研究表明,維生素D可以在調節免疫功能、減少細胞因子風暴等方面發揮作用;随機對照的臨床試驗(前瞻性研究)證明,維生素D水平與新冠感染嚴重程度以及死亡率之間存在相關性。
對于普通人,保持合理膳食和良好的生活習慣即可獲得充足的維生素D,過度補充可能造成藥物不良反應。
撰文|
維羅妮卡
新冠感染後,身體基礎情況良好的年輕人可能會經曆“不堪回首”的一周,好在絕大多數人都能靠自己的免疫力扛過去。而很多老年人,沒能挺過年關,令人悲傷。
除了接種疫苗、保持身體健康、努力提高自身免疫力外,我們還有什麼能對抗新冠病毒的幫手嗎?答案或許有些出乎意料——是我們都不陌生,但往往容易忽視的維生素D。
1
維生素D缺乏與新冠感染有關嗎?
多項研究表明,維生素D水平與新冠感染存在相關性。一個基于23項研究的荟萃分析
(總病例數n=2692)
顯示[1],維生素D缺乏與新冠感染重症發生率和死亡率的增加相關,但二者間的因果關系尚未得到證實。
一項巴塞羅那的觀察性研究表明[2],在460萬遵醫囑服用膽鈣化醇
(cholecalciferol,維生素D3)
或骨化二醇
(calcifediol)
的社區居民中,治療後血清25-羟維生素D
(25OHD,維生素D在體内的主要存在形式)
水平達到30ng/mL以上的患者,與未補充維生素D的患者相比,新冠感染的發病率、重症發生率和死亡率都降低了一半左右。
另一項在美國4599名退伍軍人中進行的研究顯示[3],當患者的血清25OHD水平從15ng/mL升至60ng/mL時,新冠感染導緻的住院率可以從24.1%降至18.7%
(p=0.009)
,新冠死亡率由10.4%減少到5.7%
(p=0.001)
。這項觀察性研究,是證明血清25OHD水平與COVID-19嚴重程度間存在因果關系的有力證據。
現有證據大部分來自于觀察性研究,而随機對照的臨床試驗
(前瞻性研究)
,才是能證實維生素D缺乏與新冠感染存在相關性的直接證據。2022年5月,一項在法國9間醫療中心進行的多中心、随機、對照、非盲、優效性臨床試驗
(總病例數n=254)
發表[4],首次揭示高危人群中,在感染新冠的72小時内口服高劑量
(400,000IU,IU為國際單位,1IU=0.025μg)
維生素D3組與口服标準劑量(50,000IU)維生素D3組相比,高劑量組感染後14天死亡率明顯降低
(6% vs 11%,HR=0.33)
,但28天死亡率無明顯差别
(15% vs 17%, HR=0.70)
。研究者認為,如果持續而非僅單次補充維生素D,可能提高長期生存率。除此之外,與标準劑量組相比,高劑量組的藥物副作用并未增加。
衆所周知,維生素D在骨的形成和血鈣代謝中發揮着關鍵作用。它在機體中還扮演着許多重要角色。早在新冠疫情暴發以前,已有臨床研究證實,血清低25OHD水平與急性呼吸道感染
(包括流感病毒感染)
、社區獲得性肺炎發生率的增加相關[5]。
此外,多項研究表明,維生素D缺乏與許多疾病的發生存在關聯,包括感染性疾病、自身免疫病、冠心病、糖尿病和癌症。這些基礎疾病都會導緻新冠感染重症及死亡風險的增加,但有研究者認為,在這其中更關鍵的因素是與之相伴的維生素D缺乏狀态,而非基礎疾病本身[6]。2
其他維生素對新冠有作用嗎?
