木水的水族志

快用维生素D,温暖你的冬天健康

发表时间: 2025-02-17 12:03

快用维生素D,温暖你的冬天健康

这段时间,【正分子】正在写“维生素D免疫系统”系列,更希望这篇文章能被更多被流感、感冒困扰的人看到,多拯救几个无辜无知的生命。如果您没有看过“维生素D和免疫系统”系列,建议您 先看看 (上)(中)两篇:

快!用维生素D拯救你的冬天(上)

快!用维生素D拯救你的冬天(中)

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呼吸道感染是怎么一步步发展成败血症的?

病毒进入呼吸道,在鼻咽喉处被免疫细胞拦截,此时表现为一般的炎症反应:鼻涕、咳嗽、发烧,我们称之为感冒。请注意,无论是感冒病毒、鼻病毒、新冠病毒或流感病毒,它们引发的症状、免疫反应和病情进展、都是一样的,区别只在于毒性轻重、引发炎症反应的能力不一样,因此,非要区分是流感(Flu)还是普通感冒(Cold),其实意义并不大。

如果病毒越过鼻咽部,在气管支气管部位被免疫细胞拦截,此时引发炎症,我们称之为急性支气管炎(Acute bronchitis)。在肺部被拦截引发炎症,那就是肺炎(Pneumonia)。

到这里,很多朋友会认为,是我们的免疫系统干不过病毒, 病毒不断繁殖,而免疫系统败退,才会导致重症肺炎进一步发展成全身性败血症的。No No, 让我告诉你一个惊天大秘密:导致败血症的罪魁祸首,恰恰是失控的免疫系统!

当免疫细胞和病毒相遇时,他们不会单打独斗,而是会呼朋唤友,叫来更多的帮手上来打架。没有意识的细胞是怎么通讯的呢?通过分泌一种称为细胞因子蛋白质。种类繁多的细胞因子有不同的功能,有的通知大丘脑的体温控制中心升高身体体温,以激活整个免疫系统的作战能力;有的通知其他的免疫细胞赶紧奔赴战场;有的通知成纤维细胞分泌胶原蛋白,将战场封堵住,...等等。整个过程,就类似于捅了一个马蜂窝,一只马蜂释放出信息素,然后整个蜂群全都发疯了开始攻击。

朋友们有没有想过一个问题,刚开始只是一个免疫细胞释放出细胞因子动员周围的免疫细胞,然后这些被动员的免疫细胞再次释放细胞因子动员更多的免疫细胞...如此往复,我们全身的免疫细胞都会被动员起来,如同被激怒的蜂群一样神挡杀神,佛挡杀佛。这可不就要了亲命了吗?

事实上这样的景象是真有可能存在的,大家可以了解一下急性过敏,基本上15分钟之内就可以肿成一个猪头,一小时内没有救治的话人就会噶掉。这就是免疫系统失控后对我们身体的伤害。我们的的免疫系统发起狂来就是这样可怕!

所幸这样的情景很少发生,因为我们身体里有一种特殊的淋巴细胞,称之为调节T细胞(Treg细胞),它们负责抑制非感染处的免疫系统激活,可以将免疫反应限制在感染部位,不会让整个身体成为焦土。所以调节T细胞对于抑制炎症反应非常重要,请大家记住这一点,后面还会讲到。

我们接着讲败血症。如果调节T细胞没有很好地将免疫反应局部化,接下来会发生什么?这时候全身的免疫系统都会调动起来,大量释放细胞因子,这在医学上有一个专门术语叫做细胞因子风暴(cytokine storm)。其中有一种最重要的细胞因子,叫做肿瘤坏死因子-α (TNF-α )。当它大量释放出来之后,就会有几种效应【1】:

  • 促进全身发热,此时体温升高。
  • 激活并延长免疫细胞的生命,让体内免疫细胞浓度增加以参与战斗(有很多免疫细胞的生命周期很短,比如中性粒细胞,只能存活6-24小时,但在TNF-α 的激发下,可以存活7天)
  • 刺激血管内皮细胞诱导凝血,以阻碍血流将病原体扩散到全身;
  • 刺激疤痕组织形成(成纤维细胞分泌胶原蛋白,把局部组织封锁起来防止扩散。这实际上也就是肺结节形成的原理)
  • 过量TNF-a会触发正常组织细胞的凋亡(Apoptosis,一种受控制的细胞死亡过程),不然怎么叫“坏死因子”呢?【2】

