維生素D
?什么是維生素D
?維生素D(vitaminD)為固醇類衍生物,具抗佝僂病作用,又稱抗佝僂病維生素。維生素D家族成員中最重要的成員是D2和D3。維生素D均為不同的維生素D原經(jīng)紫外照射后的衍生物。植物不含維生素D,但維生素D原在動、植物體內(nèi)都存在。維生素D是一種脂溶性維生素,有五種化合物,對健康關系較密切的是維生素D2和維生素D3。它們有以下三點特性:它存在于部分天然食物中;受紫外線的照射后,人體內(nèi)的膽固醇能轉(zhuǎn)化為維生素D。
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??? 維生素D的發(fā)現(xiàn)過程
?維生素D的發(fā)現(xiàn)是人們與佝僂癥抗爭的結果。早在1824年,就有人發(fā)現(xiàn)魚肝油可在治療佝僂病中起重要作用。1918年,英國的梅蘭比爵士證實佝僂病是一種營養(yǎng)缺乏癥。但他誤認為是缺乏維生素A所致。1930年,Gottingen大學的A.Windaus教授首先確定了維生素D的化學結構,1932年經(jīng)過紫外線照射麥角固醇而得到的維生素D2的化學特性被闡明。維生素D3的化學特性直到1936年才被確定。
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1913年,美國科學家ElmerMcCollum和MargueriteDavis在魚肝油里發(fā)現(xiàn)了一種物質(zhì),起名叫“維生素A”,后來,英國醫(yī)生EdwardMellanby發(fā)現(xiàn),喂了魚肝油的狗不會得佝僂病,于是得出結論維生素A或者其協(xié)同因子可以預防佝僂病。1921年ElmerMcCollum使用破壞掉魚肝油中維生素A做同樣的實驗,結果相同,說明抗佝僂病并非維生素A所為。他將其命名為維生素D,即第四種維生素,但當時的人們還不知道,這種東西和其他維生素不同,因為只要有紫外線,人自己就可以合成(有悖于維生素的定義)。
1923年,人們知道7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射可以形成一種脂溶性維生素(現(xiàn)在知道是D3),AlfredFabianHess甚至指出”陽光即是維生素”。德國哥廷根大學教授AdolfWindaus與1928年榮獲諾貝爾獎,以表彰其在研究固醇與維生素關系的工作。在20世紀30年代,他成功的研究出維生素D的化學結構。
1923年威斯康辛大學教授HarrySteenbock證明了用紫外線照射食物和其他有機物可以提高其中的維生素D含量,用紫外線照射過兔子的食物,可以治療兔子的佝僂病。就用自己攢下的300美元為自己申請了專利,Steenbock用自己的技術對食品中的維生素D進行強化,到1945年他的專利權到期時,佝僂病已經(jīng)在美國絕跡了。
由此,人類史上對維生素D的利用開始漸漸多了起來。
??? 維生素D的生理功用
?1.維持血清鈣磷濃度的穩(wěn)定血鈣濃度低時,誘導甲狀旁腺素分泌,將其釋放至腎及骨細胞。在腎中pth除刺激1位羧化酶與抑制24位羧基化酶外,還促使磷從尿中排出,鈣在腎小管中再吸收。在骨中pth與1,25(oh)2d3協(xié)同作用,將鈣從骨中動員出來。在小腸中1,25(oh)2d3促進鈣的吸收。從這三條途徑使血鈣恢復到正常水平,又反饋控制pth的分泌及1,25(oh)2d3的合成。在血鈣高時刺激甲狀腺c細胞,產(chǎn)生降鈣素,阻止鈣從骨中動員出來,并促使鈣及磷從尿中排出。小腸吸收磷為主動吸收,需要能量,鈉、葡萄糖、1,25(oh)2d3及血清磷低時(8mg%以下),刺激1,25(oh)2d3的合成,促進小腸對鈣、磷的吸收。由于pth不參加反應,所以鈣從尿中排出而磷不排出,從而使血鈣略有上升,而磷上升較多,使血磷恢復正常值。
