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摘要：
背景与目标：COVID-19大流行凸显了了解影响易感性和疾病严重程度的因素，以及促进功能状态更好恢复（尤其是重症患者）的必要性。由于缺乏基于试验的原始可靠数据和研究设计存在异质性，关于维生素D补充在减轻COVID-19严重程度方面的有效性证据仍然不足。本研究的主要目的是确定维生素D缺乏或不足对重症监护室（ICU）住院期间并发症的影响，以及其在基于适应性营养支持和特定物理康复的多学科6个月随访计划中，对肌肉质量和力量改善以及形态功能恢复的作用。作为次要目标，我们比较了上述关联在肌少症肥胖患者和非肌少症肥胖患者之间的差异。
方法：这项前瞻性观察性研究纳入了94例COVID-19重症出院门诊患者。出院后两周，根据患者维生素D水平将其分为充足（≥30 ng/mL）、不足（20.01–29.99 ng/mL）或缺乏（≤20 ng/mL）三组。分析了住院期间并发症和形态功能参数（包括相位角（PhA）、体细胞质量（BCM）、握力（HGS）、定时起立行走测试（UAG）、6分钟步行测试（6MWT）和促炎生化变量）的差异。还根据维生素D水平和是否存在肌少症肥胖，分析了随访结束时这些参数的增量（∆）变化。对肥胖患者中维生素D变化对功能恢复的影响进行了多元线性回归分析，以检测可能的混杂因素。
结果：出院时，36.2%的患者存在维生素D缺乏，29.8%存在维生素D不足，仅32.9%的患者维生素D水平充足。46.8%的患者患有肥胖，36.1%的患者患有肌少症肥胖。与维生素D水平正常的患者相比，维生素D缺乏与住院时间更长（p = 0.04）、ICU住院时间更长（p = 0.04）、有创机械通气（IMV）天数更多（p = 0.04）、骨骼肌质量/体重（SMM/w）更低（p = 0.04）、骨骼肌指数（SMI）更低（p = 0.047）、脂肪质量百分比（FM%）更高（p = 0.04）、C反应蛋白（CRP）更高（p = 0.04）、糖化血红蛋白（HbA1c）更高（p = 0.03）以及右侧握力（R-HGS）（p = 0.04）、UAG（p = 0.03）和6MWT（p = 0.034）表现更好相关。六个月时，∆维生素D与∆HbA1c（p = 0.002）和CRP（p = 0.049）显著相关。与维生素D水平异常的患者相比，维生素D水平正常的患者∆SMI（p = 0.046）、∆SMM/w（p = 0.04）、∆R-HGS（p = 0.04）和∆UAG（p = 0.04）的恢复更好，且在肌少症肥胖亚组中，∆R-HGS和∆UAG的改善程度大于非肌少症肥胖组（p = 0.04和p = 0.04）。多元回归分析发现，这些结果也与肌少症肥胖患者亚组的住院时间更长和∆CRP更低有关。
结论：维生素D缺乏与住院时间更长、有创机械通气需求时间更长、肌肉健康状况更差和系统性炎症程度更高相关。此外，随访结束时维生素D水平正常的患者与COVID-19重症后的形态功能恢复更好相关，特别是在肌少症肥胖患者中，部分原因是由于住院时间更长导致的炎症程度更高。
1 引言
2019冠状病毒病（COVID-19）是由SARS-CoV-2病毒引起的一种传染性和炎症性呼吸系统疾病，首次于2019年12月被确认。该疾病的严重程度差异很大，从无症状或轻度病例到以过度免疫反应和炎症细胞因子水平升高为特征的严重表现，导致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、多器官衰竭或死亡。在重症监护室（ICU）中，呼吸机相关性肺炎、尿路感染和败血症等感染综合征是导致发病率和死亡率的主要原因，常进展为败血症性休克和伴有严重低氧血症的ARDS。COVID-19因其能够在重症患者中引发一系列危及生命的并发症，已成为严重感染性疾病的典型代表。其中，ARDS尤为常见，由肺部严重炎症和损伤引起，导致广泛的肺泡损伤、严重低氧血症和呼吸衰竭，通常需要机械通气以维持生命。此外，COVID-19还经常引发败血症，这是一种对感染的全身性反应，若不及时治疗，可进展为败血症性休克和多器官衰竭[1,2]。
重症患者存活率的提高揭示了一系列被称为重症监护室后综合征（PICS）的身体、认知和心理后遗症。身体后遗症包括肌肉无力、疲劳和持续性呼吸功能障碍，而认知缺陷可能涉及记忆力减退、注意力障碍和执行功能下降。在心理方面，许多患者出现焦虑、抑郁或创伤后应激障碍。相关问题之一是营养不良，这增加了再次住院和并发症的风险。COVID-19因其严重的全身性炎症、长时间的卧床不动以及需要机械通气等侵入性干预措施，显著增加了PICS的发生率，同时伴随着高比例的营养不良、肌少症、功能衰退和代谢失衡。这些后遗症可能持续数月，严重降低了生活质量。PICS的恢复通常需要广泛的康复治疗，这凸显了多学科护理在改善ICU幸存者长期预后和生活质量方面的重要性。严重感染、危重症和康复的交集突出了在重症监护治疗和出院后管理中采取综合方法的必要性[3–7]。
