运动对机体内维生素D代谢影响机制研究进展

张景华 曹振波

上海体育大学运动健康学院（上海 200438）

近些年研究表明，维生素D受体（vitamin D receptor，VDR）在多种组织中存在[1-5]，维生素D 活性形式1，25（OH）2D（1，25-dihydroxy vitamin D）与VDR结合，发挥生理功能，为维生素D 发挥其改善骨骼健康以外的健康促进作用提供了理论依据[6]。研究发现，补充维生素D 提高血清25（OH）D（25-hydroxy vitamin D）水平的同时，291 个基因表达显著上调或下调，这些基因涉及多达160 种代谢通路[6]。可见，维生素D 对机体健康具有重要作用。

皮肤合成和饮食摄取是决定维生素D营养状态的主要因素。约90%以上的维生素D是靠人体皮肤在紫外线照射下合成[7，8]，一般认为通过日光暴露即可满足机体维生素D 需求。但调查发现，维生素D 缺乏已成为一个普遍存在的全球公共卫生问题[9-12]。一些学者建议通过增加阳光暴露时间来改善维生素D缺乏。但有研究发现，即使是阳光暴露充足职业从业者的维生素D 充足比例也仅为56.12%[13]。另外，长时间紫外线照射将导致色素沉着、色斑形成，甚至诱发皮肤癌[14]，并且维生素D 具有光不稳定性[15，16]，因此，一些学者并不支持进行长时间的阳光暴露[17]。此外，在冬季皮肤不能有效合成维生素D，特别是居住在高纬度地区人群的皮肤维生素D合成几乎为零[17]。而世界卫生组织、美国医学研究所、英国、欧盟等关于饮食维生素D摄入量推荐标准并不一致，具有较大差异[18，19]。高剂量维生素D 补充会引起高水平维生素D 或维生素D 中毒，导致血钙增加或抑制甲状旁腺激素水平[20]。

调查发现，身体活动不足/运动缺乏不仅是导致慢性非传染性疾病发病和死亡的重要风险因素[21]，也是维生素D缺乏的一个重要风险因素。大量观察性研究发现，身体活动水平与维生素D 水平呈显著正相关[22，23]。同时，我们团队进行的运动干预研究发现，急性有氧运动可显著增加成年人血液循环25（OH）D 水平[24]；长期运动干预（有氧运动和抗阻运动）可以减缓维生素D 的季节性波动，对维生素D 稳态具有重要作用[25，26]。但也有研究发现，运动干预并不能提高血液循环25（OH）D 水平[27-29]。但本团队的meta 分析结果显示，身体活动水平与血液循环维生素D 水平呈显著正相关，并且运动干预对维生素D 营养状态具有有益作用[30]。运动可能是改善机体维生素D营养状态的潜在有效方式[31]。

维生素D 营养状态受代谢酶、钙磷水平、调节激素、储存位点（血液、脂肪组织和骨骼肌组织）和VDR等因素影响[18，32]。本文分析总结相关文献，从运动对维生素D的代谢酶、调节因子、储存组织和VDR等影响的角度，全面分析运动对维生素D影响的可能机制，为运动调节微量元素、促进机体健康提供理论基础。

1 运动与维生素D代谢

1.1 维生素D代谢

维生素D 主要由皮肤合成，其食物来源较少[7，8]。表皮中7-脱氢胆固醇（7-Dehydrocholesterol，7-DHC）经阳光紫外线的照射形成维生素D3前体（pre-vitamin D3，PreD3），经温促作用转化为维生素D3。维生素D3与维生素D 结合蛋白（vitamin D-binding protein，VDBP）结合经血液循环进入肝脏或脂肪存储。口服的维生素D2或D3在小肠粘膜吸收经淋巴循环进入肝脏或脂肪内存储。在肝脏内维生素D 由25-羟化酶（CYP27A1、CYP2R1）催化形成25（OH）D。25（OH）D 是维生素D在人体血液循环中含量最多且最稳定的一种形式，其血清水平用于评价机体维生素D营养状态[33]。25（OH）D与血清VDBP结合运输至肾脏进入肾近端小管，通过25（OH）D-1α羟化酶CYP27B1催化形成活性形式1，25（OH）2D，该反应为限速反应。1，25（OH）2D 与VDR 结合调节生理过程，同时上调24-羟化酶CYP24A1。该酶是维生素D 代谢过程中重要的降解酶，可以将25（OH）D 和1，25（OH）2D 转化为24，25（OH）2D（24，25-dihydroxy vitamin D）和1，24，25（OH）3D（1，24，25-trihydroxy vitamin D）而降解，然后通过胆汁排出体外。

