25-羟基维生素D3促进骨骼肌向慢肌纤维类型转变

为什么一种维生素丸会改变肌肉工作方式

维生素D以帮助骨骼著称，但它也默默影响着我们的肌肉功能。这项研究提出了一个看似简单但对衰老、体能和乏力具有重大意义的问题：一种特定形式的维生素D，称为25-羟基维生素D3，是否比常见的维生素D3补充剂更能将肌肉调向“耐力”型纤维？研究者以幼年大鼠为模型，显示这种形式不仅更有效地提高血中维生素D水平，还促使腿部肌肉向依赖氧气、耐疲劳的慢肌纤维转变。

同一营养素的两种形式

维生素D3，是许多补充剂中熟悉的形式，实际上是一个起始物质。身体需先在肝脏中将其转化为25-羟基维生素D3，后者在血液中循环并作为评估维生素D状态的主要指标。肾脏的第二步再生成完全活性的激素。转折在于，25-羟基维生素D3也可以直接通过食物摄入，并被机体以不同方式处理：它更亲水、不易被脂肪组织滞留，并且在相同摄入量下产生更高的血中水平。早期研究提示两种形式都可能影响肌肉的大小和力量，但尚不清楚它们是否能改变快肌（偏力量）与慢肌（偏耐力）之间的比例。

在生长期肌肉中设计公平的比较

为直接对比两种形式，团队让幼年雄性大鼠在无维生素D饮食下饲养四周，使除对照组外的动物出现缺乏状态。随后在接下来的四周，不同组别在食物中分别补入不同剂量的维生素D3或单剂量的25-羟基维生素D3，同时保留一组继续缺乏。研究人员追踪体重、食物摄入、体脂与瘦体重、血钙与磷以及骨密度。令人意外的是，即便八周明显的维生素D缺乏也未在这些幼年动物中阻滞生长或改变体成分。主要可见的变化并非肌肉尺寸，而是肌肉内部的构成方式发生了变化。

将肌纤维从快型重塑为慢型

在股二头肌这一大腿后侧常含大量快肌的肌肉中，科学家对薄切片进行染色以计数纤维类型。持续缺乏维生素D的大鼠拥有最少的慢肌（Ⅰ型）纤维。以不同剂量补回维生素D3可将慢肌纤维恢复到与持续充足对照组相近的比例。相比之下，中等剂量的25-羟基维生素D3使肌肉发生更明显的改变：慢肌纤维比例约为对照动物的两倍，而最快的Ⅱb型纤维减少。值得注意的是，总体肌肉体积和单个纤维的平均横截面积并未改变，说明内部纤维构成发生了转变，而非简单的生长或萎缩。

更多线粒体与活跃的细胞信号

25-羟基维生素D3偏好的慢肌富含线粒体——这些利用氧气产生能量的小型“发电厂”。研究者发现，线粒体DNA拷贝数（作为线粒体数量的替代指标）在给予25-羟基维生素D3的大鼠中最高，与慢肌纤维的增加相一致。血液测定显示，与即便是高剂量的维生素D3相比，这种维生素形式将循环中25-羟基维生素D水平提高得更多。当团队检查全肌的基因活性时，两种维生素D形式都提升了与收缩和慢肌特征相关的基因表达。但25-羟基维生素D3还引发了额外变化：更强的与新血管生成相关基因激活以及与钙依赖性信号级联（如ERK通路和一氧化氮产生）相关的激活，这些通路均已知可促进氧化型、耐力型肌肉特征。

这对日常健康意味着什么

对普通读者来说，结论是并非所有维生素D补充剂对肌肉的影响都相同。在从早期维生素D缺乏中恢复的生长期大鼠中，通常在血检中测量的那种形式——25-羟基维生素D3——在提高维生素D状态并将关键腿肌引向富含线粒体的慢、耐力向纤维方面，比常规维生素D3更有效。这些纤维更耐疲劳与消耗，这对老年相关肌肉减少或慢性乏力等情况可能很重要。尽管仍需人类试验，但这项研究提示，基于25-羟基维生素D3的配方或可作为一种有前景的策略来支持肌肉质量，不仅限于骨骼健康，而是通过从内部悄然重塑肌肉组成来发挥作用。

引用: Park, M.Y., Kim, DY., Seok, MK. et al. 25-Hydroxyvitamin D₃ promotes slow-twitch fiber type transition in skeletal muscle. Sci Rep 16, 13294 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40724-y

关键词: 维生素D, 骨骼肌, 慢肌纤维, 线粒体, 营养补充