曾有一段時間，維生素 D 看起來像是一種真正的健康靈丹妙藥。一個世紀前，它被認為是佝僂病的治療方法，佝僂病是一種導致骨骼虛弱和畸形的兒童疾病。然後在 2000 年代初期，研究人員開始積累大量研究，表明低維生素 D 水平可能是癌症、心血管疾病、痴呆症、抑鬱症、糖尿病、自身免疫性疾病、骨折、呼吸道疾病和帕金森病的一個因素。人們似乎有理由認為，提高這種簡單維生素的水平——我們的身體在陽光照射下會產生這種維生素，我們可以從補充劑中獲得更多——幾乎可以治癒困擾我們的任何疾病。
至少出版了兩本名為《維生素 D 療法》的書籍，以及其他書刊和新聞報道，其標題中包含“革命”和“奇蹟”等詞語。人們也越來越擔心我們沒有攝入足夠的維生素。 《早安美國》播出了一段節目，節目一開始，記者黛安·索耶宣佈 1 億美國人缺乏維生素 D。她的嘉賓是奧茲醫生，他告訴觀眾，他們可以透過簡單的血液測試來確定自己的維生素 D 水平。他說，陽光是獲得這種維生素的最佳方式。但如果這還不夠，他建議服用魚肝油或補充劑。
哈佛醫學院的內分泌學家和流行病學家，以及迄今為止一些最大型維生素 D 研究的主要研究員喬安·曼森說，許多名人和維生素公司提高了人們對維生素 D 可能成為萬能藥的期望。含有維生素 D 的補充劑的銷量飆升，維生素 D 檢測率也隨之飆升。
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然後，底線崩潰了。儘管數千項研究已將低維生素 D 水平與各種疾病聯絡起來，但當科學家嘗試將其作為預防或治療這些問題的方法進行管理時，這種神奇的補充劑卻徹底失敗了。如果我們都提高維生素 D 水平，我們的生活會變得更好的想法開始看起來像是一種幻想。維生素 D 缺乏症普遍存在的觀點也瓦解了。事實證明，關於什麼是缺乏症的概念從一開始就基於一種可疑的理解。國家人口抽樣顯示，大多數人已經攝入了足夠的維生素。
毫無疑問，維生素 D 在健康中起著重要作用。它有助於您的身體吸收和保留鈣和磷；兩者對於骨骼構建都至關重要。但是，除了一小部分人群（例如母乳餵養的嬰兒和患有特定疾病的人）外，大多數人可能不需要補充劑。
研究結果令人震驚。維生素 D 對癌症或心臟病沒有影響，並且不能預防跌倒、改善認知功能或降低骨折風險。
維生素 D 的發現、火箭般地升至神奇地位，然後又回到地球的故事，說明了科學發現有時曲折的道路。這也是一個關於需要謙虛地解釋科學結果的警示故事。歸根結底，這是關於科學的自我糾正性質以及知識如何隨著時間推移而磨練。
在人類歷史的大部分時間裡，人們主要從陽光中獲取維生素 D。事實證明，人類有點像植物——我們可以將紫外線轉化為我們身體需要的東西，這個過程類似於光合作用。
當高能紫外線 (UVB) 照射到您的皮膚時，它們會啟動連鎖反應，將您皮膚中稱為甾醇的化合物轉化為維生素 D 前體。這種分子經過幾個步驟後，變成一種維生素形式，可促進腸道對鈣的吸收並增加骨骼礦化。維生素 D 似乎還可以增強免疫系統並抑制炎症。它部分透過影響炎症化合物的產生和抑制促炎細胞的積累來實現這些功能。研究人員還研究了維生素 D 是否可以保護 COVID 患者免受危險的炎症反應。
在工業革命期間，由於煙霧和煤煙使天空變暗，兒童在擁擠的城市的陰影下花費更多時間，導致佝僂病的發病率增加，因此人體產生維生素 D 變得越來越困難。到 1800 年代後期，研究人員記錄了佝僂病患病率的地理差異，這表明可能與陽光有關。
