维生素D（钙化醇）是一种脂溶性维生素，也是重要的激素前体，主要通过阳光照射（紫外线B，UVB）在皮肤中合成，也可从食物或补充剂获取。它在人体中有广泛作用，尤其与钙磷代谢、免疫调节等密切相关。以下是其主要功能及科学依据：

1. 维持钙磷平衡与骨骼健康

• 促进肠道钙吸收：维生素D通过激活肠道中的钙结合蛋白，增加钙和磷的吸收率（约30-40%），防止低钙血症。
• 骨骼矿化：调节成骨细胞活性，确保骨骼正常钙化。缺乏时：
  • 儿童：导致佝偻病（骨骼软化、变形）。
  • 成人：引发骨软化症或骨质疏松（骨密度降低、骨折风险增加）。
• 甲状旁腺激素（PTH）调节：抑制PTH过度分泌，减少骨钙流失。

2. 免疫系统调节

• 先天免疫：增强巨噬细胞、中性粒细胞的抗菌肽（如cathelicidin）分泌，对抗细菌（如结核分枝杆菌）和病毒感染。
• 自身免疫病风险：充足维生素D水平与降低多发性硬化症、1型糖尿病、类风湿关节炎风险相关（观察性研究）。
• 抗炎作用：抑制促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6），促进抗炎因子（如IL-10）。

3. 肌肉功能支持

• 改善肌力：维生素D受体存在于肌肉组织中，缺乏可导致肌无力、跌倒风险增加（尤其老年人）。
• 临床证据：补充维生素D可降低老年人跌倒概率约20%（Meta分析）。

4. 潜在健康作用（研究尚不明确）

• 心血管健康：可能调节血压（通过肾素-血管紧张素系统），但大规模试验未显示显著保护作用。
• 癌症预防：观察性研究发现低维生素D水平与结直肠癌、乳腺癌风险相关，但干预性研究结果不一致。
• 神经系统：可能影响认知功能，与阿尔茨海默病、抑郁症的关联仍需进一步验证。

5. 缺乏与过量风险

• 缺乏高危人群：
  • 日照不足者（如高纬度地区、长期室内工作）。
  • 深色皮肤人群（黑色素减少UVB吸收）。
  • 老年人（皮肤合成能力下降）。
  • 肥胖者（维生素D被脂肪组织 sequestration）。
• 缺乏症状：骨痛、肌肉无力、频繁感染、抑郁样症状。
• 过量毒性（罕见）：
  • 血钙过高（＞150mg/L），导致血管钙化、肾结石、恶心等。
  • 通常需长期超量补充（＞4000 IU/天）才会发生。

来源与推荐摄入量

• 自然来源：
  • 阳光：夏季10-30分钟裸露面部和手臂（肤色深浅影响时间）。
  • 食物：脂肪鱼（三文鱼、沙丁鱼）、鱼肝油、蛋黄、强化牛奶/谷物。
• 每日建议量：
  • 成人：600-800 IU（15-20μg，各国指南略有差异）。
  • 缺乏者：可能需要短期高剂量补充（如2000-5000 IU/天），需监测血25(OH)D水平（理想范围：30-50 ng/mL）。

与其他营养素的协同

• 钙：维生素D和钙共同补充对骨骼健康效果更佳（尤其绝经后女性）。
• 镁：镁缺乏可能影响维生素D的活化（依赖镁的酶羟化步骤）。

维生素D的作用远超传统认知，但其补充需个体化评估（如检测血清水平），避免盲目大剂量使用。