除維生素D以外,其他維生素與新冠感染是否有相關性呢?根據體外分子研究和動物研究模型,多種維生素均具有抗新冠病毒感染的潛能,但缺乏臨床證據支持。
維生素A能夠刺激T細胞的增殖和分化、減少氧自由基和增加肺泡表面活性物質;維生素B1參與糖、脂肪和蛋白質代謝,它的缺乏會損傷細胞膜功能、誘發炎症反應;維生素C與吞噬細胞的吞噬作用、白細胞的趨化作用及T細胞的增殖和分化相關,還具有抗氧化功能;維生素E能夠延緩“免疫衰老”, T細胞、中性粒細胞和NK細胞随年齡增長而作用減退,維生素E能改善免疫細胞功能、對抗氧自由基[7]。
1級和2級循證醫學證據支持維生素B1、維生素C和維生素D在急性呼吸窘迫綜合征
(ARDS)
和膿毒症的治療中的應用,而ARDS和膿毒症與新冠感染的臨床表現有一定相似之處。目前的臨床研究證據表明,維生素C在新冠感染中的作用仍不确定,有待大樣本量、設計良好的随機對照試驗進一步證實[8]。而維生素A、維生素B1和維生素E在新冠感染中的作用,尚缺乏相關的臨床證據。
3
維生素D對抗新冠病毒感染的可能機制
維生素D在機體免疫功能的調節中發揮着雙重作用。一方面,維生素D可以激活非特異性免疫,增強機體的抗病毒能力;另一方面,維生素D能夠抑制炎症反應,阻止細胞因子風暴的發生。
研究顯示[5],維生素D可以增強細胞間連接,鞏固皮膚黏膜的物理防護屏障。并且,維生素D可以誘導組織蛋白酶抑制素
(cathelicidin,又名抗菌肽)
和防禦素
(defensin)
的分泌,阻止細菌、真菌和病毒入侵細胞,同時抑制病毒的自我複制。維生素D還能增加toll樣受體
(TLR)
的表達[9],幫助識别入侵的微生物,進而激活非特異性免疫應答,可能起到抗新冠感染的作用。
炎症細胞因子大量分泌引起的細胞因子風暴,是導緻新冠感染向重症發展的關鍵因素之一。而維生素D能夠抑制1型輔助性T細胞
(Th1細胞)
的增殖,從而減少幹擾素
(IFN-γ)
、腫瘤壞死因子
(TNF-α)
、IL-1、IL-6等促炎細胞因子的分泌。與此同時,維生素D能影響T細胞的分化,促進17型輔助性T細胞
(Th17細胞,促炎性)
向調節性T細胞
(T-reg細胞,抗炎性)
轉變,并促進巨噬細胞分泌IL-10等抗炎細胞因子。由此,維生素D能夠減少細胞因子風暴的發生,阻止或延緩新冠感染向重症發展[5]。
此外,維生素D在對抗新冠感染中發揮的作用,還與ACE2受體相關。ACE2即血管緊張素轉化酶2,是新冠病毒感染肺泡細胞與腸道上皮細胞的主要結合受體。維生素D能夠增加可溶性ACE2的酶濃度[6],可溶性ACE2與新冠病毒結合,可以降低遊離病毒的含量,從而減少病毒與細胞表面ACE2受體結合的機會,阻止病毒入侵。
ACE2在腎素-血管緊張素-醛固酮系統
(RAAS系統)
中發揮着重要作用,能夠直接催化血管緊張素2
(Ang II)
的代謝,降低Ang II的含量。在新冠感染發生後,機體會下調細胞表面的ACE2受體,造成Ang II水平的升高。高水平的Ang II具有強烈的縮血管效應,可以導緻急性呼吸窘迫綜合征
(ARDS)
、心肌炎及急性腎損傷
(AKI)
的發生。而高水平的維生素D一方面能增加可溶性ACE2,另一方面可以降低血清中腎素的濃度[10],從而增加Ang II的代謝、減少Ang II的生成,減輕新冠感染引起的組織損傷。
與此同時,有研究表明[11],維生素D對受損的上皮組織和器官損傷具有直接的修複作用,且可能起到抗纖維化的效果。上述機制已在體外實驗和動物實驗中得到初步證實,但想要弄清在人體中維生素D對抗新冠感染的具體機制,仍需更多的臨床證據。4
人群中維生素D缺乏十分普遍
人體内的維生素D,約20%來自于日常飲食
(主要為奶制品、魚肝油)
,80%來自于紫外線的作用。維生素D是一種類固醇激素,當我們曬太陽時,人體皮膚中的7-脫氫膽固醇
(7-dehydrocholesterol)
在紫外線
(UVB)
的照射下能轉化為維生素D。
黑色素
(melanin)
是由黑素細胞産生的一種含吲哚的聚合物,決定了我們皮膚和頭發顔色的深淺。黑色素能夠減少UVB的穿透,這一方面降低了皮膚癌的發生率,另一方面也減少了維生素D的産生。不同人種的皮膚黑色素含量存在差異,維生素D的合成速率也不盡相同。通常而言,有色人種中維生素D缺乏更為常見。
據估計,在全世界人口中,約有十億人存在維生素D缺乏[12]。一項基于40個國家的人群統計研究顯示[13],超過50%的人口存在維生素D缺乏
(血清25OHD<20ng/mL)
。在印度,維生素D缺乏的人數超過全國總人口的70%,這可能與他們生活習慣有關。在歐洲,這個數字約為40%,加拿大約為47%,美國約為24%[14]。在我國,情況也同樣不容樂觀。2009年,有學者綜合了過去20年來我國發表的有關人群維生素D營養資料,發現39.2%的人群存在維生素D缺乏,其中80%的孕婦和全部新生兒都存在維生素D缺乏[15]。過去的十餘年間,我國人民營養保健意識和營養水平有所提升,但尚缺乏能反映我國民衆維生素D營養狀況的大樣本人群研究。
新冠疫情暴發以來,人們的生活方式經曆了巨大的變化,許多人居家辦公、減少戶外活動。由于曬太陽的時長減少,人群維生素D缺乏的比例可能進一步增加。與年輕人相比,老年人更易患維生素D缺乏,最主要原因是老年人皮膚中7-脫氫膽固醇含量下降,導緻維生素D生成量減少;還與室外活動較少、不良生活方式
(如喝酒等)
和睾酮水平下降等因素相關[16]。
5
我們需要常規補充維生素D嗎?
