D. 维生素D在胰岛素敏化和先发性逆转中的作用

维生素D在钙吸收和骨质健康方面的基本作用早已被公认,然而其影响却远远超出骨架。 越来越多的证据将维生素D定位为葡萄糖代谢、胰岛素敏感性以及2型糖尿病发展的关键调剂。 早糖尿病这一血液葡萄糖水平上升但尚未进入糖尿病范围的条件影响到超过8800万美国成年人。其中许多人可以通过有针对性的干预来推迟甚至逆转糖尿病的发育。 优化维生素D状态正在成为一种安全、低成本和可能强大的策略来改进代谢结果。 文章探讨了维生素D与胰岛素敏感性的生物机制,审查了早糖尿病逆转的临床数据,并为达到最佳维生素D水平提供了实用指导。

维生素D代谢和更广泛的生理作用

维生素D主要有两种形式:植物来源的维生素D[2(ergocalciferol)和动物来源和外皮合成的维生素D[3](cholecalciferol),主要天然来源是皮肤被紫外线B(UVB)辐射所照射,在消费或合成后,维生素D被输送到肝脏,其羟基维他明D(25(OH)D),主要循环活性储存形式和用于评估状态的生物标记. 第二次羟基化主要在肾脏中产生活性激素1,25-二羟基维他明(calcitriol).

卡尔西特里奥与维生素D受体(VDR)相接,这是几乎所有组织(包括胰细胞、骨骼肌肉、脂肪组织和免疫细胞)都表达的核受体。 通过VDR活化,维生素D可以调节基因表达,控制细胞分化、扩散和免疫功能。 除了分子静脉瘤钙外,这些行动还影响胰岛素分泌、外围胰岛素敏感度和系统性炎症。 VDR的广泛分布突出了激素对代谢健康产生的多生性影响。

D. 维生素D与胰岛素敏感性的联系机制

胰岛素抗药性是先天性分泌的标志. 维生素D通过几种互联途径来提高胰岛素的敏感性,从对胰腺细胞的直接影响到系统炎的调性.

对泛氏细胞的直接影响

胰细胞分泌出活性毒性分泌出活性毒性分泌出活性钙醇,使其可以局部地将活性钙醇转化出25(OH)D. Calcitriol通过调节细胞内钙通量和胰岛素生产过程中的基因来增强胰岛素合成,体外和动物研究显示维生素D缺乏会损害葡萄糖 ⁇ 刺激胰岛素分泌,同时还原. A [2018 随机受控试验的元分析发现维生素D补充后HOMA ⁇ (一个量的细胞功能)有显著改善,特别是在基准缺乏的个体中,效果虽然不大,但临床上相关,表明维生素D在保护细胞质量和功能方面的作用在早期代谢功能上尤为重要.

近缘胰岛素感知增强

维生素D会增加胰岛素受体的表达并改进胰岛素受体的结合. 在骨骼肌和脂肪组织中,VDR活化刺激了葡萄糖运输器4 (GLUT4)转移到细胞膜上,促进了葡萄糖的摄取. 这种作用部分通过过氧化活化活化受体γ(PPAR ⁇ )信号来进行调节. 此外,维生素D还会减少肿瘤坏死因-alpha (TNF ⁇ )和间取血因-6 (IL ⁇ 6)等亲性炎细胞皮的生产. 低发炎会降低胰岛素受体下位的血清磷化. 1 (IRS ⁇ 1),这是通常促进胰岛素抗性的关键机制. 抑制这种炎性级联,维生素D间接地保持胰岛素信号.

胡莫斯塔斯钙和胰岛素行动

细胞内钙在胰岛素信号中起到第二位传递者的作用. 维生素D通过控制肠道吸收和血清电离钙水平维持了钙的顺位化. 当维生素D不充足时,二级高偶联性可以发展出,在外围细胞中提高细胞分泌钙并损害胰岛素敏感度. 流行病学数据持续显示血清25(OH)D和半体激素水平之间的反向关系,PTH水平与更糟糕的甘油控制有关联. 通过使钙通量正常化,维生素D帮助保持了适当的胰岛素活性. 该机制还解释了为什么维生素D活化需要充足的镁摄入,也有助于调节钙进入细胞.