2.促進懷孕及哺乳期輸送鈣到子體1位羧基化酶除受血清中鈣磷濃度及膳食中鈣磷供給量的影響外,還受激素的影響,停經(jīng)后的婦女1,25(oh)2d3濃度減低,易有骨質(zhì)軟化等癥狀。
孕婦多喝牛奶補充維生素D在懷孕期間1,25(oh)2d3血漿濃度上升,哺乳期繼續(xù)上升,斷乳后母體逐漸恢復到正常水平。24,25(oh)2d3之水平與之相反,懷孕期下降,斷乳后恢復到正常。胎盤也有1位羧基化酶,在懷孕期間無腎動物也能合成1,25(oh)2d3。乳腺也是1,25(oh)2d3的靶組織,對乳中鈣的水平直接關系,懷孕及哺乳期間母親可從自身的骨中將鈣輸出以維持胎兒嬰兒正常生長,維生素d供應充足者,在斷乳后,又可重新獲得鈣,維生素d缺乏者,這種恢復能力較差。
3.1,25(oh)2d3作用機理1,25(oh)2d3對小腸作用為誘導合成cabp.1,25(oh)2d3與小腸細胞的受體形成復合體進入細胞核染色體上,促使cabp的信使rna(mrna)的合成,此mrna在胞漿內(nèi)轉(zhuǎn)錄為cabp。這種蛋白促使鈣離子通過微絨毛刷狀緣(microvillusbrushborder),積累于腸細胞的線粒體或其他部位。通過na+將ca2+擠出基底-外側(cè)膜外(basal-lataaralmebrace)。1,25(oh)2d3對腎小管ca2+的再吸收作用與在小腸中是一樣的。1,25(oh)2d3也可以在低血漿鈣及膳食中鈣缺乏時,將鈣從骨中動員出來,但在骨中未發(fā)現(xiàn)有cabp,1,24,25(oh)2d3可以促進小腸吸收鈣,但不能從骨中將鈣動員出來,所以1,25(oh)2d3對骨的作用機理與對小腸者是不同的,但目前還不清楚。
骨的礦物化作用的機理尚未闡明,補充1,25(oh)2d3給缺乏維生素d的動物及人體,都不能有助于骨中礦物質(zhì)的沉積。動物體內(nèi)雖然分離出許多維生素d代謝產(chǎn)物但迄今尚未找出對骨的礦物化有明顯作用者。在現(xiàn)階段中只了解到維生素d促進鈣磷的吸收,又可將鈣磷從骨中動員出來,使血漿鈣、磷達到正常值,促使骨的礦物化,并不斷更新。
??? 維生素D缺乏的癥狀
?維生素D缺乏會導致少兒佝僂病和成年人的軟骨病。癥狀包括骨頭和關節(jié)疼痛,肌肉萎縮,失眠,緊張以及痢疾腹瀉。
維生素D主要用于組成和維持骨骼的強壯。它被用來防治兒童的佝僂病和成人的軟骨癥,關節(jié)痛等等?;加泄琴|(zhì)疏松癥的人通過添加合適的維生素D和鎂可以有效的提高鈣離子的吸收度。除此以外,維生素D還被用于降低結腸癌、乳腺癌和前列腺癌的機率,對免疫系統(tǒng)也有增強作用。
抗維生素d佝僂病的X照片維生素D的作用機制。維生素D的前體(生成維生素D的原料)存在于皮膚中,當陽光直射時會發(fā)生反應轉(zhuǎn)化為維生素D3,D3分子被運送到肝臟并且轉(zhuǎn)化為維生素D的另一種形式25位單脫氧膽固醇,這種形式的效用更大。然后25位單脫氧膽固醇又被轉(zhuǎn)運到腎形礦脈并在那里被轉(zhuǎn)化為1,25位二羥膽鈣化(甾)醇,這種形式是維生素D最有效的狀態(tài)。然后維生素D將和甲狀旁腺激素以及降血鈣素協(xié)同作用來平衡血液中鈣離子和磷的含量,特別是增強人體對鈣離子的吸收能力。
維生素D不應該用于血鈣過高的病人,或者血液中鈣離子含量偏高的人。另外對患有腎結石和動脈硬化的病人來說也必須小心使用,因為維生素D可能會引起他們的甲狀旁腺疾病,削弱腎功能甚至引起心臟疾病。
