维生素D之谜

  ・方舟子・

  在19世纪末和20世纪初,欧洲、北美一些工业化程度比较高的城市的小孩普遍骨骼畸形,得了佝偻病,例如,伦敦的小孩80%有不同程度的佝偻病。在1909年有一个医生解剖了221名夭折的婴儿,发现竟有214名患有佝偻病。佝偻病早在古罗马时期就已被希腊医生注意到了,但从未肆虐到这种程度。是什么原因导致的呢?有的说是因为饮食有问题,这是有证据的,当时有医生发现,如果给佝偻病患者服用鳕鱼肝油,就能治愈佝偻病,他们认为是油脂发挥了作用。有的则认为佝偻病是因为生活环境太恶劣导致的,例如“雾都”伦敦空气污染严重、见不到阳光。他们指出,那些贫穷的热带国家,饮食和卫生条件都比英国差,佝偻病反而罕见,可见充足的日晒能够预防佝偻病,可以通过晒太阳来预防和治疗佝偻病。

  1919年,英国医生爱德华・梅兰比首次用动物实验系统地研究佝偻病的成因。当时已发现了维生素A、B1和C三种维生素,佝偻病会不会是缺乏其中的某种维生素导致的呢?梅兰比给换佝偻病的小狗喂富含维生素B1的酵母菌或富含维生素C的橙汁,都没有效果,但是喂富含维生素A的鳕鱼肝油、黄油或牛奶,则能预防佝偻病。梅兰比认为,佝偻病要么是因为缺乏维生素A,要么是缺乏分布与维生素A相似的某种东西引起的。1922年,曾发现维生素A的美国生化学家埃尔默・麦科勒姆用老鼠重复了梅兰比的实验。但是麦科勒知道,如果鱼肝油被氧化,其中的维生素A就会失效,不再具有预防维生素A缺乏症的作用,但是他发现氧化的鱼肝油仍然能够预防老鼠得佝偻病,这就证明了鱼肝油中含有一种新的维生素,这是被发现的第4种维生素,所以被叫做维生素D。

  那么为什么晒太阳也能够预防佝偻病呢?1925年德国化学家阿道夫・温道斯证明了皮肤中的胆固醇在阳光的照射下能转化成维生素D,谜团得解。3年后,温道斯因此获得诺贝尔奖。但这个转化机理,到了1973年才搞得比较清楚。我们现在知道,阳光中的紫外线能把皮肤中的7-脱氢胆固醇转化成胆骨化醇(维生素D3),胆骨化醇由血液送到肝脏,在那里转化成骨化二醇,之后骨化二醇在肾脏转化成骨化三醇。骨化三醇与维生素D受体结合,控制着小肠对钙的吸收,并维持血液中的钙、磷平衡,因此对骨质健康至关重要。

  不仅人,其他动物也能在自己合成维生素D,包括长羽毛的鸟类和长毛发的哺乳动物。你可能觉得奇怪,羽毛、毛发能够阻挡阳光,皮肤还怎么合成维生素D呢?这些动物分泌油脂到羽毛、毛发上,油脂里的胆固醇在阳光作用下生成维生素D,然后它们通过梳理羽毛、毛发,把维生素D吃了下去。人的祖先号称是“裸猿”,又是生活在阳光充足的热带非洲,本来是不必担心维生素D不足的。等人类迁徙到阳光不那么充足的北方,维生素D缺乏症才成为严重的威胁,在自然选择的作用下,北方人群的肤色渐渐变浅,以便能充分吸取阳光合成维生素D。等到人类穿上了衣服,维生素D缺乏症才又变成了一大威胁。

  既然人类能够自身合成维生素D,严格地说它不是维生素。但是这种合成需要阳光的参与,而且只限于阳光中特定波段的紫外线(UVB),如果阳光是透过玻璃射进来的,或者使用了防晒霜,就无法合成。如果不使用防晒霜去晒太阳,又增加了患皮肤癌的风险。所以医学界并不建议通过晒太阳来预防维生素D缺乏症,而是把维生素D当成真的维生素,通过饮食来补充。那么每天应该补充多少维生素D呢?美国医学科学院原先的建议是,从婴儿开始,每天应补充200国际单位(IU,相当于5微克)维生素D,一直到50岁以后加倍(400 IU),71岁以后补充600 IU。2011年美国医学科学院把这个标准提高了,改为0~12个月婴儿每天补充400 IU,1~70岁补充600 IU,71岁以后补充800 IU。富含维生素D的食物种类不多,只有多脂鱼类、全脂牛奶、鸡蛋、某些种类的蘑菇等,保险的做法是吃维生素D强化食品和口服维生素D制剂,尤其是母乳喂养的婴儿,因为母乳中几乎不含维生素D,一定要补充维生素D制剂(配方奶粉已添加了维生素D,根据情况决定是否需要补充维生素D和补充的量)。

  但是即便如此,很多生物医学专家仍批评美国医学科学院把维生素D摄入推荐量定得太低。这个摄入量足以预防佝偻病和成年人的软骨症,但是是否足以维持骨质健康?维生素D除了对骨质健康至关重要外,在免疫等方面也起到重要作用,那么这个摄入量是否有助于预防慢性病?很多人相信,摄入大剂量的维生素D能够预防骨质疏松、癌症、心血管疾病、多发性硬化症等多种疾病,但是临床试验的结果还不能得出确切的结论,争议很大。比较被认可的一个结论是,每天口服700~1000 IU维生素D的老人,跌倒的风险要比口服安慰剂的低,但2014年4月发表的一份分析报告称,改用新的统计方法发现,老人服用维生素D降低跌倒的风险并不明显。

  维生素D是一种脂溶性维生素,如果从饮食中摄入太多,会在体内积蓄,能导致血钙过多等不良反应。如果是人体自己合成维生素D是没有这方面的担忧的,因为一旦维生素D合成过量,人体会将其销毁,不用担心因为晒太阳晒得太久导致维生素D中毒。但是从饮食特别是制剂摄入维生素D就有这方面的危险。那么维生素D摄入的上限应该是多少呢?美国医学科学院原来定的上限是0~12个月婴儿上限1000 IU,1岁以后上限2000 IU,后来改成0~6个月1000 IU,6~12个月1500 IU,1~3岁2000 IU,4~8岁3000 IU,9岁以后4000 IU。但是还是有生物医学专家批评这个上限定得太低,认为要到10000 IU才有风险,美国内分泌协会给成年人定的上限就是10000 IU。维生素D的益处和风险,大概是维生素中争论最多的,关于它,还有很多谜有待破解。

2014.4.23.

(《新华每日电讯》2014.4.25.)

(XYS20140429)

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