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近年有研究显示25-OH-D3水平与高血压风险呈近似L型关系，当25-OH-D3＜75nmol/L时，高血压风险显著增加，当25-OH-D3＞75nmol/L时，高血压风险轻微增加。
一项以全国健康与营养调查为基础的横断面研究发现，血清25-OH-D3缺乏也是脑卒中的独立危险因素。
维生素D3通过调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统，抑制炎症反应，减少氧化应激，改善内皮功能，减少细胞凋亡，从而抑制平滑肌细胞增殖、调节血压、阻止动脉硬化和保护血管壁。
维生素D3可以抑制泡沫细胞形成和巨噬细胞对胆固醇的吸收以延缓动脉粥样硬化，降低脑卒中风险
维生素D与糖尿病的关系
维生素D3通过改善胰腺β细胞功能、胰岛素的作用和系统性炎症组织2型糖尿病进展。维生素D3与β细胞VD细胞受体结合直接影响胰岛素的分泌。
维生素D3可以通过调节钙结合蛋白从而调节胰腺β细胞的钙通量和Ca2+浓度。而且研究显示血清25-OH-D3水平随着糖尿病视网膜病变严重程度增加而下降，维生素D3可能通过抑制高糖诱导的ROS/TXNIP/NLRP3炎症通路的激活来预防糖尿病视网膜病变。
维生素D与阿尔茨海默症
有研究显示维生素D3的缺乏与全因性痴呆和阿尔茨海默病的风险显著增加有关，25-OH-D3水平低下的患者全因性痴呆和阿尔茨海默病的患病率比25-OH-D3水平正常的人群要高3-6倍。
在老鼠身上做实验显示，如果连续12个月，每天补充维生素D3 800IU，实验的老鼠较对照组的老鼠，认知功能出现显著的改善。