在 1920 年代，約翰·霍普金斯大學生物化學家埃爾默·麥科勒姆在魚肝油中鑑定出維生素 D 併為其命名。德國化學家阿道夫·奧托·萊因霍爾德·溫道斯因展示人體如何利用陽光製造維生素 D 而於 1928 年獲得諾貝爾獎。將這種以前未知的物質稱為維生素，賦予了它有益的光澤。 “維生素”一詞是由波蘭科學家卡西米爾·芬克創造的，他將“vita”（拉丁語，意為“生命”）和“胺”（氨基酸，生命的基石）這兩個詞組合在一起創造了這個詞。 《維生素狂熱：維生素如何徹底改變我們對食物的看法》一書的作者凱瑟琳·普賴斯說，這個詞營造了“安全和健康的光環”。
現 Medical Studios；圖形顧問：Anastassios Pittas/塔夫茨醫療中心
用維生素 D 強化食品的做法始於麥科勒姆的前學生哈里·斯廷博克（當時在威斯康星大學麥迪遜分校）發現，他可以透過用紫外線照射大鼠及其飼料來在大鼠及其飼料中產生維生素 D。射線擊中甾醇化合物，甾醇化合物存在於植物、動物和真菌的細胞中，並啟動轉化過程。例如，將雞暴露於 UVB 光線下會增加其肉和蛋黃中的維生素 D 含量。現代補充劑中的大部分維生素 D 來自輻照羊毛脂，羊毛脂是一種從綿羊羊毛中提取的油脂。斯廷博克還發現，餵養奶牛輻照飼料或將輻照脂肪提取物混合到牛奶中可以提高維生素 D 水平。如今，強化牛奶和其他乳製品（也使用羊毛脂衍生的維生素形式）是一些最常見的膳食來源。
1936 年，約瑟夫·施利茨釀酒公司推出了“陽光維生素 D”啤酒。廣告宣稱“啤酒對您有益——但含有陽光維生素 D 的 SCHLITZ 對您格外有益。每天飲用——為了健康和享受。”如果這聽起來很過時，請考慮一下，2022 年啤酒品牌科羅娜推出了科羅娜 Sunbrew，這是一種用維生素 D 強化的非酒精啤酒。
然而，啤酒不是健康食品。塔夫茨醫療中心內分泌學、糖尿病和代謝部門主任 Anastassios Pittas 說，“獲得維生素 D 的自然、進化上適當的方式是透過在您的皮膚中合成。”但這並不需要曬傷。事實證明，您不需要高劑量的陽光就能獲得足夠的維生素 D。2010 年的一項研究計算得出，在 4 月至 10 月期間，波士頓皮膚暴露面積為 25% 的人在每天需要 3 到 8 分鐘的陽光照射才能獲得足夠的維生素 D。當然，在冬季，在某些緯度地區甚至可能難以找到這麼多的陽光。
幸運的是，您的身體有能力應對這種變化。 Pittas 說，您的肝臟和脂肪細胞會儲存維生素 D 以供將來使用。這意味著您不一定每天都需要大量劑量。您的維生素 D 儲備通常可持續約 10 到 12 周，因此即使您在冬季沒有透過陽光獲得大量的每日維生素 D，Pittas 說，您仍然可能有足夠的維生素 D 從肝臟迴圈以維持足夠的鈣和磷水平。他說，冬季出現下降是自然的，但這隻有在您已經維生素 D 不足的情況下才令人擔憂。
當研究表明補充維生素 D 可能降低患心臟病、癌症、糖尿病和一系列其他疾病的風險時，人們對獲得額外維生素 D 的興趣開始高漲。
曼森說，問題在於，這種證據主要來自觀察性研究，這是一種無法顯示因果關係並且可能產生誤導性結果的分析型別。這些觀察性研究尋找維生素 D 水平與特定健康問題之間的關聯，或比較患有某種疾病的人和未患病的人之間的維生素 D 狀況。例如，2008 年發表的弗雷明漢心臟研究的一個分支對 1,700 多名先前沒有心血管疾病的人進行了約五年的隨訪，發現低維生素 D 水平的人患心臟病的風險更高。曼森說，研究結果引發了人們對維生素 D 的極大興奮和炒作。
