众所周知,健康母亲的乳汁能满足婴儿正常生长至6月龄。世界卫生组织和联合国儿童基金会建议婴儿6月龄内应纯母乳喂养。与此同时,人乳中维生素D含量低的问题也备受关注,研究发现人乳中维生素D浓度为20~60 U/L。人乳中除维生素D外,维生素K和铁浓度亦较低,使现代生活环境中的纯母乳喂养的婴儿存在维生素D、维生素K和铁缺乏的风险。这个矛盾现象或原因的解释应是与人类进化与生活环境改变母-子调谐关系有关,即当环境可满足婴儿维生素D、维生素K和铁的需要时,母亲乳汁中含量则低并持续至今。人类生存需要的维生素D是皮肤7-脱氢胆固醇在日光作用下转变为维生素D3前体,再转换为维生素D3,即人类只要适当的户外活动就能自身合成维生素D满足需要。母-子户外活动丰富,决定人乳中维生素D含量较低。故人乳中维生素D含量低是生命演化的结果。从生命演化的角度,人体维生素D的主要来源是阳光维生素D。阳光照射皮肤可以产生满足机体需要的维生素D,天然食物链也几乎不含维生素D。作为婴儿天然食物的人乳也不可能含有高水平的维生素D,从而避免婴儿维生素D过量或中毒的风险。
虽然乳母补充维生素D,其乳汁中的维生素D含量也会上升,但补充常规剂量的维生素D(400~600 U/d)后乳汁中的维生素D水平也仅维持在30~80 U/L,难以满足婴儿每日所需。Meta研究发现母亲补充维生素D的剂量与母乳喂养的婴儿血清25(OH)D水平虽呈线性关系,但乳母每额外摄入1 000 U维生素D,其哺乳婴儿的血清25(OH)D水平仅增加6.75 nmol/L。只有当乳母补充高剂量的维生素D时,其乳汁中的维生素D含量才有可能达到婴儿所需:乳母1 000 U/d的补充剂量仅使人乳维生素D含量轻微升高,2 000以及4 000 U/d可分别使人乳维生素D含量提高34.3及94.2 U/L,而6 000或6 400 U/d的剂量可使人乳维生素D含量达到200~800 U/L的水平。乳母过多补充维生素D 6 400 U/d的极端情况下,不仅母亲存在维生素D过量危险,婴儿体内维生素D水平与婴儿直接补充400 U/d并无差别。
由于婴儿皮肤娇嫩以及紫外线诱发皮肤癌的风险,6月龄以下的婴儿应尽量避免太阳直射。婴儿往往无法从日照中获得足够的维生素D,亦无法从母亲的乳汁中获得。因此,指南建议“母乳喂养儿需要补充推荐摄入量的维生素D”。
维生素D缺乏的认识始于佝偻病。20世纪20年代人们才认识佝偻病的病因,称之为“维生素D缺乏性佝偻病”。1918年在狗实验中证实鱼肝油可治疗与预防佝偻病后,鱼肝油被称为新营养因子。“指南”问题2推荐说明中提出“营养性佝偻病”是相对其他原因所致佝偻病,如遗传性佝偻病。近年有少数学者提出“钙缺乏性佝偻病”并没有获得公认,存在争议。
2016年“营养性佝偻病防治全球共识”中把钙同时作为佝偻病的发病原因,提出“营养性佝偻病”的概念。认为维生素D和钙可以被视为佝偻病病因谱系的两端,一端是严重的维生素D缺乏+膳食钙摄入量充足;另一端是充足的维生素D+严重的钙缺乏。“维生素D缺乏性佝偻病”本质是甲状旁腺功能代偿性亢进的结果。长期严重维生素D缺乏造成肠道吸收钙、磷减少,机体低钙血症致甲状旁腺功能代偿性亢进,动员骨钙释放,血清钙浓度在正常或接近正常的水平,以维持正常生理功能;同时,甲状旁腺素的分泌增加抑制肾小管磷的重吸收,继发机体严重钙、磷代谢失调,特别是低血磷。血磷降低使细胞外液钙、磷浓度不足,破坏软骨细胞正常增殖、分化和凋亡的程序;钙化管排列紊乱,使长骨骺线失去正常形态,成为参差不齐的宽带,钙化带消失;骨基质不能正常矿化,成骨细胞代偿增生,碱性磷酸酶分泌增加,骨样组织堆积于干骺端,骺端增厚,向两侧膨出形成“串珠”“手足镯”;颅骨骨化障碍而颅骨软化,颅骨骨样组织堆积出现“方颅”;骨膜下骨矿化不全,成骨异常,骨皮质被骨样组织替代,骨膜增厚,骨质疏松。临床即出现一系列佝偻病症状和血生化改变。