1.2 运动与维生素D代谢酶

研究表明，维生素D代谢酶在脂肪组织[34-36]和骨骼肌[1，37-39]等多种组织中均表达。一次高强度有氧运动3周后，马骨骼肌CYP27B1 显著性降低，但骨骼肌CYP24A1在运动后30 min、1周和3周均无显著性改变[40]。Makanae 等[2]发现，1α-羟化酶CYP27B1 基因表达在急性抗阻运动后即刻、1 h、3 h均显著提高，24 h恢复至运动前水平，但耐力运动后则无显著改变。Buskermolen等[4]研究发现，6周抗阻训练和耐力训练均不能显著改变Wistar 大鼠血清25（OH）D 水平、肾脏1α-羟化酶CYP27B1 mRNA 表达；但与抗阻训练组相比，耐力训练可以显著增加胫骨1α-羟化酶CYP27B1 mRNA表达。徐帅等[41]发现，跳跃和下坡跑均显著增加小鼠肾脏中24-羟化酶CYP24A1 mRNA 表达，而游泳运动后无显著改变；下坡跑显著提高了肾脏中1α-羟化酶CYP27B1 mRNA 表达。可见，运动可以有效调节维生素D 代谢酶水平，但可能存在运动形式的差异。12 周抗阻训练可以显著提高维生素D 充足老年人运动后4 h的1α-羟化酶CYP27B1基因表达，而对维生素D缺乏的健康成年人无显著影响[5]。小鼠高剂量维生素D 补充结合跑笼运动后，胫骨前肌24-羟化酶和1α-羟化酶均无显著改变[39]。可见，运动对维生素D 代谢的影响，可能受维生素D营养状态调节。

2 运动与维生素D代谢调节因子

2.1 维生素D代谢调控因子

25-羟化酶催化维生素D 生成25（OH）D 的过程属于非限速反应，主要依赖于底物维生素D 的可获得性[42]。但肾脏中维生素D 的1α-羟化酶CYP27B1 和降解酶24-羟化酶CYP24A1 的表达受甲状旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor 23，FGF23）、1，25（OH）2D、血钙和血磷等因素调控[43-45]。PTH 可以改善肾脏CYP27B1 的表达和生物活性，而FGF23、高钙、高磷和高1，25（OH）2D水平本身下调CYP27B1的表达。同时，1，25（OH）2D和FGF23诱导CYP24A1的表达，从而增加25（OH）D和1，25（OH）2D 的降解；而PTH 促进CYP24A1 mRNA 的降解，从而减少CYP24A1 的表达[46]。PTH 可以促进1，25（OH）2D合成，反过来，1，25（OH）2D可以通过直接抑制PTH基因表达或通过增加肠道对钙的吸收和促进钙感应受体表达来间接抑制PTH的合成。同样，FGF23 抑制1，25（OH）2D 的合成，1，25（OH）2D 促进骨骼合成FGF23[47]。

