自从在骨性关节炎病人中发现髋和膝关节维生素D水平减低，以及摄取高剂量维生素C的病人骨性关节炎发生率下降以来，推测维生素C和D对骨性关节炎的治疗有好处，并可能协助阻止关节炎发展的进程。维生素A作为一种抗氧化剂，可保护细胞膜，在临床研究中，与维生素E联合使用可降低骨性关节炎的危险性。维生素A含量较高的食物有乳制品、鸡蛋、肉类、鲑鱼以及土豆、胡萝卜等蔬菜。维生素B3对骨性关节炎和类风湿关节炎等关节痛、晨僵有效。对骨性关节炎的临床研究发现，维生素B3可使非甾类抗炎药的剂量减少13%。通常为每日10-25mg。维生素B3含量较高的食物有瘦肉、鱼、花生、大豆、酵母。一些研究发现，维生素B5每日2000mg对类风湿关节炎的晨僵及疼痛有帮助，但大量服用维生素B₅可造成腹泻。维生素B5含量较高的食物有大豆、肉类、鸡蛋和谷类。维生素C是胶原形成和组织修复所必须的。有研究发现，大量摄入维生素C能使骨性关节炎的危险性及进展降低30%，但大量使用本品可造成消化不良和腹泻，还可增加铁的吸收，从而加重血色病。维生素D帮助钙吸收、防止骨质丢失和肌功能减退，减缓骨性关节炎进展速度。大量的研究发现，维生素D摄入量较低时，骨性关节炎进展速度可增加3倍。肾性骨病患者慎用。维生素D含量较高的食物包括牛奶、脂肪、咸水鱼如鲑鱼、沙丁鱼。维生素E治疗骨性关节炎和与类风湿关节炎的效果优于安慰剂，甚至优于非甾体抗炎药。对于服用止血药的病人，服用维生素E可增加出血的危险性。维生素E含量较高的食物有谷类、坚果以及油类。

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