既然維生素D有這麼多潛在好處,在治療新冠感染時,我們應該常規使用維生素D嗎?
法國的臨床研究表明[4],在确診新冠的72小時内口服高劑量維生素D,能夠減少高危患者的14天死亡率
(但不改變28天死亡率)
,且未發現副作用的增加。另一項西班牙的臨床研究顯示[17],早期補充高劑量維生素D能降低新冠住院患者進入ICU的比例。但要注意的是,目前為止的研究數據多是基于德爾塔毒株,而非現在流行的奧密克戎毒株。
許多研究者認為,雖然維生素D在對抗新冠病毒感染中的具體作用機制有待進一步研究,但維生素D對免疫功能的調節作用已得到證實。鑒于維生素D安全性高、價格便宜,且為易獲取的常用藥劑,将其加入高危患者的新冠感染治療方案中是一個好的選擇
(目前我國《新型冠狀病毒感染診療方案(試行第十版)》中未提及加入維生素D治療)
。但在臨床應用時,需要注意特殊人群用藥
(如藥物代謝酶及受體基因多态性)
、合并用藥情況,避免脫水、高鈣血症等藥物毒性的發生。
然而,根據現有證據,補充維生素D對治療新冠後遺症效果不佳。但另一方面維生素D缺乏在一般人群中被證實與疲倦、乏力相關[18],而這恰恰是新冠最常見的後遺症。新冠病毒感染後會下調細胞核内的維生素D受體
(VDR)
表達量[6],因而在感染初期維生素D或許能發揮較大作用,在感染後期卻作用有限。除新冠病毒外,VDR表達量的下調在巨細胞病毒感染、乙肝病毒感染和丙肝病毒感染中也有報道。
那麼對于普通人而言,有沒有必要常規補充維生素D來預防新冠呢?維生素D補劑也是一種藥物,如果本身不存在維生素D缺乏,過度補充可能造成藥物不良反應。根據我國《維生素D與成年人骨骼健康應用指南》推薦[19],血清25OHD低于20ng/ml,且具有下列高危因素者建議接受維生素D補充治療:
1. 具有維生素D缺乏的危險因素,如室外活動少、黑皮膚等;
2. 骨質疏松病史;
3. 應用抗骨吸收藥物治療骨病;
4. 應用抗癫痫藥物或口服糖皮質激素;
5. 血清甲狀旁腺激素升高。
如果血清25OHD水平在安全範圍内,無需額外補充維生素D,可通過增加日光暴露和日常飲食來維持充足的維生素D水平。每日日曬時間以10~30分鐘為宜,日常飲食中維生素D含量豐富的食品包括動物肝髒、蛋黃、魚肝油、奶制品、堅果及海産品。
根據《中國居民膳食營養素參考攝入量》推薦,成年人建議每日攝入10~15μg維生素D、2600單位維生素A
(男性,女性為2300單位)
、1.4mg維生素B1
(男性,女性為1.2mg)
、100mg維生素C、23.4單位維生素E,以及800~1000mg鈣。美國國家醫學院的推薦值與此稍有差異:成年人建議每日攝入15~20μg維生素D、3000單位維生素A
(男性,女性為2310單位)
、1.2mg維生素B1
(男性,女性為1.1mg)
、90mg維生素C
(男性,女性為75mg)
、22.4單位維生素E,以及1000~1200mg鈣。
參考文獻
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出品:科普中國
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