2.2 运动对维生素D代谢调控因子的影响

研究发现，急性耐力运动对受试者血清PTH、血钙水平均具有时间效应：与基线相比，血钙水平在运动后即刻、1 h、3 h显著升高；血清PTH 水平在运动后即刻显著增加，1 h 显著下降[24]。急性抗阻运动后，受试者血钙、PTH 和白蛋白水平均显著变化：与运动前相比，运动后即刻血钙水平和白蛋白水平显著升高；与运动前相比，运动后即刻iPTH 水平显著升高；但血钙变化量、白蛋白变化量、iPTH 变化量与25（OH）D 变化量均无相关性[48]。可见，耐力运动和抗阻运动均可以引起维生素D调节因素的改变。Maïmoun等[49]发现7名男性公路自行车运动员在进行115%通气阈强度和85%通气阈强度的运动期间和恢复期25（OH）D 水平、1，25（OH）2D 水平均没有显著性改变，但115%通气阈强度运动50分钟时PTH水平显著增加，在运动后15 min达到峰值，而85%通气阈强度运动时PTH 水平在各个时间点均没有显著改变。Dzik 等[50]进行急性运动干预发现，青春期足球运动员无氧能力测试（WAnt）运动后15 min血清PTH显著增加，并伴有血清25（OH）D水平的增加，但在运动后1 h 恢复至运动前水平。而进行有氧耐力运动测试（VO2max）后，血清PTH 和25（OH）D水平均无显著改变[50]。但也有研究发现，高强度间歇运动和次最大强度运动后，健康男性受试者血磷水平、磷酸盐排泄分数和钙排泄分数均显著升高，但血钙水平仅在高强度间歇运动后显著增加；并且两种运动后iFGF23和cFGF23均无显著改变[51]。可见，不同运动强度对维生素D 调节激素的影响也不同。Maïmoun 等[52]的另一项研究发现，高体力活动水平（physical activity level，PAL）老年人、中PAL老年人和高PAL青年人在急性递增运动结束后PTH 水平均显著升高，血钙水平均显著降低，但血清1，25（OH）2D 水平均无显著改变，且仅身体活跃老年人血清25（OH）D 水平显著性下降[52]。Maïmoun 的两项研究[49，52]结果显示，急性耐力运动后PTH水平均显著性升高，且PTH水平与25（OH）D水平呈显著负相关关系[53]。以上急性运动干预中受试者均为维生素D 充足（25（OH）D≥20 ng/ml 或50 nmol/l[54]）受试者，急性运动干预均可以引起PTH增加，但对血钙水平影响并不一致。

长期运动干预研究发现，与常规训练相比，维生素D 充足（25（OH）D≥20 ng/ml 或50 nmol/l[54]）马拉松运动员在停训3 周后恢复训练的第4 周，1，25（OH）2D 水平显著降低，而PTH 水平显著性增加[55]。对成年人进行4 个月军事训练的干预研究发现，维生素D 充足（25（OH）D≥20 ng/ml或50 nmol/l[54]）的健康男性基线、2个月和4 个月的血钙水平均显著高于维生素D 充足健康女性[29]。且军事训练0～2月期间，男女受试者PTH 水平均显著降低，而2～4月期间PTH水平显著升高，4个月后恢复至基线水平[29]。该学者认为由于PTH诱导25（OH）D 转化为1，25（OH）2D 增加，导致了男性25（OH）D 水平的降低[29]。耐力+抗阻训练干预后，维生素D 充足（25（OH）D≥20 ng/ml 或50 nmol/l[54]）的健康孕妇PTH 水平、血钙磷水平、VDBP 水平和白蛋白水平均无显著变化，但校正了研究中心和取样月份等混杂因素后，PTH 水平显著增加[56]。但在维生素D 缺乏[54]状态下，抗阻训练[57]和有氧运动[25，58]对血清PTH水平均无显著影响。Malandish 等[59]发现，相对于对照组，维生素D缺乏的绝经后女性12 周有氧运动干预后血清PTH 显著增加，而血钙磷均无显著改变。Sun[60]和Malandish等[59]的有氧运动干预对PTH 影响不一致，可能是性别导致的。综上，运动干预可以显著提高维生素D 充足受试者PTH水平，但对维生素D缺乏者的影响并无定论。

