），建议达到血清25（OH）D浓度超过30 ng/mL（>75 nmol/L），首选范围为40-60 ng/mL（100-150 nmol/L）。而针对目前大多数人维生素D的缺乏的现状，补充剂量可以多于膳食推荐的摄入量。研究指出每天每增加100 IU维生素D的摄入，血清25（OH）D浓度就会增加接近0.7ng/ml。有研究对维生素D补充剂量与血清25（OH）D浓度之间做了关联研究，给出了维生素D补充剂量的公式：剂量（IU/d）=[（8.52*血清25（OH）D变化值） （0.074 *年龄）- （0.20*BMI） （1.74*白蛋白浓度）-（0.62 *初始血清25（OH）D）]/（-0.02）（血清25（OH）D单位为ng/ml）。所以应该根据自己的实际情况补充合适剂量的维生素D。结 论 维生素D缺乏的情况越来越普遍，维生素D也被证明与机体的各项功能之间存在显著关系，本文简单讨论了其与肌肉功能之间的关系，其可以改善线粒体的功能、促进钙离子流回肌质网中、减少氧化应激以及促进蛋白质的合成。建议人们应该适当的增加户外活动的时间，并适当补充维生素D补充剂。 [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.
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