(图片来源:vvvita/Shutterstock)我的医生最近诊断我缺乏维生素D,并给我开了每周一片的药。因为我注意健康和均衡饮食,所以有点恼火。她却说这没什么大不了的,而且非常常见,就像父母告诉孩子“因为我说了算”的医学版本。后来,我和一些朋友抱怨,他们中的许多人说他们也得到了同样的消息。这让我开始思考:维生素D到底是怎么回事?
一种令人困扰的维生素
说实话,我们根本不需要在饮食中摄入维生素D。人类和其他动物可以直接从胆固醇中合成这种分子,我们总是有很多胆固醇。然而,这样做涉及一个相当令人讨厌的生化途径。维生素D的合成始于皮肤,前体分子通过阳光中的紫外线被激活。之后,这个过程转移到肝脏进行进一步的化学修饰,然后转移到肾脏进行最终调整。这种生化途径非常奇怪,似乎不必要地复杂。我们的身体擅长制造许多复杂的分子,而不需要在三种不同组织中停留。更重要的是,涉及肝脏和肾脏会造成巨大的绕道。由于维生素D及其前体是脂溶性分子,它们分布在全身组织中,尤其是在脂肪组织中积累。将维生素D合成酶置于脂肪细胞中会更有意义,因为脂肪细胞通常就藏在皮肤下方,而紫外线是第一步所必需的。我们维生素D合成方案的另一个大问题是,在寒冷气候下,人类必须穿得严严实实才能生存。由于在我们的祖先生活了数百万年的非洲,保暖不是问题,我们大多放弃了自身的毛发,转而依赖其他动物的毛皮来保暖,从而阻碍了紫外线穿透皮肤并减少了维生素D的合成。在温暖的地区,人类倾向于不那么遮盖皮肤,但这会使他们面临皮肤癌和紫外线介导的叶酸破坏。皮肤色素沉着有助于缓解这些问题,但代价是维生素D合成减少。结果是陷入了一个两难境地:一方面是皮肤癌和叶酸缺乏症,另一方面是维生素D缺乏症。当然,有一种方法可以解决这个问题。许多动物,包括人类,可以通过简单地摄入活化的维生素D前体来摆脱这种悖论。膳食维生素D仍然需要肝脏和肾脏中的活化步骤,但至少它可以让我们避免阳光照射。这种补充使人类能够在寒冷气候中生存,北极饮食倾向于鱼类和鲸脂并非巧合,这两种都是非常丰富的维生素D来源。然而,尽管如此,维生素D缺乏症仍然很常见,考古证据表明这种情况已经持续了很长时间。我们通过研究骨骼遗骸了解到,由儿童维生素D缺乏症引起的佝偻病在农业前的人类群体中是一种常见疾病。家禽的驯化对此有所帮助,因为鸡蛋富含维生素D,肉类和鱼类也是很好的来源。但在此之前,因此在我们大部分的进化史上,鸡蛋、肉类和鱼类供应不稳定,对世界上许多人来说仍然如此。我们生活中持续缺乏维生素D的原因是,当涉及卡路里时,可以通过有效储存(太容易了,但那是另一个故事)来有效管理饱餐和饥饿模式——但维生素则不然。我们不会为不时之需储存维生素D,因此不经常的大剂量并不能弥补数周的缺乏。虽然我们可以通过饮食获取维生素D,但保持规律供应很困难。对于那些一年中很长时间都无法晒到阳光的人来说,补充剂通常是最佳选择。
那它到底有什么用?
但我们为什么要首先需要维生素D呢?答案揭示了更多糟糕的进化设计。虽然维生素D在人体内有许多功能,但最重要、因此对缺乏最敏感的功能是肠道中钙的吸收。人类从食物中提取钙的能力出了名的差。我们作为婴儿时还不错,吸收了摄入的60%的钙,但随着我们成熟,吸收能力稳步下降。成年人能吸收摄入钙的20%就够幸运了,到了中年,这个比例通常低于10%。你可能会对一小杯牛奶中300毫克的钙感到高兴,但如果你超过50岁,你可能吸收不了其中20或30毫克的钙。其余的都进了厕所。这就是我们摄入足够维生素D时的悲惨状况。那些缺乏维生素D的人根本无法从饮食中吸收钙。这就是为什么牛奶通常会补充维生素D的原因。如果我们没有获得足够的阳光——我们大多数人都没有——我们会变得极度渴望钙,即使我们摄入了大量的钙。钙不仅对骨骼健康至关重要——它对肌肉的收缩等也至关重要——所以我们的身体将骨骼中的钙视为紧急情况时可以利用的储备。当我们没有获得足够的维生素D时,我们无法吸收钙,所以我们开始从骨骼中提取钙。如果骨骼在发生这种情况时仍在生长,它们就会变形;这种情况被称为佝偻病。如果我们已经完全成年,钙的流失会削弱骨骼,使它们变得脆弱易碎;这就是骨质疏松症。所有这些都是因为我们无法吸收钙,即使它就在那里唾手可得。
进化的头痛
维生素D对钙吸收至关重要是整个故事中最奇怪的部分。维生素D所做的只是向细胞发出吸收钙的信号。就是这样!拥有一个钙吸收开关很重要,因为过多的钙也可能不健康。但是让这个开关涉及另一种也必须从饮食中获取的化合物是愚蠢的,因为现在有两种方式会导致钙不足:缺乏钙或缺乏维生素D。由于野生动物的饮食中没有富含维生素D的牛奶,而且它们全身覆盖着厚厚的遮光毛发,所以它们似乎也可能面临类似的问题。不,完全不是。其他哺乳动物,包括我们自己的狗和猫,都能很好地合成维生素D,因为它们是在毛发而不是皮肤中激活它。当我们放弃毛发时,我们就失去了这个选择。维生素D缺乏症是人类特有的祸害。真是自诩为万物之灵!所以,总而言之,我们身体中一些相当明显的缺陷导致了维生素D缺乏症如此普遍和有害。进化并不会产生完美,这一点在我们的苛刻饮食需求中表现得再清楚不过了。对我们许多人来说,获得更多的阳光照射就能解决维生素D的问题,但谁真的想冒着患黑色素瘤的风险呢?我们也可以尝试更规律地吃鱼。或者鲸脂。我想我还是坚持每周吃药吧。
Nathan H. Lents 是纽约市立大学约翰杰伊学院的生物学教授,也是《人类错误:从无用的骨头到破碎的基因,我们故障的全景图》一书的作者。