动物研究发现，7 周和11 周有氧跑台运动可以显著降低Wistar 大鼠血清PTH 水平，但血钙水平和血磷水平无显著改变[61]。6周运动训练研究发现，峰值功率训练可显著增加Wistar 大鼠血清PTH 水平，但峰值功率训练、耐力训练和峰值功率+耐力训练均不能改变Wistar大鼠血清钙磷水平、FGF23水平和胫骨皮质细胞FGF23蛋白和基因表达[4]。急性有氧运动、急性力竭运动和1周中等强度有氧训练均显著提高血清FGF23水平，且1 周有氧运动显著增加腓肠肌和臀大肌FGF23蛋白含量，但肝脏、心脏、骨骼肌和甲状腺FGF23 基因表达无差异[62]。8 周运动干预研究发现，跳跃、游泳和下坡跑均显著增加小鼠骨FGF23 蛋白水平，而只有游泳和下坡跑小鼠血磷水平显著降低[41]。Yeh等[63]发现，制动可以显著增加SD 大鼠血钙水平而显著降低血磷水平，但耐力运动仅显著降低血磷水平，对血钙水平无显著影响。但Cui等[64]发现，12周跑台运动训练对维生素D 缺乏小鼠血清PTH、血钙磷并无显著影响。高剂量维生素D 补充结合跑笼运动干预研究发现，小鼠胫骨前肌VDBP水平无显著改变[39]。可见，运动干预对维生素D调节因素的影响并不一致。

3 维生素D储存及与运动的关系

维生素D 和25（OH）D 主要储存于血液循环、脂肪组织和骨骼肌组织中[65]。机体内65%维生素D 是以维生素D2/3形式存储，35%以25（OH）D形式储存，约3/4维生素D2/3储存于脂肪组织，而25（OH）D 平均分布于全身（肌肉20%、血清30%、脂肪35%、其他组织15%）[65]。因此，脂肪组织和肌肉组织是血液循环外维生素D 的两大贮存库。

3.1 血液循环维生素D与运动的关系

3.1.1 血液循环维生素D

血液是维生素D 的重要储存场所，补充维生素D可以显著增加血液循环25（OH）D水平[53，66，67]。Kiourtzidis 等[33]通过梯度剂量补充维生素D3，进一步验证了血清25（OH）D3是评价维生素D营养状态的最佳指标，并发现血清维生素D3是反映组织维生素D储存的最好指标。

VDBP 在血液循环维生素D 的转运和保持维生素D状态中发挥着重要作用。在血液循环中，维生素D多种代谢物均可以与VDBP结合，其与VDBP的亲和力不同：25（OH）D>24，25（OH）2D>1，25（OH）2D。白蛋白与VDBP 具有高度同源性，亦可结合维生素D[68]。维生素D2/3和25（OH）D主要以结合形式存在，87%的25（OH）D与VDBP结合，13%与白蛋白结合，游离形式不足1%[69，70]。作为营养评价指标的血清25（OH）D 的半衰期为15～60天[71-74]，也有研究发现其半衰期甚至长达120天[75]。而25（OH）D 的半衰期在某种程度上由VDBP含量及其与25（OH）D 的亲和力所决定[73]。但VDBP的半衰期仅为1～3 天[69]，因此，血液循环中25（OH）D 保持较长半衰期需要从一个VDBP 转移到另一个VDBP 或通过血管外储存场所进行摄取和释放来保持。除在血液循环维生素D转运过程中发挥着重要作用外，VDBP在肾脏近端小管对维生素D的重吸收和保持体内维生素D水平稳态的过程中也发挥了重要作用[76]。可见，在血液循环中，VDBP在维持机体维生素D状态和调节游离维生素D水平上具有重要作用。

3.1.2 运动对血液循环维生素D的影响

大量调查研究表明，机体维生素D 营养状态的维持与身体活动/运动习惯相关[77，78]。目前，探讨运动干预对机体血液循环25（OH）D 水平直接影响的研究才刚刚起步。急性运动干预研究发现，运动可以提高血液循环25（OH）D水平[24，48，50，52，79]，但也有研究发现，急性运动并不能显著改变专业运动员[49]和中等PAL老年人及高PAL 青年人的25（OH）D 水平[52]。这可能是Maïmoun 两项研究[49，52]均没有考虑时间效应导致的。还有研究发现，一次高强度运动后30 min、1周和3周，马血液循环25（OH）D水平显著降低[40]。这可能是由于高强度运动后马骨骼肌损伤导致的（运动后血清肌酸激酶显著增加[40]）。

