编者按:
在全球糖尿病负担持续加重的背景下,寻找安全、低成本且可推广的一级预防策略成为医学与公共卫生领域的重要课题。维生素D近年来从传统骨代谢研究领域逐渐拓展至代谢疾病预防,其在糖尿病发生发展中的潜在作用受到越来越多关注。近期一项发表在Metabolism (2026)杂志的系统综述结果表明[1],补充维生素D可降低糖尿病前期成人进展为 2 型糖尿病的风险。维生素D价格低廉、口服给药、全球可及、安全性极佳,是实用且可规模化的糖尿病预防选择。
糖尿病前期:
全球负担与干预现实
糖尿病前期作为介于正常血糖与2型糖尿病之间的过渡状态,已成为全球范围内极为常见的代谢异常状态,其患病人数已达数亿级别,且仍在持续增长。数据显示,全球约6亿以上人群存在糖耐量异常,而美国约43%的成年人处于糖尿病前期状态,但其中仅有约一半人知晓自身情况。糖尿病前期不仅是疾病发展的关键阶段,还与心血管疾病、癌症、骨折等多种不良结局风险增加相关,且每年约有5%~10%的患者进展为糖尿病,因此是最关键的干预窗口之一。
尽管2型糖尿病治疗手段不断进步,但预防仍是核心策略。以减重、运动和饮食为核心的强化生活方式干预在临床试验中效果显著,但在现实环境中依从性差且难以长期维持,即使成功减重仍存在较高残余风险;药物干预如二甲双胍仅在特定人群中具有有限获益,且应用不足。在此背景下,维生素D补充作为一种安全、低成本且可规模化实施的干预手段逐渐受到关注。大量观察性研究一致表明,血清25(OH)D水平越高,糖尿病发生风险越低,实验研究亦从胰岛β细胞功能、胰岛素敏感性及免疫调节等方面提供了生物学依据。基于此,针对糖尿病前期人群开展的随机对照试验及其个体参与者数据荟萃分析进一步证实,维生素D补充可降低糖尿病发生风险,且在达到并维持较高25(OH)D水平时效果更为显著。基于上述证据,本文系统综述维生素D在2型糖尿病预防中的作用,重点讨论其作用机制、流行病学证据、临床试验与荟萃分析结果,以及对临床实践和未来研究的启示。
维生素D的代谢调控机制
维生素D通过多通路参与糖代谢调控,其作用基础具有明确的生物学合理性。在胰腺β细胞层面,维生素D受体的表达使其能够直接调控胰岛素分泌,活性维生素D通过调节细胞内钙离子通量及相关信号通路促进胰岛素释放,并通过降低局部炎症反应保护β细胞功能。在外周组织中,维生素D可上调骨骼肌与脂肪组织中的胰岛素受体表达,改善胰岛素信号转导,从而提高葡萄糖摄取能力,同时维持钙稳态对胰岛素敏感性亦具有重要作用。
此外,维生素D通过抑制慢性低度炎症反应发挥重要代谢调节作用,其可下调促炎细胞因子并抑制NF-κB信号通路,从而减少炎症对胰岛素抵抗和β细胞功能的损害。更有实验研究表明,胎儿期维生素D缺乏可通过免疫系统编程增加成年后糖尿病风险,提示其作用贯穿生命周期。上述多机制共同构成维生素D参与糖尿病发生发展的理论基础。
在观察性研究层面,多项前瞻性队列研究持续显示血清25(OH)D水平与糖尿病发生风险之间存在稳定且一致的负相关关系。一项纳入21个队列、共76 220例受试者的荟萃分析显示,与低水平组相比,高水平25(OH)D人群的糖尿病发生风险降低38%,且呈现线性剂量反应关系,即每增加10 nmol/L(约4 ng/mL),糖尿病风险下降约4%。此外,在部分研究中,当25(OH)D水平超过40 ng/mL时,风险下降趋势更加明显,尽管该区间数据仍相对有限。
进一步的纵向研究显示,维生素D水平的长期动态变化比单次测量更具预测价值,例如在DPP队列的分析中,通过多次测量构建的平均25(OH)D水平显示,最高三分位组较最低三分位组糖尿病风险降低约28%,且在较高水平(>50 ng/mL)时风险下降更为明显,提示维生素D可能在疾病发生早期即发挥作用。
在随机对照试验方面,三项关键研究提供了最核心的因果证据。特罗姆瑟研究纳入511例糖尿病前期患者,给予每周20 000 IU维生素D3,随访中位2.5年后,维生素D组糖尿病发生率为40.2%,对照组为43.9%,风险比为0.90(95%CI:0.69~1.18)。D2d研究纳入2423例参与者,给予4000 IU/天维生素D3,中位随访2.5年,糖尿病发生率分别为24.2%与26.7%,风险比为0.88(95%CI:0.75~1.04),而在基线25(OH)D<12 ng/mL人群中风险降低达到62%(HR=0.38)。DPVD研究纳入1256例受试者,使用活性维生素D类似物,随访约3年,糖尿病发生率为12.5%对14.2%,风险比0.87(95%CI:0.67~1.17),经调整后风险降低31%。