维生素D，历史上因其对骨骼健康和钙调节的关键作用而被视为全球健康标志，如今因其作为免疫功能的重要调节剂和改善肌肉质量、力量及临床结局的贡献而受到关注。过去几十年的研究表明，维生素D在先天性和适应性免疫反应中都发挥着不可或缺的作用，提示维生素D水平不足可能损害身体对微生物和病毒感染的有效应对能力[8,9]。
在COVID-19疫情背景下，人们更加需要了解影响易感性和疾病进展的因素。住院患者维生素D水平低与疾病严重程度增加、细胞因子风暴风险升高、免疫失调、严重并发症以及更高的死亡率和重症监护需求相关。日照有限、营养不良或患有慢性基础疾病的人群特别容易维生素D不足，从而使他们面临更大的风险[10–12]。
维生素D状态主要通过血清25-羟维生素D浓度来评估，这是主要的生化标志物。通常将维生素D水平低于20 ng/mL（50 nmol/L）定义为缺乏，20–30 ng/mL（50–75 nmol/L）为不足，超过30 ng/mL（75 nmol/L）为充足。虽然罕见，但毒性特征为水平超过150 ng/mL（375 nmol/L）[13]。
在欧洲，维生素D缺乏普遍存在，其患病率取决于人群和所使用的标准。当将不足定义为水平低于20 ng/mL时，年患病率可达40.4%，冬季增加，夏季减少。在住院患者中，15%–70%的患者在出院时血清维生素D水平不足（<30 ng/mL），其中约30%–50%的患者符合严重缺乏的标准（<20 ng/mL）[13–16]。
此外，维生素D缺乏与2型糖尿病和肥胖（定义为BMI > 30 kg/m²）等代谢紊乱密切相关。证据表明，低维生素D水平会加重胰岛素抵抗和慢性低度炎症，这是2型糖尿病病理生理学的核心[17]。在肥胖人群中，维生素D缺乏的高发病率部分是由于这种脂溶性维生素在脂肪组织中的螯合，降低了其生物利用度[9]。
维生素D缺乏在肌少性肥胖中尤为明显，肌少性肥胖定义为脂肪质量过多同时伴有肌肉质量和功能下降。根据欧洲临床营养和代谢学会（ESPEN）和欧洲肥胖研究协会（EASO）的共识声明，肌少性肥胖的诊断应基于男性脂肪质量百分比（FM%）超过30%，女性超过40%，同时结合低肌肉质量标准。当骨骼肌质量/体重（SMM/w）低于参考人群值一个标准差（SD）时，认定为轻度肌少症；当SMM/w低于两个SD时，认定为重度肌少症。研究表明，高达43.3%的肌少性肥胖个体维生素D水平低于20 ng/mL，尽管这一比例因所使用的诊断标准而异[18,19]。
临床试验表明，维生素D补充，特别是与蛋白质摄入和体育锻炼相结合时，可以改善肌肉力量并防止肌肉质量损失。这些干预措施在维持和增强肌肉质量和力量方面显示出显著益处，尤其是在有肌少症风险的个体中。持续超过12周的试验提供了维生素D治疗潜力的有力证据，观察到握力、下肢力量和整体身体表现有所改善。这些发现支持维生素D补充作为减轻疾病严重程度和改善肌少症患者康复结局的策略。因此，维生素D补充已成为一种潜在的治疗方法，用于在随访期间改善肌肉质量和功能结局[20–23]。
然而，由于缺乏基于大型稳健试验的原始数据和异质性研究设计，关于维生素D补充在减轻COVID-19严重程度和改善肌肉健康参数方面的有效性的证据仍然不足。
本研究的主要目的是评估在我们的队列中，维生素D缺乏或不足是否与ICU住院期间更高的并发症发生率或更积极的治疗需求相关，以及是否与六个月随访康复期间的肌肉质量和功能恢复较差相关。作为次要目标，我们旨在调查血清维生素D水平与我们的队列中糖尿病、肥胖和肌少性肥胖的患病率之间的关系，以及评估维生素D水平对肌少性肥胖患者的肌肉恢复是否有比非肌少性肥胖患者更大的影响。
2 材料和方法
2.1. 研究设计
这是一项前瞻性观察性研究，纳入了2020年4月至2022年6月期间因严重COVID-19肺炎入住维尔根德拉维多利亚医院ICU的94名患者。住院期间，所有患者均根据世界卫生组织（WHO）临时指南诊断为COVID-19肺炎，表现出严重急性呼吸综合征（SARS）症状，并通过入院时采集的鼻咽拭子进行实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测确认。入住ICU的患者是需要积极治疗的患者，包括氧支持大于每分钟15升和PaO2/FiO2比值低于200。在参与本研究之前，所有参与者均签署了知情同意书。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，并获得了维尔根德拉维多利亚医院伦理委员会的批准（协议编号：PI-20-321，2021年9月）。
所有患者均符合纳入标准（曾因COVID-19肺炎入住ICU，并愿意通过签署知情同意书参与研究），而符合排除标准的患者（例如，拒绝参与、来自其他医院使随访变得困难、居住在国外或无法进行生物电阻抗矢量分析（BIVA）测量，如截肢、广泛皮肤病变或局部血肿）则未纳入。