长期运动训练可以显著增加血液循环维生素D水平[56，80-86]，但也有研究发现，运动并不能提高血液循环维生素D水平[25，27-29，55，57，87，88]。可见，长期运动干预研究也并未得到一致结果。梳理文献发现，维生素D 缺乏状态下（25（OH）D<20 ng/ml 或50 nmol/l[54]），耐力训练[80，82，83，86]和耐力+抗阻训练[81]均可以显著提高血液循环25（OH）D 水平，但抗阻训练并没有得到一致结果[57，88]。有研究发现，耐力运动干预对维生素D 缺乏状态的超重肥胖受试者并无显著影响[28]。脂肪组织是维生素D的主要储存位点之一，研究发现，肥胖者可能存在脂解功能受损[36]，且肥胖会影响脂肪组织维生素D代谢酶的表达及脂肪组织对维生素D 的储存[34]，这可能是Lithgow[28]研究中维生素D未发生改变的原因。维生素D充足状态下（25（OH）D≥20 ng/ml或50 nmol/l[54]），耐力训练+维生素D 补充[83，85]和耐力+抗阻训练[56]均可以显著增加血液循环25（OH）D水平，但仅耐力训练并未显著增加血液循环25（OH）D 水平[25，55，83，87]。而Pilch 等[27]研究发现，对绝经后肥胖妇女进行耐力运动干预后血液循环25（OH）D水平显著降低，但该研究在深秋季节进行，并且无对照组，因此无法判断维生素D的降低是由于耐力训练导致还是由于季节性下降所致。抗阻训练联合维生素D3补充干预后，维生素D 充足老年人和青年人血液循环25（OH）D水平均显著增加，但仅抗阻训练干预降低了血液循环25（OH）D 水平[5]。Evans 等发现，维生素D充足（25（OH）D≥20 ng/ml或50 nmol/l[54]）的健康男女受试者参加军事训练后，男性血液循环25（OH）D水平显著降低，但女性无显著变化[29]。可见，人体研究结果显示，运动对血液循环维生素D 水平的影响并不一致，可能受维生素D状态、运动方式和性别等因素的影响。

动物研究发现，12 周跑台耐力运动可以显著增加健康雌性大鼠血清维生素D3水平[89]。制动可显著降低雌性SD 大鼠血清25（OH）D、24，25（OH）2D 水平，而跑台耐力运动组、跑台耐力运动+饮食限制（与对照组相当饮食量）组无显著改变；跑台耐力运动、跑台耐力运动+饮食限制（与对照组相当饮食量）组大鼠血清1，25（OH）2D 显著增加，但制动组无差异[63]。7 周和11 周跑台耐力运动均显著增加Wistar 大鼠血清1，25（OH）2D水平[61]。4 周游泳训练可以显著增加糖尿病鼠血清25（OH）D 水平[3]。但也有研究发现，8 周跳跃、游泳和下坡跑运动均显著降低鼠血清1，25（OH）2D3水平[41]。急性抗阻运动和耐力运动（无氧阈强度）均不能显著改变小鼠血液循环25（OH）D水平[2]。6周峰值功率训练、耐力训练和峰值功率+耐力训练均不能改变Wistar 大鼠血液循环25（OH）D 水平[4]。与年轻对照组相比，老年雄性大鼠12周跑台耐力运动后血清1，25（OH）2D3水平显著降低；与老年非运动组相比，老年运动组大鼠血清1，25（OH）2D3水平轻微增加，但无统计学意义[90]。Cui等[64]的研究发现，12 周跑台耐力运动显著增加了维生素D 缺乏小鼠血清25（OH）D 水平。但Kim 等[91]发现，10周抗阻训练对雄性肥胖p26敲除小鼠血清25（OH）D水平并无显著影响。可见，运动训练对血液循环维生素D水平的影响并不统一，尚需进一步探究。

