维生素D有激素样的生物活性，它的受体不仅存在于骨和肌肉中，也存在于其它组织和器官中。
硏究证明，维生素D有抗炎和免疫调解作用，它的广泛的生理效应大多基于这两方面的作用。
己知许多疾病的发生，发展，都与炎性介质的作用有关，剌激或抑制炎性介质的产生，将影响相关疾病的演进。
维生素D受体(VDR)的多态性与感染的易感性有关，尤其是呼吸道感染。血中25(0H)D水平与上呼吸道感染呈显著负相关，25(0H)D水平低于30ng/mI者，上呼吸道感染增多。
大多数哮喘儿童缺乏维生素D，维生素D缺乏还增加重症哮喘发作的风险，而血中25(OH)D高水平，则降低哮喘的发生率。若孕妇血中25(0H)D水平高，子代哮喘的发生率也降低。
维生素D还能提高肺结核病人痰中结核杆菌检查的阴转率。
维生素D保护血管内皮，抑制血管平滑肌增殖，降低血脂，对抗动脉粥样硬化，降低心外膜脂肪组织促炎因子的表达，对高血压，冠心病，心衰都有保护作用。
血中25(0H)D低于2Ong/mI是冠心病的危险因素之一。
血中维生素D的水平与胰岛素抵抗和代谢综合征的发病负相关，补充维生素D有助于糖尿病的改善。
血中低水平维生素D能加重非酒精性肝硬化的病情，并预测其严重程度。对乙肝，丙肝的炎变和纤维化也有影响。
维生素D对肾脏有保护作用，维生素D缺乏时，肾血管硬化，血管内皮障碍，增加死亡率。
维生素D缺乏还增加炎症性肠病的发病率。
维生素D与神经系统相关联，促进大脑发育，减少精神障碍和儿童孤独症风险。促进神经髓鞘生成，保护其不被免疫攻击破坏，減少多发性硬化症的发生。
维生素D参与和影响免疫调节，有抗肿瘤作用，例如乳腺癌，肺癌，肾癌，胰腺癌，结肠，直肠癌等，都有报导。
维生素D的免疫调解作用，还使它被应用于类风湿性关节炎，系统性红斑狼疮，以及银屑病的治疗中，有一定效果。
用于预防和治疗维生素D缺乏症，如佝偻病等。
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