患者计划在出院后14至21天内接受内分泌和营养专科咨询。收集社会人口学和临床数据，并进行全面的形态功能评估，如后续部分所述。然后，根据出院后进行的血液检测中的血清维生素D水平，将患者分为三类。鉴于所有患者在评估时根据全面主观评估（GSV）均表现出一定程度的营养不良[24]，所有参与者均被纳入一项针对肌肉的恢复计划，并被指示遵循地中海模式的富含蛋白质的口服饮食，并每天补充两份口服营养补充剂（ONS）。每份220毫升的ONS提供1.5千卡/毫升，总计330千卡、20克蛋白质、11克脂肪、37克碳水化合物、1.7克纤维、1.5克钙β-羟基-β-甲基丁酸盐（HMB）和500国际单位（IU）的维生素D（Ensure® Plus Advance，雅培营养，西班牙马德里），必要时与运动康复结合，在多学科（康复、肺科、心理健康和ICU）的六个月随访中进行。在此背景下，一旦患者在康复咨询中对全身关节平衡和全身肌肉平衡进行评估，如果发现任何类型的缺陷，则根据以下特征为他们提供现场或家庭的全面康复计划（图S1）：现场康复计划的适应症为COVID-19患者PCR检测阴性，能够独立行走，病情稳定，出现中度至重度劳力性呼吸困难和/或中度劳力性疲劳，虚弱（简易体能状况量表[SPPB]<10分）和/或需要吸氧。家庭康复计划的适应症为无需吸氧的虚弱患者，以及无法参加面对面康复计划的患者。
此外，根据临床实践指南的建议，维生素D缺乏或不足的患者在随访期间接受了口服25-羟基胆钙化醇补充治疗：若维生素D不足，则每日补充15002000国际单位（IU），直至恢复正常水平；若维生素D缺乏，则每周补充50000 IU，持续8周，直至维生素D水平达到30 ng/mL以上，随后以每日15002000 IU的剂量维持治疗[13,25]。
随访结束时，患者在专业营养咨询中进行了重新评估，包括重复的分析检测和形态功能评估。最后，分析了肌少性肥胖患者与非肌少性肥胖患者在基线特征上的差异，并根据这两个肥胖表型亚组中不同的维生素D水平类别，分析了形态功能参数的增量变化。值得注意的是，非肌少性肥胖是根据体重指数（BMI）以及根据ESPEN-EASO共识中的体脂百分比（FM%）标准来定义的[18]。参与者流程图见图1。
图1. 参与者流程图
2.2. 根据维生素D水平的分类
根据现行指南，患者根据其血清维生素D水平被分为3类：维生素D缺乏（≤20 ng/mL（50 nmol/L））、维生素D不足（20.01–29.99 ng/mL（50–75 nmol/L））和维生素D充足（≥30 ng/mL（75 nmol/L））[13]。在6个月的随访咨询中，患者被分为两个维生素D水平类别：<30 ng/mL和≥30 ng/mL。
2.3. 体成分分析
生物电阻抗矢量分析（BIVA）中的相位角
使用50 kHz相位敏感阻抗分析仪（BIA 101全身生物阻抗矢量分析仪（AKERN，意大利Pontassieve））对所有患者进行全身生物电阻抗测量，使用置于右手和右脚的四极800 mA可穿戴电极。所有患者在获取生物阻抗（BI）测量值前需仰卧等待五分钟。身体由复杂的电阻（Rz）和电抗（Xc）元件组成的电路构成，当受到交流电刺激时，这些元件会经历与电压流相关的频率依赖性电流延迟。通过这些原始的阻抗Rz和Xc值，可以获得相位角（PhA）（PhA = 反正切（Xc/R）× 180°/π）。根据定义，PhA与组织电抗（与细胞质量、完整性、功能和组成相关）正相关，与电阻负相关，而电阻主要取决于组织的水合程度[26]。
个体标准化相位角（SPhA）值是通过从患者的观察PhA中减去性别和年龄匹配的参考人群PhA值，然后将结果除以相应年龄和性别的参考标准差（SD）来确定的。
分析生物电参数以估计体成分，如脂肪质量（FM）、脂肪百分比（FM%）、无脂质量（FFM）、无脂质量指数（FFMI）、身体细胞质量（BCM）、身体细胞质量/身高（BCM/height）、骨骼肌质量/体重（SMM/w）、四肢骨骼肌质量（ASMM）、四肢骨骼肌质量指数（ASMMI）、骨骼肌指数（SMI）、总体水（TBW）、细胞外水（ECW）、Na/K比率和水合百分比（TBW/FFM）。
使用BIVA解释阻抗值。这种技术允许通过直接确定阻抗矢量来评估患者，无需传统BIA中所需的方程、预测模型或体重。这种方法由Piccoli等人[27]开发，涉及将标准化身高后的电阻（Rz）和电抗（Xc）作为矢量点绘制在电阻-电抗图（RXc图）上。该图由一个包含容忍椭圆（50%、75%和95%百分位数）的平面组成，这些椭圆由健康参考人群的矢量分布定义。位于75%容忍椭圆之外的矢量表示组织阻抗异常。容忍椭圆长轴上的位移表明组织水合状态的变化，即向上极延长的矢量表示脱水，而向下极缩短的矢量表示过度水合。沿短轴的位移反映了细胞质量的变化，向左偏移的矢量表示细胞质量更大、相位角更大，而向右偏移的矢量表示细胞质量减少、相位角更小。
2.4. 临床变量
确定了以下临床评估：年龄、性别、糖尿病史、BMI等级、根据不同表型（BMI定义的肥胖、FM%定义的肥胖、肌少性肥胖）的肥胖情况，以及Barthel量表评分。还收集了重症监护室（ICU）住院天数、医院住院天数、所需的俯卧位通气次数、出院后需氧疗的情况，以及康复需求的数据。