从最初放射性免疫法(radioimmunoassay,RIA)和酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assays,ELISA)到高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)、电化学发光法(electrochemiluminescence immunoassay,ECLISA)和液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS),血清25(OH)D检测方法越来越精确。目前主流检测方法是ECLISA和LC-MS/MS。LC-MS/MS能同时测定25(OH)D2与25(OH)D3和其他维生素D变异体,特异性强、灵敏度高,是目前行业公认的25(OH)D检测的“金标准”方法,测量结果准确可靠,但对实验室的设备、人员和测量配套支持条件要求较高,检测技术更为复杂、成本相对高。
RIA、ELISA和ECLISA等检测方法是依据免疫学原理、标记免疫分析技术进行测量,其不足之处:(1)存在非特异性抗体干扰,不能准确区分25(OH)D2和25(OH)D3和其他维生素D变异体。测量结果可靠性差。(2)灵敏度低,在当机体血清25(OH)D含量比较低时,无法准确检测。(3)各方法测量结果不一致,采用免疫学原理的25(OH)D各种检测方法虽相同,但各方法的测量结果缺乏可比性。(4)各免疫学方法没有统一的参考区间。ECLISA方法的优势是高通量、节省人力,可实时报告结果,是目前国内各医疗机构普遍使用的方法。
免疫法和质谱法所测量的25(OH)D结果存在明显差异。临床检测中采用免疫法检测25(OH)D,但却采用与质谱法相同的血清25(OH)D标准判别维生素D营养分级。这就需要临床医师判读血清25(OH)D检测报告时谨慎。目前,国内第三方实验室均可用LC-MS/MS方法检测25(OH)D,建议有条件的医疗机构尽可能建立LC-MS/MS法或外送第三方实验室进行检测。如采用ECLISA等免疫学原理方法检测血清25(OH)D,应建立针对本实验室方法的营养分级参考区间,以免造成维生素D营养状况评估的错误。
“指南”所采用的维生素D营养分级与“营养性佝偻病全球防治共识”一致。儿童维生素D缺乏较严重时才发生佝偻病;维生素D缺乏尚未严重到发生临床可诊断的佝偻病时可能已影响儿童健康。目前所界定的维生素D充足的最低界值50 nmol/L是基于血清25(OH)D水平与骨健康关系确立的,达到该水平能预防继发性甲状旁腺功能亢进和血碱性磷酸酶增高。而让机体非骨骼系统获益的血清25(OH)D水平则更高。有学者认为当血清25(OH)D水平在75 nmol/L以上时,才可能发挥降低肿瘤、2型糖尿病、心血管疾病和感染等疾病的风险。这些疾病与维生素D营养状况有一定相关性,“指南”也未涉及。此外,“指南”中资料多来源成人和其他肤色人群研究,中国儿童的相关研究数据特别是流行病学资料不足。
维生素D生物学作用的基础医学研究和维生素D与机体健康关系的流行病学证据使得维生素D作用已从骨骼系统拓展到机体各系统,如抗感染、免疫调节、心血管和神经保护等方面。虽然哮喘、糖尿病、流行性感冒、某些癌症、自身免疫性疾病和神经退行性疾病等与血清25(OH)D水平呈现相关关系,尚难以明确这些疾病与维生素D的因果关系。目前只有维生素D缺乏与佝偻病的关系是明确的因果关系。从维生素D的生物学作用谨慎关注维生素D的生理学作用,探索维生素D营养状况与机体各系统健康的关系,进而从不同健康结局,获得儿童适宜血清25(OH)D水平。
从生命需要看,维生素D是营养素。但维生素D代谢通路包括皮肤合成维生素D,在肝脏经过25羟化酶催化发生第1次羟化,维生素D转化为25(OH)D,在肾脏经过1α羟化酶催化发生第2次羟化,转化为1,25(OH)2D,1,25(OH)2D通过维生素D受体发挥以钙稳态为目的的生理功能。皮肤合成维生素D的能力与种族相关,而这些酶和受体都接受基因调控,因此遗传因素与维生素D代谢的关系十分密切。这也是今后维生素D领域需要研究的内容。