3.2 脂肪组织维生素D与运动的关系

大量研究表明，脂肪组织是维生素D的存储位点[1，92-95]，其中维生素D3是其主要储存形式[1，34，96]。并且通过飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）发现，维生素D储存于脂肪细胞脂滴内[97]。维生素D补充研究发现，肥胖个体对维生素D 补充反应较为迟钝[98]。4 天高脂饮食显著增加C57BL/6小鼠附睾脂肪重量的同时显著降低了血清游离25（OH）D 和附睾脂肪内25（OH）D 水平[99]。学者认为肥胖个体拥有更多的脂肪组织，维生素D储存于脂肪中导致维生素D缺乏/不足或补充应答不敏感[98，100]。

3.2.1 脂肪组织对维生素D的摄取与释放

维生素D 是脂溶性维生素，可以储存于脂肪组织内。研究表明，细胞对维生素D 的摄取是通过Megalin和Cubilin 介导的内吞作用实现[101-103]。在脂肪组织中Megalin 和Cubilin 均表达[1，101]，并以同样的方式摄取维生素D[1]。细胞实验发现，1，25（OH）2D 预孵育3T3-L1脂肪细胞对25（OH）D 摄取显著下降，同时显著上调VDR mRNA 表达，但显著下调Cubilin mRNA 表达；VDR 靶向SiRNA 转染减弱了1，25（OH）2D 对Cubilin mRNA表达的抑制；VDR激动剂则显著降低3T3-L1细胞Cubilin mRNA表达[1]。可见，脂肪细胞摄取维生素D的过程可能受1，25（OH）2D 和VDR 调节[1]。并且，Megalin/Cubilin 复合物介导维生素D 内吞作用受25（OH）D 状态（结合态和游离态）影响。细胞实验表明，脂肪细胞对25（OH）D 摄取显著低于维生素D3[36]，这可能是维生素D3主要储存于脂肪组织[65]，而25（OH）D 均匀分布于体内各组织之中[65]的原因。动物研究发现，补充4 天维生素D3，小鼠附睾脂肪组织维生素D3和25（OH）D显著增加，但附睾白色脂肪Cubilin基因表达也显著降低[1]。可见，短期维生素D3补充也可以调节脂肪组织对维生素D摄取[1]。

Brouwer 等学者[71]认为口服高剂量的维生素D3会在脂肪组织内大量蓄积，并在能量平衡时期缓慢释放，禁食状态下，脂肪组织释放游离脂肪酸，同时释放维生素D。研究发现，肥胖者皮下脂肪组织的肾上腺素β受体显著降低，使用肾上腺素处理后，正常受试者和肥胖受试者的皮下脂肪组织内维生素D3均显著降低，但相对于肥胖者，正常体重者皮下脂肪组织内维生素D3降低幅度更大[36]。25（OH）D3的变化与维生素D3相似，表明肥胖者皮下脂肪组织减弱了脂解驱动的25（OH）D3释放[36]。胰岛素抵抗的3T3-L1 细胞进行维生素D3和25（OH）D3处理后，维生素D3摄取显著增加，但25（OH）D3摄取显著降低；进行肾上腺素处理后，胰岛素抵抗细胞的脂解作用显著降低，对维生素D3和25（OH）D3的摄取也显著降低[36]。可以看出，功能失调的脂肪组织儿茶酚胺诱导的维生素D3和25（OH）D3释放减少。因此，Hengist等[104]学者认为脂肪组织储存维生素D的释放是脂解过程的附带产物，也就是说脂肪细胞在脂解酶作用下释放甘油三酯的过程中，储存的维生素D 也同时被释放出来（图1）。而Kiourtzidis 等[33]发现维生素D充足状态下仅摄入不含维生素D的饮食，小鼠肠系膜、腹部和皮下脂肪组织维生素D3水平随着时间呈线性下降，因此该作者认为维生素D 从脂肪组织中释放是由于脂肪组织更新导致的。