2.5. 分析变量
我们在出院时和6个月后确定了以下生化数据：维生素D（ng/mL）、糖化血红蛋白（HbA1c）、白蛋白（g/dL）、前白蛋白（mg/dL）和C反应蛋白（CRP）（mg/L）。
2.6. 统计分析
使用Jamovi（Mac版1.6.23.0，Jamovi，西班牙）对数据进行统计分析。
使用描述性统计来表征患者队列的总体情况以及根据维生素D水平类别的特征。基线特征中，连续变量以均值±标准差（SD）表示，分类变量以比例表示。根据分布情况，使用学生t检验和方差分析（ANOVA）（加Tukey检验）或Mann–Whitney和Kruskal–Wallis U检验比较连续变量。使用卡方检验（或Fisher确切检验）比较分类变量。还根据正态分布使用Pearson或Spearman相关模型分析了维生素D与形态功能参数之间的关系。
使用∆PhA、∆SPhA、∆TBW/FFM、∆FM%、∆BCM、∆BCM/h、∆FFMI、∆ASMM、∆ASMMI、∆SMM/w、∆SMI、∆R-HGS、∆L-HGS、∆白蛋白、∆前白蛋白、∆CRP、∆HbA1c和∆UAG等参数，我们评估了6个月干预随访期后体成分、功能变量和生化变量的变化幅度。最后，我们使用学生t检验或Mann–Whitney检验（视情况而定）比较了这些变量在两个不同维生素D类别（<30 ng/mL和≥30 ng/mL）以及肌少性肥胖和非肌少性肥胖组之间的差异，以确定是否存在显著差异。
最后，为了分析维生素D变化对肌少性和非肌少性肥胖患者功能恢复的绝对影响，进行了多元线性回归分析以检测可能的混杂因素。
3. 结果
3.1. 根据维生素D水平分类的COVID-19后门诊患者的基线特征
平均年龄为62±12岁，平均BMI为31±7.1 kg/m²。根据BMI≥30 kg/m²，47%的患者为肥胖，而根据ESPEN和EASO共识的FM%，48%的患者为肥胖。71例患者（75%）为男性。关于其他合并症，31%的患者既往有糖尿病，36%的患者有肌少性肥胖。平均ICU住院时间为25±9.5天，而医院住院时间为49±32天。在ICU住院期间，每例患者平均进行的俯卧位通气次数为2.5±2.4次，平均有创机械通气（IMV）持续时间为28±14天。44%的患者出院后需要家庭氧疗，89%的患者被转诊至特定的康复计划。36%的患者被归类为维生素D缺乏，30%为维生素D不足，33%为维生素D充足。根据Barthel量表测量的功能独立性，平均得分为92±17。
维生素D水平较低的患者在肌少性肥胖患病率方面存在统计学显著差异（缺乏组和不足组分别为47%和43%，而充足组为1.9%，p=0.04）。≤20 ng/dL组的医院住院时间更长（85±36天 vs. ≥30 ng/mL组的33±28天，p=0.04）。当我们使用Tukey多重比较检验进行事后分析时，还发现ICU住院时间存在统计学显著差异，特别是在维生素D≤20 ng/mL组（32±9.8天）与20.01–29.99 ng/mL组（19±9.4天，p=0.04）和≥30 ng/mL组（21±8.7天，p=0.045）之间，以及年龄方面的差异，≤20 ng/mL组（67±10岁）和20.01–29.99 ng/mL组（67±11岁）与≥30 ng/mL组（57±12岁）之间的差异，p值分别为0.04和0.04。我们还发现，≤20 ng/mL组（36±14天）与≥30 ng/mL组（14±11天）在IMV天数方面存在统计学显著差异，p值分别为0.04和0.048。
当分析肥胖患病率时，无论是根据BMI≥30 kg/m²还是根据FM%，均未发现统计学显著差异。这些结果见表1。
表1. 根据维生素D水平划分的基线特征
3.1 样本中维生素D水平的差异
在我们的样本中，不同体重指数（BMI）类别（p=0.04）和体脂百分比（FM%）组别（p=0.04）之间的维生素D水平存在统计学显著差异。BMI在25至30 kg/m²之间的患者维生素D水平最高（32±8.1 ng/mL），而BMI>40 kg/m²的患者维生素D水平最低（15±5.0 ng/mL）。同样，FM%在20%至30%之间的个体维生素D水平最高（30±7.5 ng/mL），而FM%>40%的个体维生素D水平最低（15±7.9 ng/mL）。通过Tukey检验，我们观察到60至70岁年龄组（23±8.2）与>70岁年龄组（16±6.6）之间存在统计学显著差异（p=0.04）。相比之下，维生素D水平在性别（p=0.39）或糖尿病（p=0.69）方面无显著变化，尽管值得注意的是，男性和无糖尿病患者的维生素D水平较高。这些结果见表2。
表2. 根据研究人群基线特征划分的维生素D水平。
3.2 生物电阻抗矢量分析（BIVA）