在荟萃分析研究层面,证据进一步得到强化。个体数据荟萃分析(n=4190)结果显示,维生素D补充使糖尿病风险降低15%(HR=0.85,95%CI:0.75~0.96),按方案分析降低17%(HR=0.83)。该个体参与者数据荟萃分析的核心优势在于纳入试验的高质量与同质性,均为双盲、安慰剂对照,偏倚风险低。同时,多项汇总数据的荟萃分析结果一致,例如一项纳入4896例的分析显示风险降低11%(RR=0.89),另一项分析显示风险降低约10%(RR=0.90),且研究间异质性极低(I2≈0%)。
此外,维生素D还显著提高糖尿病前期人群恢复正常血糖的概率。在D2d研究中,正常血糖恢复率(在FPG、HbA1c、餐后血糖三项中,至少两项达正常范围)在维生素D组为12.4%,对照组为9.5%,相对提高31%;在更严格定义下(空腹及餐后血糖均正常),恢复率分别为8.7%与6.0%,相对提高45%。综合荟萃分析分析显示,维生素D可使恢复正常血糖的概率提高约27%~48%。
影响因素与剂量优化
现有证据显示,BMI是影响维生素D干预效果的重要因素。在个体数据荟萃分析分析中,BMI<30 kg/m2人群风险降低约21%(HR=0.79),而BMI≥35 kg/m2人群几乎无显著效果(HR=1.07)。其原因可能在于脂肪组织对维生素D的“储存效应”降低其生物利用度,从而需要更高剂量才能达到有效血清水平。然而进一步分析显示,当血清25(OH)D水平达到40~50 ng/ml时,即使在肥胖人群中也可观察到显著风险下降,例如在D2d研究中,维持≥50 ng/ml者糖尿病风险可降低70%以上。
在剂量策略方面,现有研究普遍支持采用每日2000~4000 IU或等效周剂量的维生素D补充方案,该剂量虽高于传统推荐摄入量(600~800 IU/天),但仍处于公认的安全范围之内。需要强调的是,大剂量间歇性补充(如每月或每年一次)在改善糖代谢相关结局方面未显示明确获益,部分研究甚至提示潜在不良影响,因此不推荐作为常规策略。
在安全性方面,当使用药用级制剂并控制在推荐剂量范围内(通常≤10000 IU/天),且血清25(OH)D水平维持在150 ng/ml以下时,维生素D具有良好的安全性,其风险—获益比极为有利。严重不良反应十分罕见,主要见于超生理剂量或非规范制剂使用,目前亦无证据表明糖尿病前期或糖尿病人群在补充维生素D时具有更高的毒性风险。因此,从疗效与安全性的综合角度来看,维生素D可作为糖尿病前期成人一种低风险、可行的预防干预措施,具有在临床及公共卫生层面推广应用的价值。
基于当前循证证据,2024年内分泌学会指南已明确建议在糖尿病前期人群中补充维生素D,且无需常规检测25(OH)D水平,从而降低实施成本并提高可及性。2025年美国糖尿病协会虽将维生素D列为潜在预防干预,但未建议常规使用,认为其获益–风险比及最佳剂量尚不明确。与其他干预方式相比,维生素D在疗效、成本、依从性及可及性方面具有竞争力:其价格低廉、口服方便、易于推广,虽单一干预效应相对温和,但作为低风险、可规模化的预防措施,具有重要的临床与公共卫生价值。
结语
总体来看,来自机制研究、观察性研究、随机对照试验及荟萃分析的证据共同表明,维生素D在糖尿病前期人群中具有稳定且可重复的预防作用,其风险降低幅度虽属中等,但在低成本、高安全性及可推广性方面具有独特优势。在当前缺乏理想长期干预策略的现实背景下,维生素D补充不仅是一种辅助干预手段,更有潜力成为重要的公共卫生策略。未来仍需进一步明确最佳目标水平、个体化剂量及长期结局,但现有证据已足以支持其在糖尿病预防体系中的应用价值,这一“低成本干预机会”不应被忽视。
参考文献:1.Amrein K, Kim SH, Brath H, Fasching P, Pittas AG. Mini-review. Vitamin D for the prevention of type 2 diabetes: Evidence and implications. Metabolism. 2026 May;178:156566. doi: 10.1016/j.metabol.2026.156566. Epub 2026 Feb 16. PMID: 41707752. 2 comments