糖尿病似乎也與維生素 D 水平有關。 2010 年發表的一項研究對挪威特羅姆瑟的近 6,100 人進行了為期 11 年的跟蹤調查。他們的 2 型糖尿病發病率與血液中維生素 D 水平呈反比關係，然後才考慮他們的體重指數：較高的維生素 D 水平與較少的糖尿病病例相關。同樣，2011 年對澳大利亞 6,500 多人進行的一項研究發現，在五年過程中患糖尿病的風險在維生素 D 水平最高的參與者中最低。
所有這些觀察性研究都有一個根本的弱點：它們可以識別維生素 D 和疾病之間的共同發生，但它們無法證明存在因果關係——或者，如果存在因果關係，它們也無法確定其可能走向哪個方向。這樣想：某人的財富和他們汽車的價格之間存在很強的聯絡，但這並不意味著購買昂貴的汽車會讓您變得富有。
北卡羅來納州一家非營利性研究機構 RTI International 的代理首席醫療官萊拉·卡瓦蒂醫生說，“僅僅因為您看到了關聯性，並不意味著，好吧，如果我們修正血清維生素 D 水平，就能解決問題。”可能還有其他因素在起作用。例如，服用維生素 D 補充劑的人可能更注重健康，並做其他可以保護他們免受疾病侵害的事情，而已經身體狀況不佳的人可能花更少的時間在戶外從陽光中獲取維生素 D。
約翰·霍普金斯大學公共衛生學院健康服務和結果研究中心副主任喬迪·西格爾醫生說，出於這些原因，隨機對照試驗（研究人員招募一組參與者，然後將他們分配到接受不同的治療（或安慰劑））被認為是醫學證據的最強型別。隨機設計使研究組和安慰劑組之間的任何差異更有可能是由干預引起的，而不是由其他一些變數引起的。
2009 年，曼森和她的團隊開始了世界上規模最大、影響最深遠的維生素 D 隨機試驗，稱為 VITAL。該研究對近 26,000 名總體健康的成年人進行了跟蹤調查，這些成年人被隨機分配接受 2,000 國際單位 (IU) 的維生素 D 或安慰劑，平均為 5.3 年。志願者在男性和女性之間幾乎平分秋色，20% 的參與者是非洲裔美國人。該研究旨在調查維生素 D 補充劑是否可以預防癌症或心血管疾病。
結果令人震驚。維生素 D 不僅沒有降低癌症或心臟病的發病率，而且試驗還發現，維生素 D 不能預防跌倒、改善認知功能、減少心房顫動、改變身體成分、減少偏頭痛頻率、改善中風結局、減少與年齡相關的黃斑變性、減輕膝蓋疼痛，甚至不能降低骨折風險。曼森說，關於骨折的發現“對許多人來說是一個真正的驚喜”。
額外的維生素 D 也不會降低患糖尿病的風險。在 2019 年發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一項試驗中，Pittas 和他的同事隨機分配了 2,400 多名有患糖尿病風險的人，每天服用 4,000 IU 的維生素 D 或安慰劑。兩年半後，每組中患上該疾病的人數相似。
維生素 D 評估研究 (ViDA) 在紐西蘭招募了 5,110 名 50 至 84 歲的志願者，並將他們隨機分配到每月接受安慰劑或 200,000 IU 維生素 D——這是一個遠高於建議每日攝入量的大劑量。該研究發現，維生素 D 水平對心血管疾病、急性呼吸道感染、非脊柱骨折、跌倒和所有型別的癌症均無影響。其他試驗發現，補充維生素 D 並未降低死亡率或侵襲性癌症的風險。緬因州醫療中心研究所的內分泌學家克利福德·羅森說，這些結果以及 VITAL 研究的其他結果導致人們在 2020 年左右對維生素 D 越來越持懷疑態度。
ViDA 試驗確實在研究開始時維生素 D 缺乏的人群中發現了一些適度的補充劑益處。但“缺乏症”究竟是什麼意思呢？