根据维生素D水平，观察到骨骼肌质量/体重（SMM/w）存在统计学显著差异（p=0.04）。维生素D≥30 ng/mL组的SMM/w比值（35±7.9）高于≤20 ng/mL组（30±6.1）。通过Tukey多重比较检验，我们发现维生素D≤20 ng/mL组与≥30 ng/mL组在FM%（35±4.0 vs. 31±5.2）和骨骼肌质量指数（SMI）（8.7±1.9 vs. 9.5±2.7）方面存在统计学显著差异，p值分别为0.04和0.047。其余参数及其根据维生素D水平的值见表3。
表3. 根据维生素D水平划分的生物电阻抗变量。
3.3 功能状态评估
根据维生素D水平分类，6分钟步行测试（6MWT）结果存在统计学显著差异（p=0.04）。使用Tukey多重比较检验，≤20 ng/mL组与≥30 ng/mL组在右手握力（R-HGS）、左手握力（L-HGS）、起立-行走测试（UAG）和6MWT方面存在统计学显著差异（p值分别为0.04、0.040、0.03和0.03），20.01–29.99 ng/mL组与≥30 ng/mL组在R-HGS和L-HGS方面也存在统计学显著差异（p值分别为0.04和0.04）。这些结果见表4。
表4. 根据维生素D水平划分的功能测试变量。
3.4 生化分析
在维生素D≤20 ng/mL的组中，平均值如下：白蛋白2.9±1.0 mg/dL，前白蛋白21±4.3 g/dL，C反应蛋白（CRP）51±46 mg/dL，糖化血红蛋白（HbA1c）6.9±1.2%。在维生素D水平为20.01至29.99 ng/mL的组中，白蛋白为3.1±0.9 mg/dL，前白蛋白为24±6.4 g/dL，CRP为27±34 mg/dL，HbA1c为6.0±0.7%。在维生素D≥30 ng/mL的组中，白蛋白为3.4±1.1 mg/dL，前白蛋白为26±5.3 g/dL，CRP为15±16 mg/dL，HbA1c为5.4±0.8%。CRP水平在维生素D≤20 ng/mL的组中显著较高（51±46），并随着维生素D水平的增加而逐渐降低（p=0.04）。同样，HbA1c水平在维生素D≤20 ng/mL的组中显著较高（6.9±1.2），而在≥30 ng/mL的组中较低（5.4±0.8）（p=0.03）。各组之间白蛋白或前白蛋白水平无显著差异，尽管维生素D≥30 ng/mL亚组有白蛋白和前白蛋白水平较高的趋势。这些结果见表5。
表5. 根据维生素D水平划分的生化参数
3.5 维生素D水平与BIVA参数、功能状态评估、生化参数及新冠重症患者并发症的相关性
维生素D水平与CRP（r=-0.33，p=0.04）和HbA1c（r=-0.52，p=0.01）呈显著负相关。此外，与6MWT（r=0.52，p=0.01）呈显著正相关。完整的相关系数见表6。
表6. 新冠重症出院后患者维生素D水平与功能状态评估及生化参数的相关性
3.6. 随访结束时形态功能变化的分析及其与维生素D水平的关系
形态功能年龄（PhA）从4.9 ± 1.1增加至5.3 ± 1.1（∆ = 0.6 ± 0.6，p < 0.001），而生理年龄与实际年龄之差（SPhA）从−1.1 ± 1.1上升至−0.7 ± 1.1（∆ = 0.6 ± 0.6，p < 0.001）。无脂质量（FFM）从59 ± 12 kg增加至60 ± 11 kg（∆ = 1.3 ± 5.0，p < 0.001），而体脂百分比（FM%）从33 ± 8.8%下降至32 ± 8.7%（∆ = −1.7 ± 4.1，p = 0.004）。右侧握力（R-HGS）从23 ± 11 kg提高至27 ± 8.0 kg（∆ = 5.6 ± 7.1，p < 0.001），左侧握力（L-HGS）从21 ± 12 kg增加至25 ± 10 kg（∆ = 6.1 ± 6.3，p < 0.001）。功能表现也有所改善，起立行走测试（UAG）时间从9.4 ± 3.0秒缩短至7.5 ± 1.9秒（∆ = −1.9 ± 2.2，p < 0.001），6分钟步行测试（6MWT）距离从365 ± 57米增加至476 ± 51米（∆ = 116 ± 52，p = 0.006）。白蛋白水平从3.1 ± 0.9 mg/dL上升至3.9 ± 0.4 mg/dL（∆ = 0.9 ± 0.6，p < 0.001），C反应蛋白（CRP）从27 ± 54 mg/dL下降至7.6 ± 9.4 mg/dL（∆ = −24 ± 31，p = 0.005），维生素D水平从21 ± 8.9 ng/mL增加至32 ± 10 ng/mL（∆ = 14 ± 8.9，p < 0.001）。图2中的桑基图展示了从基线到六个月维生素D水平的变化，突显了整体上的改善，特别是初始水平较低的患者，许多人的维生素D水平随时间推移提高到了更高的范围。糖化血红蛋白（HbA1c）和前白蛋白水平无显著变化。这些结果见补充材料（表S1）。