克羅恩氏病皮質(zhì)類固醇對維生素D的作用有抵消作用。消膽胺和礦物油會抑制人體對維生素D的吸收,所以應該避免一起食用。苯妥英鈉和安眠藥可能增加維生素D的效果而降低血壓。
缺乏維生素D最典型的會引起少兒的佝僂病和成人的軟骨病。其它的典型癥狀還包括肌肉萎縮,痢疾腹瀉,失眠,緊張等等。居住在地球南北極的人和一些常年室內(nèi)工作的人往往無法自身合成足夠的維生素D,還有一些疾病也影響維生素D的吸收,比如克羅恩氏病(Crohn’sdisease)等等。
維生素造成的主要毒副作用是血鈣過多,早期征兆主要包括痢疾或者便秘,頭痛,沒有食欲,頭昏眼花,走路困難,肌肉骨頭疼痛,以及心律不齊等等。晚期癥狀包括發(fā)癢,腎形礦脈功能下降,骨質(zhì)疏松癥,體重下降,肌肉和軟組織石灰化等等。
??? 維生素D的作用
?美國科學家一項為期40年的研究發(fā)現(xiàn),每天服用一劑維生素D能把罹患乳腺癌、結腸癌和卵巢癌的風險降低一半。陽光照射在皮膚上,身體就會產(chǎn)生維生素D,這部分維生素D占身體維生素D供給的90%。
癌癥專家說,有關這種“陽光維生素”防癌作用的證據(jù)十分充分,公共衛(wèi)生部門必須采取緊急行動提高人們體內(nèi)的維生素D的水平。近幾年來,越來越多的證據(jù)表明,缺乏維生素D可能對身體極其有害。據(jù)認為,心臟病、肺病、癌癥、糖尿病、高血壓、精神分裂癥和多發(fā)性硬化等疾病形成都與缺乏維生素D密切相關。
維生素D的作用不可低估:
心臟?。?/strong>維生素D可降低對胰島素的耐受性,而胰島素耐受性是導致心臟病的主要因素之一。
日光浴可促進維生素D生成肺?。悍尾拷M織在人的一生中會經(jīng)歷修復和“改造”,由于維生素影響多種細胞的生長,它可能對肺的修復過程起到一定的作用。
癌癥(包括乳腺癌、結腸癌、卵巢癌和前列腺癌等):據(jù)認為,維生素D對調(diào)節(jié)細胞繁殖起到關鍵作用—癌癥患者體內(nèi)則缺乏這種調(diào)控機制。因此,通過防止細胞過度繁殖,維生素D就能預防某些癌癥。
糖尿?。?/strong>在Ⅰ型糖尿病中,免疫系統(tǒng)會殺滅人體自身的細胞??茖W家認為,維生素D可起到免疫抑制劑的作用。他們認為,它也許能防止免疫系統(tǒng)的過度反應。
高血壓:維生素D為頸部甲狀腺上的副甲狀腺所利用。這些腺體分泌出一種調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣水平的激素,鈣則幫助調(diào)節(jié)血壓,但科學家尚未完全理解這一過程。
精神分裂癥:患精神分裂癥的幾率大概與出生前幾個月的日照情況有關。缺乏日照可能會導致維生素D缺乏??茖W家認為,這會改變胎兒大腦的發(fā)育。
多發(fā)性硬化:缺乏維生素D會限制人體產(chǎn)生的1,25二羥基維生素D3,這是維生素D3的一種激素形式,可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。它的缺乏可能提高患上多發(fā)性硬化的風險。
佝僂病和骨質(zhì)疏松:維生素D可堅固骨骼,預防兒童佝僂病和老年骨質(zhì)疏松癥。
藥物補充維生素D美國科學家評估了自上世紀60年代以來幾乎每篇討論維生素D與癌癥兩者關系的論文后說,要保持身體健康,每天需服用1000國際單位(25微克)的維生素D。他們在《美國公共衛(wèi)生雜志》上撰文說,維生素D缺乏是一種普遍存在的現(xiàn)象。與此同時,研究發(fā)現(xiàn),缺乏維生素D的人患某些癌癥的風險越來越高。這兩種現(xiàn)象合并起來看,意味著維生素D缺乏或許是每年數(shù)千患者因結腸癌、乳腺癌、卵巢癌和其他癌癥過早離開人世的原因。