顯然，它的意思與許多醫生認為的不同。曼森稱，美國大部分地區的人都缺乏維生素 D 的普遍觀念，來自於對醫學研究所（IOM，現稱為國家醫學院）十多年前設定的維生素 D 正常水平的“誤解和誤用”。
事情是這樣的。 2011 年，IOM 召集了一個專家委員會，對所有關於維生素 D 和健康的現有研究進行了全面分析。根據這些證據，委員會得出結論，當血液水平（透過標準維生素 D 血液測試測量）達到每毫升 12 至 16 納克時，維生素 D 的骨骼強化益處達到平臺期。科學家們還發現，水平高於 20 納克/毫升沒有任何益處。因此，他們將此設定為其建議的上限，同時指出，大多數人在 16 納克/毫升時都很好。
根據透過國家健康和營養檢查調查收集的美國普通人群維生素 D 水平的測量結果，2011 年大多數人的水平為 20 納克/毫升或更高。羅森說，此後水平實際上有所上升，這意味著大多數人都處於醫療建議的範圍內，羅森曾擔任 IOM 委員會成員。
那麼，大規模缺乏症的想法從何而來呢？首先，20 納克/毫升被一些醫護人員錯誤地解釋為最低限度，而不是大多數人良好水平的標誌。回想一下，IOM 發現 16 納克/毫升就足夠了。曼森說，這種誤讀的含義是，人們需要超過 20 納克/毫升才能獲得良好的骨骼健康。
但是，一些困惑源於另一套指南，另一家醫療機構內分泌學會與 IOM 標準同時釋出了這些指南。該研究所為健康人群提出了建議，而該學會的指南則針對臨床醫生，特別是那些護理有維生素 D 缺乏風險的患者的臨床醫生。這些指南的制定者研究了與研究所委員會審查的許多相同的證據，但他們得出結論，任何低於 20 納克/毫升的水平都代表“缺乏症”，並且他們將 21 至 29 納克/毫升的維生素 D 水平標記為他們所謂的“不足”。
西弗吉尼亞大學醫學院的內分泌學家和臨床研究專家克里斯托弗·麥卡特尼說，“不足”和“缺乏症”這兩個術語造成了“大量的困惑”。他補充說，內分泌學會的指南在很大程度上被理解為每個人都需要維生素 D 水平達到 30 納克/毫升或更高。
IOM 指南不支援該結論，並且在 2012 年，該研究所委員會發表了一篇反駁論文“IOM 委員會成員回應內分泌學會維生素 D 指南”。它認為，該學會指南的某些方面，包括不足的定義，沒有得到充分的證據支援。例如，該學會的指南使用了一項 2003 年僅針對 34 人的研究來支援其論點，即維生素 D 水平高於
30 納克/毫升更有利於鈣吸收。與此同時，該學會的委員會忽略了一項針對 300 多人的研究，該研究發現，鈣吸收幾乎在維生素 D 水平為 8 納克/毫升時達到最大值。
邁克爾·霍利克是內分泌學會指南的主要作者。霍利克是波士頓大學醫學院的內分泌學家，他說，不足標準是合理的，這得益於 2010 年的一項觀察性研究。該研究發現，約四分之一的原本健康的成年男性有骨軟化症的證據，骨軟化症是一種與低維生素 D 水平相關的骨骼軟化疾病。該研究未在維生素 D 水平高於 30 納克/毫升的人群中發現骨骼問題；因此，霍利克認為 30 是最低水平。
內分泌學會在 2024 年釋出了更新的指南，麥卡特尼在審查過程中擔任方法學家。新指南側重於隨機試驗，而不是觀察性試驗，麥卡特尼說，該團隊注意到了仍然存在的證據差距。
委員會還注意避免外界影響。麥卡特尼說，“我們的利益衝突政策比我認為過去更加透明和嚴格。”運營原始指南編寫小組的霍利克主張大劑量服用維生素 D 補充劑。儘管沒有證據表明他的判斷受到商業關係的影響，但根據凱撒健康新聞（現在的 KFF 健康新聞）和《紐約時報》2018 年的一項調查，霍利克已從參與制造維生素 D 補充劑和測試的各個公司收到了至少 10 萬美元。麥卡特尼說，部分原因是人們對霍利克提出的擔憂促使內分泌學會格外關注道德規範。