当我们根据六个月时的维生素D水平分析结果时，维生素D ≤ 20 ng/mL组的PhA上升至5.1 ± 1.2，20.01–29.99 ng/mL组上升至5.2 ± 1.2，≥30 ng/mL组上升至5.3 ± 1.1（p = 0.08）。同样，SPhA在≤20 ng/mL组从−0.8 ± 1.2改善至20.01–29.99 ng/mL组的−0.7 ± 1.2和≥30 ng/mL组的−0.4 ± 1.2（p = 0.08）。FM%在≤20 ng/mL组下降至37 ± 7.2%，在20.01–29.99 ng/mL组下降至31 ± 8.3%，在≥30 ng/mL组下降至30 ± 8.7%（p = 0.17）。以UAG衡量的功能表现在≤20 ng/mL组改善至8.3 ± 3.2秒，在20.01–29.99 ng/mL组改善至7.8 ± 1.4秒，在≥30 ng/mL组改善至6.2 ± 1.9秒（p = 0.29）。然而，这些差异在统计学上并不显著。六个月时的其余参数见补充材料（表S2）。
在考察随访期间变化量（∆）而非仅关注最终值时，基于两个维生素D水平类别（<30 ng/mL和≥30 ng/mL）发现了统计学上的显著差异。
≥30 ng/mL组在∆总体水/无脂质量（∆TBW/FFM）方面表现出更大的减少（−1.9 ± 3.1 vs. −0.2 ± 3.3，p = 0.03），以及在∆FM%方面也有更大的减少（−2.0 ± 3.4 vs. −1.3 ± 6.6，p = 0.046）。此外，还在∆骨骼肌质量指数（∆SMI）（0.7 ± 1.6 vs. 0.3 ± 0.8，p = 0.046）、∆骨骼肌质量/体重（∆SMM/w）（1.0 ± 2.3 vs. 0.4 ± 2.6，p = 0.04）、∆R-HGS（8.2 ± 9.1 vs. 4.7 ± 6.3，p = 0.04）和∆UAG（−2.3 ± 2.9 vs. −1.6 ± 2.4，p = 0.04）方面观察到了改善。
图2. 从基线到六个月维生素D水平变化的桑基图。
表7. 根据维生素D水平，六个月时形态功能参数的变化（△）。
相关性分析显示，维生素D水平的变化（∆维生素D）与多种临床参数存在相关性。观察到与糖化血红蛋白（HbA1c）的变化存在显著负相关（r = −0.77，p = 0.002）。同样，发现与住院时间（r = −0.33，p = 0.04）、∆CRP（C反应蛋白变化，r = −0.39，p = 0.049）以及∆UAG（血尿酸变化，r = −0.34，p = 0.09）存在中度负相关，尽管后者在统计学上不显著。这些结果见表8。
表8. 新冠重症出院后患者6个月随访期间，维生素D水平增量变化与功能测试、住院及重症监护室（ICU）住院时间增量变化以及生化参数之间的相关性。
为了进一步研究不同肥胖表型的新冠重症康复患者中维生素D水平对形态功能恢复的影响，我们首先研究了肌少症性肥胖和非肌少症性肥胖患者的基线特征。当我们比较非肌少症性肥胖患者与肌少症性肥胖患者时，发现在年龄（56 ± 13岁 vs. 64 ± 11岁，p = 0.02）、性别（73%男性 vs. 18%男性，p = 0.02）、住院时间（33 ± 19天 vs. 71 ± 51天，p < 0.001）、重症监护室（ICU）住院时间（18 ± 16天 vs. 47 ± 35天，p < 0.001）以及C反应蛋白（CRP）水平（19 ± 29 mg/L vs. 59 ± 47 mg/L，p = 0.04）方面存在统计学显著差异。这些结果见表9。
表9. 肌少症性肥胖和非肌少症性肥胖患者的基线特征。
当我们根据肌少症性肥胖与非肌少症性肥胖的存在情况，对上述结果在两个维生素D类别中分别进行分析时，发现某些功能测试存在统计学显著差异。在维生素D < 30 ng/mL组中，肌少症性肥胖患者的∆R-HGS（右手握力变化）更大（7.1 ± 5.1 kg），相比于非肌少症性肥胖患者（2.7 ± 2.5 kg，p = 0.048）。同样，在维生素D ≥ 30 ng/mL组中，肌少症性肥胖患者在R-HGS（∆R-HGS：8.7 ± 13 kg vs. 2.5 ± 9.8 kg，p = 0.04）、L-HGS（左手握力变化，∆L-HGS：9.0 ± 9.8 kg vs. 0.5 ± 3.5 kg，p = 0.002）和AUG（起立行走测试变化，−2.2 ± 1.1 s vs. −1.1 ± 1.1 s，p = 0.04）方面均显示出显著改善，与非肌少症性肥胖患者相比。尽管未观察到统计学显著性，但肌少症性肥胖患者的Na/K比值降低更为明显，特别是在维生素D水平较高的患者中（∆Na/K比值：−0.1 ± 0.2 vs. −0.1 ± 0.1，p = 0.34）。此外，在维生素D ≥ 30 ng/mL组中，肌少症性肥胖患者的骨骼肌质量指数增加趋势更大（∆SMI：1.6 ± 0.9 vs. 1.2 ± 1.1，p = 0.70），相比于非肌少症性肥胖患者。这些结果见表10。
表10. 肥胖患者与肌少症性肥胖患者根据维生素D水平的形态功能参数增量变化。
3.7. 肥胖患者∆R-HGS（右手握力变化）预测因素的多元线性回归分析