图1 维生素D储存

可见，脂肪组织不仅摄取维生素D，而且也可以释放维生素D，该过程可能受VDR、维生素D营养状态和脂解调控激素水平的调控。

3.2.2 运动对脂肪组织维生素D的影响

有研究表明，血清25（OH）D与脂肪含量呈负相关[105-108]，较高的体重指数（body mass index，BMI）与维生素D缺乏相关[98，108，109]。一项纵向队列研究发现[106]，健康超重肥胖女性进行24个月的体重管理后，25（OH）D变化量与体重变化呈负相关关系，肥胖超重者血清25（OH）D低水平可以被行为性减重干预调节。一项前瞻性双盲队列研究发现，皮下脂肪组织中维生素D 的储存与血清25（OH）D水平的降低有关，表明组织维生素D 的储存对调节血液循环中维生素D 水平具有重要作用[107]。研究发现，5周有氧运动可以有效抵消由于季节导致的维生素D 水平的下降，并且发现肝内脂肪含量变化量与25（OH）D变化量呈负相关关系，与BMI 变化量呈正相关[25]。我们推测运动通过提升脂解激素水平和能量代谢水平，调动脂肪组织储存的维生素D 释放入循环血液中，提高血液循环维生素D水平[31]。但运动对脂肪组织内维生素D的影响及其具体机制尚需进一步研究。

3.3 骨骼肌组织维生素D与运动的关系

1972年，Mawer等[92]使用放射性同位素示踪技术发现，骨骼肌组织是人体维生素D 储存的主要场所。1988年，Clements 等[110]发现，母鼠维生素D可以通过胎盘和乳汁进入子代鼠体内，母鼠肌肉组织和子代鼠后肢小腿的骨骼肌组织25（OH）D 含量最高。由于肌肉组织是胎儿质量的最大组成部分，维生素D 在肌肉的储存维持了小鼠早期维生素D 充足水平。因此，子宫内的胎儿肌肉蓄积了一定量的维生素D，新生儿早期即可获得维生素D的功能[110]。Mawer[92]和Clements[110]的研究为骨骼肌作为维生素D的储存位点提供了直接证据。

3.3.1 骨骼肌组织对维生素D的摄取和释放

研究表明，骨骼肌细胞同样通过Megalin/Cubilin介导的内吞作用摄取维生素D[74]。Abboud等[74]发现，肌细胞内均存在Megalin蛋白、Cubilin蛋白和VDBP，可以摄取和释放氚标记的25（OH）D{[3H]-25（OH）D}，并且发现骨骼肌细胞具有内吞VDBP 的作用。内吞作用进入骨骼肌细胞内的VDBP 与肌动蛋白结合，为扩散进入细胞的25（OH）D 提供结合位点[74]。Abboud 等[111]进一步验证了骨骼肌细胞可以摄取维生素D，并发现Megalin 蛋白在肌管细胞和前脂肪细胞中表达较高，而在成肌细胞和脂肪细胞中表达较低。Abboud 等还发现，肌管细胞对[3H]-25（OH）D 摄取呈时间依赖性，其程度显著高于成肌细胞[111]。由于骨骼肌中肌管细胞为主要成分[112]，脂肪组织中脂肪细胞为主要成分，Abboud 等[111]认为，肌肉（而不是脂肪组织）提供了较大的维生素D血管外贮存池，25（OH）D通过该贮存池进行流通，防止25（OH）D 降解。Abboud[113，114]和Girgis[37]等学者探究骨骼肌细胞摄取维生素D 的影响因素发现，骨骼肌摄取和释放维生素D 的过程可能受VDR、PTH、VDBP 和维生素D营养状态等因素调控[37，113，114]。动物研究发现，与夏季相比，冬季绵羊血清25（OH）D3显著降低，但肌肉内25（OH）D3水平高30～70倍；25（OH）D3补充后，血清25（OH）D3升高，但肌肉25（OH）D3降至夏季水平[114]。离体实验和在体实验均表明，骨骼肌储存维生素D 的能力受维生素D营养状态影响。