霍利克因倡導維生素 D 的健康促進能力而聞名，並撰寫了一本書，名為《維生素 D 解決方案：治癒我們最常見的健康問題的 3 步策略》。他說他每天服用 6,000 IU，並建議他的患者每天至少服用 2,000 至 3,000 IU。相比之下，2011 年 IOM 報告計算得出，普通人每天的需求量為 400 IU。
霍利克告訴《大眾科學》，說他存在利益衝突“不是真的”。他承認收到了行業資金，但表示大部分資金“與維生素 D 無關”，而是“與我談論一種即將上市的新藥”有關，這種新藥適用於患有慢性甲狀旁腺功能減退症的患者。
儘管如此，該領域的一些人認為霍利克對維生素 D 的佈道與他在內分泌學會指南工作中的角色相沖突。羅森說，這些指南“是由邁克推動的。他是委員會主席。”羅森曾與霍利克一起接受培訓，並將他視為朋友。 “他是個好人，”羅森說。但是“僅僅因為你假設了某件事，並不意味著你必須堅持下去……邁克爾走極端來證明維生素 D 與慢性病有關。”
提供直接面向消費者檢測的公司釋出的大部分資訊仍然聲稱任何低於 30 納克/毫升的水平都很低。例如，Athlete Blood Test 向活躍人群銷售血液測試，並鼓勵他們將目標定為至少 50 納克/毫升的水平。在撰寫這篇文章時，我讓另一家檢測公司檢查了我的維生素 D 水平，實驗室結果返回的參考範圍為 30 至 100 納克/毫升，這意味著任何低於 30 的水平都不夠。實驗室解釋確實指出 IOM 的臨界值為 20。（我的數字是 32.8 納克/毫升，這表明陽光確實可以幫助——我從不服用補充劑，但我每天在戶外鍛鍊。）
儘管內分泌學會、國家醫學院和美國預防服務工作組等主要醫療組織不建議進行維生素 D 檢測，但美國每年仍進行超過 1000 萬次維生素 D 檢測。三個醫學協會認可了來自“明智選擇”的一項建議，即“不要為人群進行維生素 D 篩查”，該倡議旨在減少浪費性醫療行為。
然而，檢測仍在繼續。 2020 年發表的一項研究檢查了弗吉尼亞州一家大型區域醫療系統的醫療記錄，發現該系統約 10% 的患者接受了維生素 D 水平檢測，儘管許多檢測並非由患者的健康狀況指示。研究作者、弗吉尼亞理工大學卡里利昂醫學院家庭和社群醫學助理教授米歇爾·羅克韋爾說，為了支援檢測是不必要的觀點，75% 的結果顯示為正常。此外，一些被歸類為異常的檢測結果可能按照 IOM 標準被認為是完全正常的；該研究使用了較高的參考範圍，即 30 至 99.9 納克/毫升。
鑑於 VITAL 試驗的規模龐大且範圍廣泛，許多維生素 D 研究人員希望它能夠平息許多所謂的維生素 D 補充劑的益處。羅森說，“但是維生素 D 周圍存在一種宗教性。”羅森在《新英格蘭醫學雜誌》上撰寫了一篇社論，稱大多數人可以停止服用維生素 D 補充劑，而大型 VITAL 研究是“決定性的判決”。即使如此，他說，他還是遭到了拒絕相信維生素 D 不是他們一直認為的萬能藥的同事的抵制。他說，“證據就在那裡。人們不想關注它。”
扎拉·皮肯
雖然大多數人不需要補充劑，但也存在例外情況。母乳不含足夠的維生素 D 供嬰兒使用，因此美國兒科學會建議，母乳餵養（部分或完全）的嬰兒從出生後的最初幾天開始每天補充 400 IU 的維生素 D，以促進骨骼更強壯。此外，該學會表示，所有每天攝入少於 32 盎司維生素 D 強化配方奶或牛奶的嬰兒和兒童也應補充 400 IU 的維生素 D。克羅恩病、囊性纖維化、乳糜瀉以及某些肝臟和腎臟疾病會導致維生素 D 缺乏症，因此患有這些疾病的人可能也需要補充劑。住院或接受過胃旁路手術的人也可能變得缺乏。
