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目前造成新冠肺炎反差性结局的机制仍然未知。迄今为止，公认的新冠死亡危险因素包括男性性别、肥胖、高血压、高血糖、高龄和新冠相关的凝血病。然而，来自美国路易斯安那州立大学健康科学中心、图兰医学院和德克萨斯A&M医学院的研究人员表示，维生素D缺乏可能在新冠肺炎进展中起重要作用。该研究于4月28日以“Vitamin D Insufficiency is Prevalent in Severe COVID-19”为题预发表在medRxiv上。
Vitamin D Insufficiency is Prevalent in Severe COVID-19.doi:https://doi.org/10.1101/2020.04.24.20075838
美国的数据揭示，非裔美国人占新冠死亡人数的70%，而维生素D缺乏在非裔美国人群中十分普遍。因此研究人员对维生素D缺乏和新冠肺炎进行了关联性分析。
研究人员通过回顾性地查看新冠患者病历，分析患者25-羟基维生素D（25OHD）水平（维生素D的主要循环形式），确定了新冠重症患者中维生素D缺乏概率。结果显示，84.6%的ICU患者有维生素D缺乏的情况，且75岁以下者100%有维生素D缺乏。对其中8例进行凝血病评分（SIC），显示5例（62.5%）SIC ≥ 4分（正常参考值
维生素D缺乏、新冠肺炎相关性凝血病、淋巴细胞减少症在新冠重症患者中普遍存在
Vitamin D Insufficiency is Prevalent in Severe COVID-19.doi:https://doi.org/10.1101/2020.04.24.20075838
新冠肺炎与维生素D缺乏的人口统计学和危险因素相关性
Vitamin D Insufficiency is Prevalent in Severe COVID-19.doi:https://doi.org/10.1101/2020.04.24.20075838
鉴于以上数据，研究者推测维生素D缺乏会通过血栓效应和免疫反应失调导致新冠病情加重。
维生素D在调节先天性和适应性免疫反应方面发挥着关键作用。在免疫反应中，已知维生素D依赖性抗菌途径对新冠病毒等复制过程中产生的双链RNA有反应。这些途径随后上调受损细胞的清除（自噬），以及各种抗菌和抗病毒肽水平。因此，维生素D缺乏可能通过阻碍宿主激活上述防御途径，并影响淋巴细胞和巨噬细胞的迁移，使宿主容易受到新冠病毒感染。另外关于血栓形成方面，曾有研究表明维生素D受体敲除小鼠可表现出血栓形成活性和血小板聚集程度增加。
实际上，人们一般饮食中维生素D含量并不丰富，主要依赖接触紫外线(UVB)后内源性维生素D的产生。受光照影响，维生素D缺乏具有季节性、地域性。5月6日预发表在medRxiv上的一项有意思的研究，揭示了维生素D、经纬度、日照与新冠肺炎的关联性，为新冠病毒的滋生原因提供了解释。
研究人员从约翰霍普金斯大学的公共数据库中收集了关于新冠病例的康复、死亡数据，并从哥伦比亚大学国际地球科学信息网络中心（CIESIN）收集了相关纬度人口数据，并按纬度分析了每个地点的死亡总人数。
结果显示，所有导致大量死亡（3%至37%）的严重新冠疫情都暴发于北纬30度以上地区，北纬30度至55度地区的平均死亡率为11%。热带和南半球国家的疫情很轻微，死亡率为百万分之0.2。
截至2020年3月28日，(左)按纬度和时间划分的新冠肺炎死亡人数。(中)2020年按纬度划分的人口。(右)按纬度划分的新冠肺炎死亡人数/百万人口的死亡人数。
Evidence Supports a Causal Model for Vitamin D in COVID-19 Outcomes.doi:https://doi.org/10.1101/2020.05.01.20087965
许多因果模型的预测结果与观察到的数据相吻合。比如：
北半球冬季地点疫情较重，在欧洲受新冠影响最严重的意大利，维生素D缺乏症的发病率非常高；但北纬地区的离群者维生素D含量较高，发病率较低；
热带和南纬度地区即使不采取检疫或隔离措施，也有轻微的疫情爆发，但离群者中严重缺乏维生素D的地区疫情比较严重；
在北纬发达国家，由于常规补充维生素D，孕期妇女和婴儿的风险不大；
在美国和英国（冬季半球地区），黑皮肤人群死亡率是平均死亡率的2倍；
在低纬度地区，若伴随抑制或降低维生素D水平的因素，如年龄较大、使用防晒霜、某些疾病和行为（如避免阳光照射或经常穿全身衣服）、饮食缺乏或某些药物等，也会增加新冠死亡率。
按月份和纬度划分的最大紫外线指数
Evidence Supports a Causal Model for Vitamin D in COVID-19 Outcomes.doi:https://doi.org/10.1101/2020.05.01.20087965
综合前文，新冠肺炎重症患者中超过80％存在维生素D缺乏，并与不良结局有关。维生素D缺乏可能与重症新冠肺炎之间存在许多共同的关联，包括高血压、肥胖、男性、高龄、集中在北方气候、凝血病和免疫功能障碍等。而导致维生素D缺乏的危险因素包括季节、光照、年龄、皮肤色素沉淀较深、饮食习惯等。
历史教训告诉我们，流感等疾病大流行貌似都与维生素D缺乏密不可分。西班牙流感曾造成1700万～5000万人死亡（维基百科），而当时欧洲北部和美国东北部80%-90%的儿童维生素D水平均较低。当时有人观察到，阳光和新鲜空气是唯一有效的治疗方法，但不知道具体原因。
自1925年维生素D被发现并被证实具有预防佝偻病的作用后，在食物中添加维生素D的方法变得普遍。有趣的是，1920年至1957年的37年间，这一国外历史上唯一一个大规模补充维生素D的时期，也是历史上唯一一个没有出现过流行病的时期。然而由于会导致钙含量过高，20世纪50年代欧洲许多国家禁止在食物中人工添加维生素D。20世纪70年代，随着含有紫外线吸收化合物防晒霜的使用，人体维生素D水平再次下降至更低。
整个20世纪流感感染的特定菌株分布
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对于季节性呼吸道疾病来说，补充维生素D是一种廉价而有效的方法，其或可用于抵御新冠流行。但由于补充维生素D后需要几天或几周的时间才能显示出对免疫反应的积极作用，因此这种益处尚难以证明。