這些科學家建議的維生素D攝入量是目前美國維生素D建議攝入量的2.5倍。英國沒有官方的建議攝入標準,但每年從10月到次年3月的短暫白晝和漫長黑夜意味著冬去春來時60%的英國人體內(nèi)維生素D不足。
由于對維生素D的研究越來越深入,各國都開始修改有關日光浴危害的警告。澳大利亞癌癥理事會協(xié)會首次承認,曬太陽有利于健康。在這項新的研究中,美國圣迭戈加利福尼亞大學的癌癥專家們在錫德里克?加蘭教授的領導下,回顧了1966年—2004年發(fā)表的63項討論維生素D與癌癥關系的論文。他們發(fā)現(xiàn),在日照較強的美國東部地區(qū)的居民因傾向躲避陽光照射,缺乏維生素D的可能性較大,患癌癥的風險也較高。
??? 孕婦需要補充的維生素
?維生素A:
體內(nèi)缺乏維生素A,胎兒有致畸(如唇裂、腭裂、小頭畸形等)的可能。過量攝入維生素A又可引起中毒,并能導致先天畸形。中國營養(yǎng)學會建議:孕婦自孕中期開始每日維生素A的攝入量為900μg。提醒孕婦們注意,切莫服用治療痤瘡和銀屑病的維生素A類藥物,因為這些藥物是最劇烈的致畸藥物。
維生素D:
孕期維生素D缺乏,可影響胎兒的骨骼發(fā)育,并能導致新生兒的低鈣血癥和牙齒發(fā)育不良。孕期過量攝入維生素D也可引起中毒,嬰兒可出現(xiàn)動脈硬化、精神障礙和尿酸中毒。建議孕期每日膳食維生素D攝入量為10μg。
維生素E:
一般較少出現(xiàn)缺乏。孕婦過量服用維生素E可造成新生兒腹痛、腹瀉和乏力。孕婦每日膳食維生素E的推薦攝入量為14mg。
維生素B2:
隨著孕期的進程出現(xiàn)缺乏癥的人數(shù)增多。孕期膳食維生素B2的建議攝入量為1.7mg。
維生素B6:
孕20周以后需要量增加。在臨床上,婦產(chǎn)科醫(yī)生常用大劑量維生素B6治療妊娠嘔吐。如果孕婦服用維生素B6的劑量高于正常需要量的100倍,就有可能發(fā)生感覺中樞的神經(jīng)痛,還可使胎兒發(fā)生肢體縮短的畸形。此外,孕婦過量或長期服用維生素B6會使胎兒對其產(chǎn)生依賴性,稱之為“維生素B6依賴癥”。如果診治不及時,將會留下智力低下的后遺癥。我國定為1.9mg。
維生素B12:
對神經(jīng)系統(tǒng)及造血功能亦十分重要。建議每日攝入2.6ug。
維生素C:
孕婦適量補充維生素C(每日130mg)可預防胎兒先天性畸形,但是如果攝入過量(超過1000mg)則會影響胚胎發(fā)育,長期過量服用還會使胎兒在出生后發(fā)生壞血癥。此外超過正常劑量很多倍服用維生素C,可能刺激孕婦胃黏膜致出血并形成尿路結石。
服用過多維生素可致胎兒畸形
維生素D每日建議攝取量約400單位,維生素D可以從天然食物、營養(yǎng)加強的食品,以及陽光紫外線照射中都可以攝取到,所以懷孕時并不需要特別刻意增加攝取。如果攝取過量有可能導致母體和胎兒的高鈣血癥,攝取量超過4000單位就會造成新生兒生長遲滯、臉形怪異和主動脈瓣閉鎖等問題。如果同時還使用制酸劑,可能會造成更大危險。
??? 含有維生素D的食物
?富含維生素D的食物:自然界中只有很少的食物含有維生素D。動物性食品是非強化食品中天然維生素D的主要來源,如含脂肪高的海魚和魚卵、動物肝臟、蛋黃、奶油和奶酪中相對較多,而瘦肉、奶、堅果中含微量的維生素D。不過通過日光浴可以促進維生素D在體內(nèi)合成。所以要堅持補充魚肝油滴劑。
??? 需要補充維生素D的人群
?1.處于發(fā)育期的青少年兒童
維生素D對骨骼的生長有著非常重要的作用。所以發(fā)育中的青少年兒童,可以在醫(yī)生的指導下適量補充維生素D。
2.退化性關節(jié)炎患者