TNF-a 诱导的细胞坏死性凋亡途径

当过多的TNF-α开始触发正常组织细胞凋亡时,细胞会皱起来,细胞间隙会打开,这时全身水分会进入各个器官和组织间隙,造成水肿和低血压,这是败血症的第一阶段。

继续发展下去,由于氧分子无法透过水层进入细胞,细胞被迫从有氧呼吸转变为无氧呼吸,这时组织中会大量堆积无氧呼吸的代谢产物——乳酸,从而造成代谢性酸中毒,这是败血症的第二阶段。

败血症的第三阶段,肠道免疫系统由于长时间缺氧而罢工,导致肠道中大量的共生菌开始透过肠道入侵。这时我们的免疫系统只剩下最后一招:凝血,来阻挡细菌进入血液,然而,这样做的结果,只需一两天人体就会耗尽血小板和凝血因子,最终病人会死于全身性器官不可抑制的弥漫性出血。

事实上,感染导致的重症和死亡大部分都是细胞因子风暴导致的败血症,并且病程发展极快、致死率极高。这次大S从出现感冒症状到抢救到去世,只有短短的五六天。

根据世界败血症症联盟统计,全世界每2.8秒就有一个人因脓毒症离世;如果不及时治疗,死亡率很高,脓毒性休克的死亡率在50-60%。

那么,有没有办法抑制败血症的发生,让感染者避免进ICU、保住性命呢?

通过以上感染引发败血症的机理,就很容易知道,阻止感染进展到败血症只有两个关键点:

  1. 免疫组织能否在第一时间将感染局部化、并将病毒及时清除;
  2. Treg细胞能否有效地抑制非感染处的免疫激活,防止形成细胞因子风暴。


用救火来比方的话,前者就是在火势还没有蔓延开的时候,尽快把小火苗扑灭。后者就是当火势起来之后,砍开隔离带、往树木上喷水,防止火势蔓延。

那么,谁可以承担救火队长的重任呢?让我们把聚光灯投向英雄主角——

维生素D能阻止感染恶化吗?

让我们先复习一下本系列上篇和中篇里面的知识点(没有读过的朋友先去看看):

  1. 维生素D是一种核激素。它可以由人体皮肤在特定波长的紫外线照射时产生,也可以经由食品补充。它和细胞核膜上的维生素D受体结合,进而影响和调节细胞核中的基因组表达(生产)或者不表达(停止生产)特定的功能蛋白质;
  2. 人体大部分组织的细胞核上都有维生素D受体,免疫细胞则都有密集的维生素D受体。这意味着维生素D对于免疫系统有非常重要的影响。


本篇,我们就接着讲维生素D是如何调节免疫的。总结下来,维生素D可以:

  • 促进抗菌肽(如防御素和LL-37肽)的生产。抗菌肽肽是由巨噬细胞、中性粒细胞分泌的天然抗生素,也是免疫的第一道防线,可以直接破坏病原体的细胞膜,从而杀死病原体;【3】
  • 提高巨噬细胞的吞噬能力: 巨噬细胞是重要的先天免疫细胞,负责吞噬和清除病原体和细胞碎片,也是宿主免疫的第二道防线。维生素D 可以提高巨噬细胞的吞噬能力,使其更有效地清除入侵者。【4】
  • 调节 CD8+T(细胞毒性T)细胞和 NKT(自然杀伤T) 细胞的增殖。这两种细胞都是适应性免疫系统面对病原体和癌细胞的一线战士,高浓度的维生素D可以增强他们的敏感性,更快速的反应【5】【6】
  • 平衡Th1/Th2/Treg/Th17 反应: 维生素D 可以平衡和影响T 细胞的分化和功能。这个需要展开讲一下:


Th1/Th2/Treg/Th17,指的都是不同的T辅助细胞亚群。所有的幼稚T辅助细胞(Th0)发育成熟后,会根据接收到的不同细胞因子刺激,而分化成不同的T辅助细胞亚群,其中:

  • Th1 (T辅助细胞1型)主要是针对可入侵病原体进行宿主防疫,一般介导猛烈的炎症;
  • Th2 主要针对过敏源、寄生虫等;一般介导相对温和的过敏反应;
  • Th17 主要针对自身免疫和伤口修复;
  • Treg,之前介绍过了,主要是抑制免疫反应;
  • Tfh 主要促进B细胞发育成熟并产生抗体。、