关于骨骼肌摄取和释放维生素D的机制，Mason等[115]认为，VDBP 通过骨骼肌细胞Megalin/Cubilin 膜通道从细胞外液进入细胞内，并与细胞质内的肌动蛋白结合，为25（OH）D 提供高亲和力的结合位点；细胞外未结合的25（OH）D 通过细胞膜进入细胞内，与VDBP 结合，从而将25（OH）D储存于骨骼肌细胞内；VDBP半衰期较短，骨骼肌VDBP 降解后，结合的25（OH）D 被释放，通过扩散方式释放出细胞进入血液循环中（如图1）。

3.3.2 运动对骨骼肌组织维生素D的影响

研究表明，维生素D 营养状态与瘦体重呈相关关系[116]。本团队研究发现，抗阻力量训练对维生素D 缺乏的健康成年男性血清25（OH）D 水平的影响具有时间效应：前期减弱其上升趋势，后期加速其上升，表明抗阻力量训练在不同的训练阶段对血液循环维生素D水平的影响效果不同[26]；并且发现训练中期25（OH）D变化量与肌肉质量变化量和去脂体重均呈负相关关系[57]。本团队另一项12周有氧运动结合维生素D补充干预的研究发现，25（OH）D 变化量与肌肉量变化量呈正相关（r=0.343，P=0.030）[58]。因此，本研究团队假设，运动增加肌肉量，从而提供更大的维生素D 储存池。但目前，运动对骨骼肌组织内维生素D影响的研究较少，尚需进一步研究。

4 运动与VDR的关系

维生素D 的活性形式1，25（OH）2D 与VDR 结合发挥生理功能，而VDR 在脂肪组织和骨骼肌组织等多种组织中均表达[1-5，91，117，118]。Makanae 等[2]发现，比目鱼肌VDR mRNA 的表达在急性抗阻运动后即刻、3 h 均显著提高，24 h恢复至运动前水平，但耐力运动前后无显著改变。急性有氧运动后30 min，马骨骼肌VDR显著增加，运动后1 周和3 周无显著性改变[40]。4 周游泳运动可显著增加糖尿病小鼠胰岛、骨骼肌和脂肪组织中VDR水平，而健康小鼠骨骼肌和脂肪组织中VDR水平均显著增加[3]。6周抗阻训练和耐力训练均不能显著性改变肾脏和胫骨VDR mRNA表达，但与抗阻训练组相比，耐力训练可显著增加胫骨VDR mRNA 表达[4]。王兵等[90]研究发现，与年轻对照组相比，老年非运动组雄性大鼠股骨和椎骨VDR mRNA表达均显著降低；与老年非运动组相比，老年有氧运动组大鼠则显著增加。但12 周抗阻训练对健康青年人和老年人VDR 基因表达无显著影响[5]。Kim 等[91]发现，维生素D补充单独/协同抗阻训练均对p26敲除小鼠腓肠肌和比目鱼肌VDR蛋白表达无显著影响。可见，运动对VDR 影响的研究尚未得出一致结论。

5 总结与展望

近些年来发现VDR 在多种组织中均存在，其生理功能复杂，已经成为研究热点。维生素D 对调节机体健康具有重要作用，但维生素D 缺乏已经成为全球公共卫生问题。目前，关于运动对维生素D 的影响有了一定的认识，但由于研究数量较少，运动对维生素D影响及其机制尚不清楚。本文综述了运动对维生素D影响的可能机制，发现运动可能通过改变维生素D 代谢酶、内分泌调节因子、血液循环外储存组织（脂肪组织和骨骼肌组织）和VDR 来调节血液循环维生素D 的水平（图2）。并且运动对维生素D 的影响可能受维生素D 营养状态和运动干预方式的调节，但这些因素具体如何调控维生素D，尚有待深入系统研究。将来可开展在不同维生素D 营养状态下，不同运动方式对维生素D影响的研究，系统探究其可能机制。

图2 运动对维生素D影响的可能机制示意图