优化维生素 D3 功效：联合补充锌、镁和维生素 K2 的作用

《Precision Nutrition》：Optimizing vitamin D3 efficacy: the role of co-supplementation with Zn, Mg, and K2

　　

维生素D3的生物化学

我们的祖先倾向于在白天的大部分时间里，让身体的大部分部位暴露在阳光下。这种生活方式使他们几乎从不经历维生素D缺乏。相反，现代工业世界迫使我们必须在建筑物内工作，剥夺了我们阳光照射的机会，从而阻止我们获得足够的维生素D。这种情况使我们不得不依靠补充剂来满足我们的维生素需求。[1] Cui等人[2]在最近22年内对全球790万人进行的维生素D状态汇总分析中发现，约47%的参与者表现出维生素D缺乏。东地中海地区、女性和低收入人群受影响最为严重。[2]如今，许多制药公司都在竞相提供各种剂量不同的维生素配方。然而，单独服用这些补充剂已被证实会干扰与钙和镁平衡相关的正常生化及生理过程的稳态。

现有证据建议服用高剂量（每周一次50,000国际单位或每日7,000国际单位）的维生素D3，以满足维生素需求途径，包括钙稳态、免疫反应调节，以及在较小程度上的心血管健康、认知功能和神经保护。维生素D3补充剂应与高脂饮食联合使用，以促进其吸收。[3]因此，维生素D缺乏患者出现佝偻病/骨软化症、反复感染和自身免疫等症状并不奇怪。推荐如此高剂量的目的是确保通过与其在小肠中存在的维生素D受体（VDR）的相互作用，尽可能多地吸收维生素。[4]

锌离子在此发挥作用。这并不奇怪，因为转录因子的锌指结构域正如名称所示，需要锌才能发挥作用。研究表明，锌离子可以激活并上调α1-羟化酶、25-羟化酶和VDR基因。这不仅显著增强了利用过表达的VDR从肠道吸收维生素的能力，还增加了暴露在阳光下时维生素D3生物合成的能力。[5]简单来说，锌可能在维生素D代谢和运输中发挥辅助作用，但其补充并非普遍需要以确保足够的维生素D吸收或循环。吡啶甲酸锌、甘氨酸锌和，优先考虑吸收效果更好的，葡萄糖酸锌是最常处方的锌补充剂。[6,7]

一旦进入血液，这种高剂量的维生素摄入会导致骨骼组织中沉积以游离形式存在于血液中的钙。同时，维生素D增加了来自十二指肠的钙吸收以及来自肾小管的钙重吸收。如果没有足够的镁，维生素D将保持非活性状态，而高剂量维生素D补充剂可能会耗尽镁水平。一项随机临床试验发现，镁补充剂已被证明可以提高25(OH)D3浓度，尤其是在其基线浓度接近30 ng/mL时。[8]柠檬酸镁、苹果酸镁和甘氨酸镁是最佳形式的镁，副作用有限，尤其是胃肠道不适方面。此外，镁是600多种酶（包括α1-羟化酶、25-羟化酶和维生素D结合蛋白）不可或缺的辅助因子。此外，Mg激活了维生素D触发的许多信号转导介质。[9,10]值得注意的是，服用这些矿物质还可以防止由于从十二指肠竞争性吸收而导致的相应缺乏，[11]并显著改善氧化应激和炎症。[12]可以说，虽然锌的作用主要在基因水平上显现，但镁的作用在表型结果上更为明显。

那么维生素K2的作用呢？确实，高剂量服用维生素D的问题与动脉钙化相关，即由于过多的钙在其中积聚而导致动脉硬化。这种情况主要见于同时服用累积性钙过量的情况。维生素K2主要来自肠道微生物组，被吸收到一般循环中，可以抑制异位钙沉积。它将这种沉淀的钙从动脉转运到其主要储存位置——骨骼。这是通过激活基质Gla蛋白（MGP）来实现的，MGP是负责阻止血管钙沉积的蛋白。类似于叶绿醌（维生素K1），它作为GMP羧化的辅酶发挥作用，为吸引沉积的钙提供螯合位点。[13]这一步对心血管健康也至关重要，因为它可以预防动脉粥样硬化之前的早期事件。[14,15]最近的研究报告指出，在生物利用度和更长的半衰期方面，甲萘醌-7补充剂优于甲萘醌-4。[16]

尽管如此，一些证据表明，单独使用维生素D3在纠正缺乏和改善骨骼相关结果方面是有效的，即使不常规联合补充其他物质也是如此。此外，维生素D3补充剂对癌症和心血管事件等慢性疾病的临床有效性未能达到统计显著性改善。[17]此外，虽然机制研究表明K2可能影响钙的分布，但相应的临床转化表明与维生素D有协同作用的效果既有限又不一致。[13]这些事实反映了所提到的微量营养素与维生素D3之间不必要的协同相互作用的对立观点，以实现最佳生物活性。确实，可以说缺乏微量营养素协同作用的临床证据并不意味着它没有有益影响。

总之，新兴证据支持高剂量维生素D补充（每周高达50,000国际单位），以支持钙稳态、免疫调节和神经保护，缺乏与骨软化症、感染和自身免疫相关。锌通过上调VDR表达和羟化酶酶的发挥作用，增强肠道吸收和内源性生物合成。然而，过量维生素D会增加钙吸收和肾重吸收，导致镁耗竭，需要用耐受性好的形式（例如柠檬酸盐、甘氨酸盐）补充，以支持酶功能，包括对维生素D代谢至关重要的那些。此外，十二指肠的竞争性矿物质吸收强调了平衡摄入锌和镁以防止缺乏的必要性。维生素K2通过激活MGP进一步降低血管钙化的风险，MGP将钙重新定向到骨骼并防止动脉僵硬，从而保护心血管健康。这些相互作用共同说明了联合补充维生素D与锌、镁和维生素K2以优化疗效并减少不良反应的重要性，如图1所示。

图1：打开多媒体模式

锌（基因控制）和镁（酶辅助因子）对维生素D3代谢的独特和协同作用，以及维生素K2用于全身钙管理，以实现最佳吸收、激活和效力，以改善心血管和骨骼健康。VBP，维生素D结合蛋白；VDR，维生素D受体。

平衡的建议是根据缺乏程度、年龄和疾病负担来个性化剂量和组合，并持续监测血清水平（应<100 ng/mL）以避免毒性。

总之，钙、镁、锌和维生素K2的联合给药促进了维生素D的代谢和信号传导，以发挥其最大作用，同时补偿可能因维生素D补充而产生的任何潜在失衡。此外，这封信强调了多成分配方优于单一配方的现象。

资金
无。

作者贡献
HA-M贡献了概念化、数据整理、资源、调查以及稿件的起草和编辑。

利益冲突
无利益冲突。