Th0相当于新兵蛋子,通过不同的训练过程,成长为不同的技术兵种,比如有的是步兵,有的是坦克兵,有的是工兵,有的是医疗兵等等。

在这个过程中,维生素D的浓度决定了T辅助细胞分化的方向和比例。简单来说,高浓度的维生素D会增加Th2和Treg,降低Th1和Th17。维生素D浓度低,则正好相反。 【7】 而我们又知道,Th1和Th17 都是促炎的,而Th2 和Treg都是抑制炎症的。因此,高浓度的维生素D水平,就能在提升免疫力的同时,还能够抑制免疫带来的炎症,从而阻断过度炎症向细胞因子风暴、向败血症的发展。

有时候,同在一个办公室的同事,一场流感下来,有的人啥事没有,咳都不会咳一嗓子;有的人要发烧咳嗽鼻涕好多天。还有的人,得住院打吊水,更严重的可能还要住进ICU。同样的病毒,不一样的结果,这里面区别在哪里呢?大家往往只会笼统的说,某某免疫力好,某某免疫力差。实际上,大部分情况下,可能只是大家身体里面维生素D浓度不一,导致遇到病毒时免疫系统的反应程度不同而已。

我们经常也会看到一些标注可以“提升免疫力”的营养补充剂,有时候医生也会建议我们打一些免疫球蛋白胸腺肽之类的提升免疫力。坦率的说,维生素D是提升免疫力,尤其是冬季免疫力的最好途径,没有之一。原因很简单:维生素D就是我们人体免疫系统自带的那把钥匙,并且是一把打开免疫系统所有细胞,包括巨噬细胞、粒细胞、树突细胞、T细胞、B细胞等等的钥匙。能有什么其他的钥匙会比人体自带的钥匙更好用吗?更何况,我们已经确切的知道,冬季流感高发的主要和确切原因之一,就是由于冬季的紫外线照射不足导致人群的维生素D水平普遍偏低?

更多的医学证据

说了这么多原理,最终还是得拿出临床数据来证明。这方面的证据可就多了,不胜枚举:

  • 加拿大的家庭医生 格里·施瓦芬伯格给他的流感患者一次性注射50000IU维生素D,持续2-3天,患者的症状通常在48-72小时内消失。有意思的是,施瓦芬伯格指出:美国医学研究所建议的800IU每天的维生素D剂量是严重低估的,对于预防和治疗流感无效。【8】


  • 日本学者浦岛光義等对334名学龄儿童进行了补充维生素D的随机对照实验,VD组每日补充1200IU维生素D(这个剂量坦率的说,即使对儿童来说都是比较低的),结果在补充VD的167名儿童中有18名(10.8%)患上甲流,补充安慰剂的儿童中有31名(18.6%)患上甲流。仅仅每天1200IU的VD补充,就将儿童的甲流患病率降低了42%。【9】


  • 台湾学者对248名2-5岁儿童进行了为期1个月的VD补充随机对照实验,实验对象每日补充2000IU VD或安慰剂。结果发现在补充后6个月内,VD组比安慰剂组流感风险下降了84%。【10】


  • 美国新泽西州针对医护人员等高危人群做了一项VD补充实验,255名医护人员每日补充5000IU VD,对照组是2827名医院工作的工人。结果是服用5000IU的组,将所有流感样疾病的发病率降低了73%。更有意思的是,实验期间,这255名医护人员无一人传染上新冠(对照组有),以至于无法做统计分析。【11】

......

对于大家闻之色变的新冠,大剂量维生素D在早期预防、防重症、防死亡方面更是表现尤其出色,这方面的研究论文更多:

  • 对26508名美国退伍军人的COVID-19医疗记录进行分析表明,感染Covid-19后,医疗程序中使用维生素D的组别,和未使用维生素D的组别相比,死亡率下降了49%。当维生素D和皮质醇联合使用时,死亡率下降更多(70%)【12】


  • 对321名一线医护人员的随机对照试验表明,每天接受4000IU VD将Covid-19感染率降低了77%【13】


  • 通过对8项研究的荟萃分析确定,低血清VD水平与Covid-19死亡率高度负相关,理论上将血清维生素D水平提高到50ng/ml可以实现0死亡率。【14】


  • 一项针对76名Covid-19的入院患者临床对照研究表明,高剂量维生素D消除了98%的ICU风险,施用维生素D的患者无人死亡【15】


  • 通过对欧洲 19 个国家人口平均维生素 D 水平与 COVID-19 死亡率的分析可以得知,与血清维生素 D 平均值大于 50 nmol/L的欧洲国家相比,维生素 D 平均值小于或等于 50 的欧洲国家的 COVID-19 死亡率是其2.15倍。【16】

......