在全球糖尿病负担持续加重的背景下,寻找安全、低成本且可推广的一级预防策略成为医学与公共卫生领域的重要课题。维生素D近年来从传统骨代谢研究领域逐渐拓展至代谢疾病预防,其在糖尿病发生发展中的潜在作用受到越来越多关注。近期一项发表在Metabolism (2026)杂志的系统综述结果表明[1],补充维生素D可降低糖尿病前期成人进展为 2 型糖尿病的风险。维生素D价格低廉、口服给药、全球可及、安全性极佳,是实用且可规模化的糖尿病预防选择。
糖尿病前期:
全球负担与干预现实
糖尿病前期作为介于正常血糖与2型糖尿病之间的过渡状态,已成为全球范围内极为常见的代谢异常状态,其患病人数已达数亿级别,且仍在持续增长。数据显示,全球约6亿以上人群存在糖耐量异常,而美国约43%的成年人处于糖尿病前期状态,但其中仅有约一半人知晓自身情况。糖尿病前期不仅是疾病发展的关键阶段,还与心血管疾病、癌症、骨折等多种不良结局风险增加相关,且每年约有5%~10%的患者进展为糖尿病,因此是最关键的干预窗口之一。
尽管2型糖尿病治疗手段不断进步,但预防仍是核心策略。以减重、运动和饮食为核心的强化生活方式干预在临床试验中效果显著,但在现实环境中依从性差且难以长期维持,即使成功减重仍存在较高残余风险;药物干预如二甲双胍仅在特定人群中具有有限获益,且应用不足。在此背景下,维生素D补充作为一种安全、低成本且可规模化实施的干预手段逐渐受到关注。大量观察性研究一致表明,血清25(OH)D水平越高,糖尿病发生风险越低,实验研究亦从胰岛β细胞功能、胰岛素敏感性及免疫调节等方面提供了生物学依据。基于此,针对糖尿病前期人群开展的随机对照试验及其个体参与者数据荟萃分析进一步证实,维生素D补充可降低糖尿病发生风险,且在达到并维持较高25(OH)D水平时效果更为显著。基于上述证据,本文系统综述维生素D在2型糖尿病预防中的作用,重点讨论其作用机制、流行病学证据、临床试验与荟萃分析结果,以及对临床实践和未来研究的启示。
维生素D的代谢调控机制
维生素D通过多通路参与糖代谢调控,其作用基础具有明确的生物学合理性。在胰腺β细胞层面,维生素D受体的表达使其能够直接调控胰岛素分泌,活性维生素D通过调节细胞内钙离子通量及相关信号通路促进胰岛素释放,并通过降低局部炎症反应保护β细胞功能。在外周组织中,维生素D可上调骨骼肌与脂肪组织中的胰岛素受体表达,改善胰岛素信号转导,从而提高葡萄糖摄取能力,同时维持钙稳态对胰岛素敏感性亦具有重要作用。
此外,维生素D通过抑制慢性低度炎症反应发挥重要代谢调节作用,其可下调促炎细胞因子并抑制NF-κB信号通路,从而减少炎症对胰岛素抵抗和β细胞功能的损害。更有实验研究表明,胎儿期维生素D缺乏可通过免疫系统编程增加成年后糖尿病风险,提示其作用贯穿生命周期。上述多机制共同构成维生素D参与糖尿病发生发展的理论基础。
临床证据整合:从关联到因果
在观察性研究层面,多项前瞻性队列研究持续显示血清25(OH)D水平与糖尿病发生风险之间存在稳定且一致的负相关关系。一项纳入21个队列、共76 220例受试者的荟萃分析显示,与低水平组相比,高水平25(OH)D人群的糖尿病发生风险降低38%,且呈现线性剂量反应关系,即每增加10 nmol/L(约4 ng/mL),糖尿病风险下降约4%。此外,在部分研究中,当25(OH)D水平超过40 ng/mL时,风险下降趋势更加明显,尽管该区间数据仍相对有限。
进一步的纵向研究显示,维生素D水平的长期动态变化比单次测量更具预测价值,例如在DPP队列的分析中,通过多次测量构建的平均25(OH)D水平显示,最高三分位组较最低三分位组糖尿病风险降低约28%,且在较高水平(>50 ng/mL)时风险下降更为明显,提示维生素D可能在疾病发生早期即发挥作用。
在随机对照试验方面,三项关键研究提供了最核心的因果证据。特罗姆瑟研究纳入511例糖尿病前期患者,给予每周20 000 IU维生素D3,随访中位2.5年后,维生素D组糖尿病发生率为40.2%,对照组为43.9%,风险比为0.90(95%CI:0.69~1.18)。D2d研究纳入2423例参与者,给予4000 IU/天维生素D3,中位随访2.5年,糖尿病发生率分别为24.2%与26.7%,风险比为0.88(95%CI:0.75~1.04),而在基线25(OH)D<12 ng/mL人群中风险降低达到62%(HR=0.38)。DPVD研究纳入1256例受试者,使用活性维生素D类似物,随访约3年,糖尿病发生率为12.5%对14.2%,风险比0.87(95%CI:0.67~1.17),经调整后风险降低31%。