然而，典型的檢測可能會高估一些非洲血統的人的維生素 D 問題。標準檢測測量的是維生素 D 前體 25-羥基維生素 D 的迴圈血液水平，該前體與特定蛋白質結合。 2013 年《新英格蘭醫學雜誌》上的一項研究發現，有些人具有基因變異，這些變異允許更多未結合的前體形式和更少結合的前體形式迴圈。因此，透過關注結合版本，該測試低估了維生素 D 的總可用量。這項涉及 2,000 多人的研究發現，根據標準血液測試，黑人的維生素 D 水平低於白人參與者。然而，這些黑人擁有強壯的骨骼和良好的鈣水平。
曼森很快警告說，對於維生素 D 而言，更多不一定更好。她說，“維生素 D 對身體健康至關重要，但我們只需要少量到適量。”她並不勸阻人們服用每天高達 2,000 IU 的補充劑，但她不建議更高水平，因為一些研究發現，過量的維生素 D 會增加危險跌倒的風險——研究人員推測，間歇性高劑量會影響中樞神經系統，這可能會損害平衡。 《維生素狂熱》的作者普賴斯說，無論您是否服用補充劑，如果您食用乳製品、早餐麥片、植物奶或其他強化食品，您都可能獲得補充維生素 D。
儘管關於維生素 D 的試驗令人失望，但曼森說，現在還不是完全否定維生素的時候。還有很多東西需要理解。例如，VITAL 試驗表明，在苗條或正常體重的人群中（定義為體重指數為 25 或更低），維生素 D 補充劑似乎降低了癌症、癌症死亡和自身免疫性疾病的發生率。這種保護作用並未在體重較高的人群中顯現出來。曼森警告說，這些數字需要透過進一步的工作來驗證，因為它們來自主要研究的較小子分析。但過多的體脂可能會以某種方式阻礙維生素 D 的有效性。肥胖本身就是癌症和自身免疫性疾病的危險因素，因此任何聯絡都可能是複雜的。
Pittas 仍然確信，對於患糖尿病高風險人群，維生素 D 可以在預防中發揮作用。他早期的試驗確實暗示，接受維生素 D 補充劑的人不太可能患上糖尿病：其中 24.4% 的人患上了這種疾病，而安慰劑組為 26.9%。僅這一差異太小，不具有統計學意義。但是，當他將結果與另外兩項隨機試驗的結果彙總時，他發現三年內患糖尿病的風險適度但持續地降低了約 3%。
在治療 COVID 方面也有一些積極的跡象。臨床和實驗室研究表明，維生素 D 對免疫系統有積極作用，可以抑制炎症。曼森說，“我們在 VITAL 試驗中看到了這一點。”霍利克補充說，維生素 D 可以幫助下調所謂的細胞因子風暴，即免疫系統的過度反應，這種反應已在某些 COVID 患者中引發了危及生命的呼吸系統問題。
曼森的研究小組進行了兩項隨機試驗，以測試補充維生素 D 是否可以幫助治療 COVID。其中一項是調查高劑量維生素 D 是否可以降低一個人患上長期且使人衰弱的長期 COVID 疾病的機會。另一項試驗旨在研究每天 1,000 IU 的維生素 D 是否可以降低該疾病的風險或患者的總體症狀嚴重程度。
維生素具有一定的誘惑力。羅森說，它們便宜、相對安全，並且有一種感覺（營銷人員強調），它們是“天然的”，因此在某種程度上比藥物更好。他說，“維生素可以改善健康，這是一種神奇的想法，有些人服用維生素後確實感覺更好”，他指出安慰劑效應可能是一個促成因素。
維生素 D 的興衰為我們提供了一個謙虛的教訓。維生素與疾病之間的關係遠比最初看起來的複雜和微妙，並提醒我們科學理解始終在不斷發展。