证据太多,就不一一列举了,大家有兴趣,可以在Pubmed上用关键词“Vitamin D +Covid-19” 搜索,目前论文数量是2033篇,可见这方面的研究是非常多的。

参考文献

【1】维基百科:肿瘤坏死因子词条。https://en.wikipedia.org/wiki/Tumor_necrosis_factor

【2】肠道炎症和癌症中的坏死性凋亡:新概念和治疗观点。《生物分子》 2020 年 10 月 10 日;10(10):1431. doi: 10.3390/biom10101431

【3】维生素 D-抗菌肽轴:感染期间保护性免疫与病理性炎症之间的十字路口。《免疫网络》2020 年 2 月 11 日;20(2):e12。doi: 10.4110/in.2020.20.e12

【4】维生素 D 通过 microRNA 和 mRNA 的调节网络增强巨噬细胞的免疫反应。《营养生物化学杂志》 第 109 卷,2022 年 11 月,https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2022.109105

【5】维生素 D 调节 CD8 T 细胞扩增和对感染的免疫记忆。《免疫学杂志》,第 192 卷,第 1 期_补充,2014 年 5 月 1 日

【6】维生素 D 和 1,25(OH) (2) D 对 T 细胞的调节,《营养素》 2015,7 (4),3011-3021;https: //doi.org/10.3390/nu7043011

【7】1,25(OH) (2D3)通过影响VDR/PLC-γ1/TGF-β1/通路诱导调节性T细胞(分化)。《分子免疫学》 第 91 卷,2017 年 11 月,第 156-164 页

【8】维生素 D 可治疗流感。《加拿大家庭医生》 2015 Jun;61(6):507.

【9】补充维生素 D 预防学龄儿童季节性流感 A 的随机试验。《美国临床营养杂志》2010年5月;91(5):1255-60。 doi: 10.3945/ajcn.2009.29094.

【10】一项关于补充维生素 D 预防儿童季节性流感和肠道病毒感染的随机试验。《微生物免疫感染杂志》2022年10月;55(5):803-811。

【11】每日补充 5000 IU 维生素 D3 可预防医护人员患流感样疾病:一项实用的随机临床试验。《营养素》2022 年 12 月 30 日;15(1):180。 doi: 10.3390/nu15010180。

【12】维生素 D 与皮质类固醇的相互作用:对 26,508 名 SARS-CoV-2 检测呈阳性的退伍军人的死亡情况分析。《国际环境研究与公共健康杂志》doi:10.3390/ijerph19010447

【13】维生素 D 补充剂对预防一线医护人员感染 COVID-19 的有效性和安全性。一项随机临床试验. 《医学研究文摘》 2022 Jun; 53(4): 423–430.

【14】COVID-19 死亡风险与维生素 D3 状态呈负相关,理论上 50 ng/mL 25(OH)D3 即可使死亡率接近于零:系统评价和荟萃分析的结果.《营养素》 2021 Oct; 13(10): 3596.

【15】骨化二醇治疗和最佳可用疗法与最佳可用疗法对 COVID-19 住院患者重症监护病房入院率和死亡率的影响:一项初步随机临床研究。《类固醇生物化学与分子生物学杂志》 2020年10月:203:105751

【16】欧洲 19 个国家人口平均维生素 D 水平与 COVID-19 死亡率。https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.03.11.21253361v2

【17】Long Covid, Short Magnesium. Open Access Library Journal 2022, Volume 9, e8736

【18】1,25-二羟基维生素 D3 受体的 DNA 结合域的锌结合特性,《生物化学》 1997年8月26日;36(34):10482-91。 doi: 10.1021/bi970561b

【19】硒、硒蛋白与病毒感染。《营养素》 2019 年 9 月 4 日;11(9):2101. doi: 10.3390/nu11