为评估影响肥胖患者∆R-HGS的各种因素的预测能力，并确定可能的混杂因素，进行了线性回归分析。与∆R-HGS相关的具有统计学显著性的变量为∆维生素D（估计系数0.30930，p = 0.025）、住院时间（估计系数0.0936，p = 0.048）以及∆CRP（C反应蛋白变化，估计系数−0.2105，p = 0.031）。这些结果详见表11。
表11. 肥胖患者∆R-HGS预测因素的多元线性回归分析
4 讨论
本研究的主要发现揭示了低水平维生素D（特别是≤20 ng/mL）与肥胖和肌少症性肥胖的高发病率之间存在强相关性，以及它们对COVID-19严重程度的潜在影响。这种严重性体现在住院时间延长、重症监护室（ICU）住院时间延长、静脉营养（VMI）需求增加以及炎症标志物（如CRP和HbA1c）水平升高。此外，维生素D水平对重症COVID-19后持续性重症监护治疗后综合征（PICS）患者的形态功能恢复产生了积极影响，导致肌肉质量和力量显著改善，功能测试表现更好，特别是在肌少症性肥胖患者中。据我们所知，此前尚无研究以前瞻性方式探讨维生素D对PICS患者生物电参数和功能测试的影响。因此，本研究提供了一种新方法。
在COVID-19肺炎后重症患者的形态功能恢复过程中，维生素D也发挥了关键作用。应特别关注肌少症性肥胖患者，因为与非肌少症性肥胖患者相比，维生素D水平大于30 ng/mL与肌肉健康参数的更有利变化相关。然而，传统上对于肌少症性肥胖的诊断标准没有共识，这使得难以检测这些患者，并在制定治疗建议时限制了科学证据。
维生素D在减轻全身炎症和维持代谢稳态方面的作用对于COVID-19等重症患者的恢复至关重要。维生素D可调节炎症，特别是在具有基础炎症或感染性疾病的患者中，并支持糖尿病患者的血糖控制。其抗炎作用通过下调IL-6和TNF-α以及上调IL-10来介导，从而减轻导致胰岛素抵抗和β细胞功能障碍的慢性炎症。此外，维生素D通过与胰腺β细胞上的维生素D受体（VDR）相互作用，增强胰岛素敏感性和分泌，从而改善HbA1c。相反，全身炎症可通过增加24-羟化酶活性、合成受损、吸收减少和脂肪组织中的螯合等机制降低维生素D水平[28–31]。事实上，有证据表明，在急性呼吸道感染中，维生素D水平会下降[32]。
我们发现，维生素D缺乏的患者住院时间延长、ICU住院时间延长和VMI需求增加，这与报告COVID-19患者补充维生素D后临床恢复更好、住院和ICU住院时间缩短、ICU住院期间死亡率降低的研究结果一致，突出了维生素D对炎症和营养参数的总体积极影响[12,33,34]。
在我们的队列中，36%的患者存在维生素D缺乏，30%的患者维生素D不足，仅有33%的患者维生素D水平充足。因此，66%的患者维生素D水平异常，这与现有文献中关于住院患者的发现一致[13,15,16]。我们的样本中肥胖患病率较高（按BMI为47%，按脂肪质量百分比（FM%）为48%），这可能导致维生素D因螯合在脂肪组织中而生物利用度降低[9]。有趣的是，当根据肥胖程度分析维生素D值时，观察到了一条J形曲线。BMI<25%和FM<20%（可能营养不良最严重的类别）的患者维生素D水平略低。这些水平在BMI 25–30%和FM 20–30%的组中达到峰值，然后随着BMI和FM%的增加而逐渐下降。肌少症性肥胖的患病率为36%，在维生素D缺乏的患者中显著高于维生素D水平正常的患者。值得注意的是，仅有2%的肌少症性肥胖患者维生素D水平正常，而按FM%和BMI定义的肥胖患者中，这一比例分别为32%和32%，这些差异在先前的研究中也有报道[19]。然而，在糖尿病患者和非糖尿病患者之间未观察到维生素D水平的差异，这与文献中提示糖尿病患者缺乏程度更高的观点相悖[35]。
当根据维生素D水平评估生物阻抗参数时，在≤20 ng/mL组与≥30 ng/mL组之间，骨骼肌质量/体重（SMM/w）存在显著差异，骨骼肌质量指数（SMI）的差异较小。其他肌肉质量参数，包括去脂体重（FFM）、去脂体质量指数（FFMI）、身体细胞质量（BCM）、BCM/身高（BCM/h）、附加骨骼肌质量（ASMM）、附加骨骼肌质量指数（ASMMI）或ASMM，均未观察到统计学差异。一种可能的解释是，肥胖患者通常表现出更高的绝对肌肉质量。他们还表现出更高的FM%，这促进了维生素D的螯合[9]。由于≥30 ng/mL维生素D组的肥胖率较低，因此使用SMM/w等通过总体重调整肌肉质量的参数提供了更具辨别力的测量，突出了显著差异。
在肌肉力量和功能表现方面，右手握力（R-HGS）、左手握力（L-HGS）、起立行走测试（UAG）和6分钟步行测试（6MWT）存在统计学显著差异，维生素D水平充足的患者表现更优。此外，还评估了炎症标志物，如FM%、总体水/去脂体重（TBW/FFM）、CRP、HbA1c和Na/K比值。FM%、HbA1c和CRP存在统计学显著差异，维生素D水平较低的患者这些值更高[28]。