遗传变异性:维生素D受体多态性

对维生素D的个别反应部分由VDR基因的基因变异决定. FokI, BsmI, TaqI等常见多态性与VDR表达和功能的差异有关. 研究表明,某些VDR变体与高斋分糖,低胰岛素敏感度,以及2型糖尿病的风险增加有关. 例如 BsmI多态性影响VDR的转录,而Ballele的载体可能已经减少了维生素D的信号. 了解个人的VDR基因型最终可以指导个性化补充策略,尽管常规测试尚不是标准做法.

临床证据:维生素D和先发性逆转

糖尿病患者每年对2型糖尿病的转化率很高,估计每年为5-10%。 糖尿病预防计划(DPP)等地标试验表明,改变生活方式会减少58%。 新出现的证据表明,纠正维生素D不足可能会进一步增加这些好处,特别是在生活方式改变的同时。

观察研究

大型预期组群研究始终报告血清25(OH)D与2型糖尿病之间的逆向联系,对21项研究进行的综合分析发现,与最低的五分位数相比,最高的维生素D五分位数中的个人患糖尿病的风险要低38%,在糖尿病前人群中,低25(OH)D与细胞功能的恶化速度快和转化率高有关,例如,在2022年的研究中,糖尿病患者护理报告,在三年内,25(OH)D低于20纳克/毫升的糖尿病患者患糖尿病的风险要高60%,在特罗姆瑟研究中,另一大组群人跟随参与者在11年时间里,发现低基线维生素D患者患糖尿病的风险几乎是两倍,而年轻成年人和糖尿病前患者的感染者比例也最高。

随机控制的试验

维生素D和2型糖尿病试验是多中心、安慰剂控制的试验,涉及2 400多位早糖尿病成年人,是这种试验中最大的一次,参加者每天或安慰剂得到4,000 IU的维生素D[3],虽然糖尿病的主要终点——时间总体上没有达到统计意义,但预先的分组分析显示,在达到25 (OH)D水平的参加者中,风险显著降低24%。

将先发性逆转作为结果

抗前糖尿病被定义为回归到规范血症(葡萄糖浓度 < 100毫克/德克和/或HbA1c < 5.7%),12个月随机试验发现,接受维生素D和生活方式咨询的参与者比仅接受生活方式咨询的参与者更有可能实现规范血症,改善的人群还显示出粘体脂肪组织和C-反应蛋白的减少,两者都是糖尿病风险的独立预测者,另外一项研究指出,维生素D补充剂在三年内使逆转前糖尿病的可能性增加30%,特别是在基准值为25(OH)D低于20纳克/毫升的个人。 值得注意的是,维生素D融入改善饮食、体育活动和体重管理综合方案后,最大的好处显现出。

优化维生素D级的实用战略

为了保护新陈代谢,维持血清25(OH)D在40-60纳克/毫升(100-150纳克/升)之间似乎是有用的。 但是,许多当局认为30纳克/毫升(75纳克/升)足以促进骨质健康。 实现这些水平需要针对个人情况采取多方面的方法。

阳光照射

紫外线辐射触发了皮下维生素D合成。对于皮肤皮肤正常的人来说,每周10时至3时,双臂和腿暴露10-30分钟,可以产生足够的维生素D。 然而,纬度、季节、白天、皮肤色素、防晒霜的使用以及年龄等都影响合成。从11月至2月,生活在37°纬度以上的人可能不会产生维生素D。皮肤更暗的人需要更长的接触。云层覆盖和污染也减少了紫外线接触。许多人不能光靠晒太阳才能达到最佳水平,特别是那些在室内工作的人,生活在北方气候中,或者始终坚持使用防晒霜。