40歲以上的人、喜歡激烈運動或從事體力勞動的人容易患退化性關節(jié)炎。維生素D對骨質(zhì)疏松、軟骨癥、缺乏鈣質(zhì)的人在預防和治療上都有很好的作用。
3.經(jīng)常夜間工作的人
夜間工作者、修女,或者是因為服裝、生活方式而不能充分得到陽光的人要特別注意在飲食中增加維生素D的攝取。
4.老年人
維生素D的主要來源是添加營養(yǎng)的乳制品,但老年人因為缺少乳糖酶,比較容易對這類食物產(chǎn)生厭食傾向。所以需要特別補充一些維生素以減少老年人體內(nèi)鈣質(zhì)流失。
5.妊娠期或哺乳期女性
處于這期間的女性普遍容易缺乏維生素D。因此要注意適量補充維生素D,但也要注意不能過量攝取維生素D,否則容易造成胎兒發(fā)育不正常,因此最好在醫(yī)生指導下進行補充。
6.飲食無規(guī)律者注意
維生素d是一種每天都必須攝取的維生素,飲食不規(guī)律的人較容易錯過正常的用餐,這就造成營養(yǎng)不均衡,因此需要補充維生素D。
7.皮膚較黑且住在北方地區(qū)的人需要補充維生素D
由于紫外線不易穿過皮膚較黑的人,因此無法合成大量的維生素D;而北方年均日照強大較弱,陽光中紫外線也較弱,需適量補充維生素D。
8.住在都市的人,特別是濃煙污染的地域的人應該攝取更多的維生素D
住在城市或濃煙污染地方的人由于該地空氣中煙霧較濃,紫外線在照射的過程中造成大量損失變?nèi)?,合成人體維生素D的作用變?nèi)?。故需補充!
9.如果您正服用抗痙攣的藥物,則必須增加對維生素D的攝取
10.飲用未添加維生素D牛奶的小孩必須增加維生素D的攝取量
2014-09-18 14:33?
維生素D生物學研究及其醫(yī)學應用的發(fā)展歷程 ? ? ?
17世紀中葉,佝僂病首次被描述。
??? 1900年代初,霍普金斯爵士證明完整食品中含有某種未知的、對健康和成長必需的成分。
??? 1906年,艾克曼和格林斯提取出抗神經(jīng)炎因子,后被證實為維生素B1。
??? 1918年,梅蘭比在狗身上引發(fā)佝僂病,然后用魚肝油治愈了該病。
??? 1919年,赫爾德辛斯基用人工紫外線治愈佝僂病患兒。
??? 1920年代初,研究者發(fā)現(xiàn)通過紫外線輻射,食品產(chǎn)生了抗佝僂病能力。
????1922年,麥克勒姆發(fā)現(xiàn)抗佝僂病的物質(zhì)不是維生素A,而是一種新物質(zhì),他稱之為“維生素D”。
??? 1927年,溫道斯等推導出麥角甾醇是食物中維生素D的前體。
??? 1931年,艾斯丘確定受輻照食物中維生素D的化學成分是麥角骨化醇。
??? 1936年,溫道斯推導出皮膚中產(chǎn)生的維生素D3(膽骨化醇)的化學結構,并確定其前體7-脫氫膽甾醇的結構。
??? 1968年,德盧卡等分離得到25-羥基維生素D3,并證明它產(chǎn)生于肝臟。
??? 1968—1970年,幾組研究者報道了來自25-羥基維生素D3的另一種活性代謝物質(zhì)的存在。
??? 1971年,三個研究組確認維生素D最終活性形式為1,25-二羥基維生素D3,稍后被重新界定為一種鈣代謝調(diào)控激素。
??? 1975年,豪斯勒發(fā)現(xiàn)一種將維生素D結合到腸細胞核上的蛋白質(zhì)受體。
??? 1970年代,研究者發(fā)現(xiàn)維生素D與機體內(nèi)分泌系統(tǒng)及鈣調(diào)節(jié)的關系。
??? 1980年代,研究者發(fā)現(xiàn)維生素D抑制皮膚細胞生長,并證實局部應用維生素D治療牛皮癬效果顯著。
??? 1980年代中期,研究者發(fā)現(xiàn)維生素D似乎具有免疫調(diào)節(jié)功能。
??? 1994年,F(xiàn)DA批準含維生素D的牛皮癬治療藥物上市。