在荟萃分析研究层面,证据进一步得到强化。个体数据荟萃分析(n=4190)结果显示,维生素D补充使糖尿病风险降低15%(HR=0.85,95%CI:0.75~0.96),按方案分析降低17%(HR=0.83)。该个体参与者数据荟萃分析的核心优势在于纳入试验的高质量与同质性,均为双盲、安慰剂对照,偏倚风险低。同时,多项汇总数据的荟萃分析结果一致,例如一项纳入4896例的分析显示风险降低11%(RR=0.89),另一项分析显示风险降低约10%(RR=0.90),且研究间异质性极低(I2≈0%)。
此外,维生素D还显著提高糖尿病前期人群恢复正常血糖的概率。在D2d研究中,正常血糖恢复率(在FPG、HbA1c、餐后血糖三项中,至少两项达正常范围)在维生素D组为12.4%,对照组为9.5%,相对提高31%;在更严格定义下(空腹及餐后血糖均正常),恢复率分别为8.7%与6.0%,相对提高45%。综合荟萃分析分析显示,维生素D可使恢复正常血糖的概率提高约27%~48%。
影响因素与剂量优化
现有证据显示,BMI是影响维生素D干预效果的重要因素。在个体数据荟萃分析分析中,BMI<30 kg/m2人群风险降低约21%(HR=0.79),而BMI≥35 kg/m2人群几乎无显著效果(HR=1.07)。其原因可能在于脂肪组织对维生素D的“储存效应”降低其生物利用度,从而需要更高剂量才能达到有效血清水平。然而进一步分析显示,当血清25(OH)D水平达到40~50 ng/ml时,即使在肥胖人群中也可观察到显著风险下降,例如在D2d研究中,维持≥50 ng/ml者糖尿病风险可降低70%以上。
在剂量策略方面,现有研究普遍支持采用每日2000~4000 IU或等效周剂量的维生素D补充方案,该剂量虽高于传统推荐摄入量(600~800 IU/天),但仍处于公认的安全范围之内。需要强调的是,大剂量间歇性补充(如每月或每年一次)在改善糖代谢相关结局方面未显示明确获益,部分研究甚至提示潜在不良影响,因此不推荐作为常规策略。
在安全性方面,当使用药用级制剂并控制在推荐剂量范围内(通常≤10000 IU/天),且血清25(OH)D水平维持在150 ng/ml以下时,维生素D具有良好的安全性,其风险—获益比极为有利。严重不良反应十分罕见,主要见于超生理剂量或非规范制剂使用,目前亦无证据表明糖尿病前期或糖尿病人群在补充维生素D时具有更高的毒性风险。因此,从疗效与安全性的综合角度来看,维生素D可作为糖尿病前期成人一种低风险、可行的预防干预措施,具有在临床及公共卫生层面推广应用的价值。
基于当前循证证据,2024年内分泌学会指南已明确建议在糖尿病前期人群中补充维生素D,且无需常规检测25(OH)D水平,从而降低实施成本并提高可及性。2025年美国糖尿病协会虽将维生素D列为潜在预防干预,但未建议常规使用,认为其获益–风险比及最佳剂量尚不明确。与其他干预方式相比,维生素D在疗效、成本、依从性及可及性方面具有竞争力:其价格低廉、口服方便、易于推广,虽单一干预效应相对温和,但作为低风险、可规模化的预防措施,具有重要的临床与公共卫生价值。
结语
总体来看,来自机制研究、观察性研究、随机对照试验及荟萃分析的证据共同表明,维生素D在糖尿病前期人群中具有稳定且可重复的预防作用,其风险降低幅度虽属中等,但在低成本、高安全性及可推广性方面具有独特优势。在当前缺乏理想长期干预策略的现实背景下,维生素D补充不仅是一种辅助干预手段,更有潜力成为重要的公共卫生策略。未来仍需进一步明确最佳目标水平、个体化剂量及长期结局,但现有证据已足以支持其在糖尿病预防体系中的应用价值,这一“低成本干预机会”不应被忽视。
参考文献:1.Amrein K, Kim SH, Brath H, Fasching P, Pittas AG. Mini-review. Vitamin D for the prevention of type 2 diabetes: Evidence and implications. Metabolism. 2026 May;178:156566. doi: 10.1016/j.metabol.2026.156566. Epub 2026 Feb 16. PMID: 41707752. 2 comments
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