在包括特定营养支持和结构化体育锻炼计划的多维度随访恢复计划的六个月内，形态功能参数（如相位角变化量（∆PhA）、标准相位角变化量（∆SPhA）、BCM变化量（∆BCM）和BCM/h变化量（∆BCM/h））以及功能状态的增量变化（∆）表现出总体改善。这些数据支持了先前关于PICS治疗方法的出版物中描述的结果[36]。维生素D的增量变化也很显著，这既是由于随访期间的特定补充，也可能是由于COVID-19呼吸道感染治愈后炎症环境的改善[32]。未评估季节性变化对维生素D水平增加的影响，尽管阳光充足的月份可能产生了积极影响。
需要指出的是，当根据维生素D水平分析形态功能参数的最终值（六个月时）时，未发现统计学显著差异，因为所有患者在营养干预后均有改善趋势。然而，当分析这些参数的增量变化（∆）时，通过∆HGS测量的肌肉力量、通过∆UAG测量的肌肉功能和通过∆SMI和∆SMM/w测量的肌肉质量在随访结束时维生素D水平正常的患者中改善更大。这种改善可能不仅是由于维生素D水平正常化，还由于特定康复计划和适应性营养支持的协同作用。然而，100%的患者接受了口服营养补充剂（ONS），89%的患者完成了康复计划，因此对不同维生素D水平类别的差异影响几乎为零，尽管我们无法准确确定这些变量中每一个对我们整个队列中维生素D水平改善的绝对影响。
当基于肌少症性肥胖与非肌少症性肥胖患者检查增量变化时，我们消除了肥胖作为维生素D分析中的混杂因素，从而能够独立于FM分析肌少症。随访时维生素D水平充足与肌少症性肥胖组中肌肉力量和功能的更大恢复相关，这通过改善的∆R-HGS、∆L-HGS和∆UAG得到证明。值得注意的是，∆AUG的改善仅在肌少症性肥胖亚组中观察到。由于肌少症性肥胖诊断标准应用的不均一性以及缺乏相关研究，这些结果难以与以往文献进行比较。此外，为了分析肥胖患者中维生素D水平对∆R-HGS影响的可能混杂因素，进行了多元回归分析。在我们的模型中，R值为0.6780，表示自变量和因变量之间存在中度至强度相关性，提示我们的模型中存在显著的线性关系。结果强化了∆维生素D效应独立于其他分析变量的发现，并突出了其作为肌肉力量恢复的关键决定因素的作用，即使在调整了∆CRP和住院时间等重要因素后（这些因素也以统计学显著的方式影响∆R-HGS）。然而，这些数据表明，肌少症性肥胖与非肌少症性肥胖患者亚组中发现的功能改善可能不仅是由于维生素D水平正常化，还由于基线时升高的促炎症标志物在长时间住院后有所改善。
尽管住院患者，特别是肌少症性肥胖患者中存在显著的维生素D缺乏，但在随访期间，43%的患者水平未恢复正常（8%的患者水平不足，35%的患者水平不足），这突出了需要密切监测和治疗，特别是对于需要更高补充剂量的肥胖患者[13]。
5 局限性
本研究存在若干局限性。首先，分析中存在生存偏差，因为仅纳入了存活至重症监护室（ICU）出院的患者，排除了在ICU住院期间早期死亡的患者。此外，样本中男性参与者占主导地位，这可能限制了研究结果在性别间的可推广性。另一局限性在于，在部分病例的六个月随访访问中无法进行6分钟步行测试（6MWT），主要原因是时间限制和缺乏必要的基础设施。因此，我们无法根据维生素D水平分析∆6MWT，而这一变量对于评估这些患者的功能改善本具有重要价值。
尽管初始样本量为94例，但对肌少症性肥胖与非肌少症性肥胖患者的亚组分析导致样本量显著减少（n=50），且每个亚组的患者数较少，显著限制了这些分析的统计效力和显著性。然而，我们仍在一些参数上取得了统计学意义。
此外，根据维生素D水平分析形态功能参数变化时，受到了多变量回归分析中未研究的潜在混杂变量的影响，如基线营养状况、体力活动水平、特定营养支持和随访期间的潜在合并症。在分析ICU内的并发症和积极治疗需求时，一些额外的潜在混杂因素是基线营养不良状态和既存合并症。尽管这些潜在混杂因素在维生素D值的每个类别中分布相似，但这些因素可能影响了观察到的结果，并使结果解释变得复杂。
关于住院期间并发症的分析，另一个重要局限性是我们的结果仅显示了相关性，而非因果关系，因为维生素D水平是在入院后评估的，而非入院前。未来采用随机对照试验（RCTs）的研究将提供更可靠的证据，以证明维生素D补充在改善COVID-19患者康复结局方面的有效性，以及在这一脆弱患者群体中实现这一目标的最佳策略。最后，将随访期延长至六个月以上将有助于评估正常维生素D水平的益处是否会随时间持续，以及是否需要长期补充以维持这些益处。此外，探讨维生素D影响炎症、肌肉质量和力量的潜在机制的机制研究，可以更深入地了解这种微量营养素如何促进COVID-19重症患者康复。
6 结论
维生素D水平不足与ICU住院期间出现更多并发症、需要积极治疗以及COVID-19重症后患者（尤其是肌少症性肥胖患者）临床和形态功能结局的改善有关，部分原因是由于住院时间延长导致的炎症程度较高。因此，在严重COVID-19疾病后ICU后综合征恢复期间，测量维生素D水平并在必要时进行治疗是恰当的。虽然我们的发现部分与现有文献一致，但通过更大规模、受控的研究和延长监测时间来解决局限性可能会得出更明确的见解。