饮食来源

维他命D[3]的天然食物来源有限。 肥鱼如袜子鲑鱼每用3.5克盎司提供约570个IU,而鳕鱼肝油的餐桌供应量为1,360个IU。强化食品是实际可行的选择:一杯咖啡强化牛奶通常含有100个IU,强化橙汁或谷物每用100个IU。 蛋黄、UVXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXHO和起司提供较少的数量。 对大多数人来说,仅靠饮食实现日摄入量800-2 000个IU就具有挑战性,因此,对优化水平来说,补充是必不可少的。

补充

由于生物利用率较高,半衰期较长,所以偏好维生素D[3(cholecaliferol),2,内分泌学会建议,70岁以下成年人每天600个IU,而老年成年人每天800个IU,以获得一般健康;对于有缺陷或糖尿病前期的人,通常建议剂量为1,000至4,000个IU/日;严重缺乏症的人可能需要在医疗监督下增加初始剂量;如果用含有脂肪的一顿餐,则改善吸收情况;充足的钙和镁摄入也支持维生素D代谢。

  • Mild不充足(25(OH)D 20-30纳克/毫升: 1,000-2,000 IU/日
  • 安全性(12-20纳克/毫升): 2,000-4 000 IU/日
  • 严重缺乏( <12 纳克/毫升):[]每周5万伊朗铀,为期8周,然后进行维护

监测和测试

血清25(OH)D是公认的生物标记。 测试对于有前糖尿病、肥胖症、不良吸收综合征、受太阳照射有限或皮肤暗色的人来说是可取的。 许多功能医学从业者的目标是40至60纳克/毫升。 在补充3至6个月之后进行重新测试确保目标不过度射击。 CDC的国家糖尿病预防方案[强调生活方式的全面改变;维生素D优化是一种低风险、低成本的副药。 对于对基因测试感兴趣的人来说,VDR多态分析是可用的,尽管其临床用途对于做决定的效用仍然不确定。

共生物:镁和维生素K2

维生素D代谢取决于酶活化的镁. 镁缺乏可以使维生素D补充效果更低,甚至可能增加血管钙化等不良反应的风险. 许多个体,特别是有前糖尿病或代谢综合征的人,都是镁缺乏. 包括镁富营养食品或镁甘化补充剂(200-400 mg/日)可以支持维生素D功能. 维生素K2,特别是MKQQ7形式,帮助将钙直接进入骨和牙齿而不是软组织. 虽然协同效益的证据不太有力,但一些从业人员建议每天在维生素D高剂量的同时,提供45-100 mg的K2。

考虑和潜在风险

维生素D一般是安全的,但过量补充会导致毒性. 高血压,肾上腺素化和血管钙化在持续摄入超过10,000 IU/日时成为风险,结果达到25 (OH)D大于150纳克/毫升. 毒性的症状包括恶心,呕吐,虚弱和混乱. 毒性是罕见的,但可以通过在建议的限度内和定期监测来避免.

与某些药物的相互作用应该被考虑进去. 克卢可科多克类药物,胆固醇,或利士达特等,以及一些抗活性剂可以干扰维生素D代谢. 患有初级高血压、沙克多克症或其他颗粒性疾病的个体由于钙化生产改变而需要小心的做量. 在开始高剂量补充前,特别是在服用其他药物或管理慢性病时,必须先咨询医生.

结论

维生素D在代谢健康方面起着核心作用,对胰岛素分泌、胰岛素敏感度和诱发性途径产生了具体影响。观察和干预研究都支持维持足够的维生素D水平,理想的是在40-60纳克/毫升之间。 维生素D优化并不是一种独立的治疗方法,而是与饮食、锻炼和体重管理相配合,以创造一个有利的代谢环境。 患有先天性糖尿病的个人应当得到维生素D状态的评估,如果不够的话,应当采取措施通过合理的阳光照射、饮食增生和医疗指导的补充来提高水平。随着研究继续确定最佳阈值和患者特定策略,“日出维生素”仍然是预防性糖尿病护理的关键组成部分。

国家卫生研究所饮食补充处-维生素D概况介绍

内分泌学会关于维生素D的临床实践指南

审查:维生素D和胰岛素敏化性-分子和临床证据