向伟维生素D的骨骼外研究进展一心血

作者：向伟（海南省妇幼保健院/医院院长）

维生素D（VitaminD，VitD）是大家所熟知的脂溶性“维生素”，VitD对人类健康特别是儿童健康具有重要意义，VitD缺乏性佝偻病系由于缺乏VitD引起体内钙磷代谢异常，钙盐不能正常地沉着在骨骼的生长部分，骨骼钙化不良而致骨骼病变，多见于婴幼儿，影响小儿生长发育，是我国儿科重点防治的四病之一。

临床发现VitD缺乏性佝偻病除骨骼病变外，同时可影响神经、肌肉、造血及免疫等组织器官的功能。这引起了人们对VitD生理作用及临床意义的极大兴趣，近年来对VitD的研究取得了重大进展。

研究表明，VitD主要是通过与维生素D受体（vitaminDreceptor，VDR）结合发挥其生物学作用。VDR与其配体1,25(OH)2D3（钙调素）结合后形成激素-受体复合物，再与细胞核的VitD反应元件相结合，激活或抑制含有VitD反应元件的基因，发挥其作用。

VDR能在全身多个系统器官组织表达，提示VitD作用广泛，研究发现VitD不仅仅影响钙磷代谢，而且具有广泛的重要的生理及病理功能，如调节激素分泌、影响免疫功能、调节细胞增生与分化，从而与多种疾病的发生发展密切相关。下面就维生素D的骨骼外作用作简单介绍。

心血管作用

近年来对VitD与心血管疾病关系的研究引人注目。其潜在机制见下表。

维生素D缺乏影响心血管疾病发生发展潜在机制（点击图片查看大图）

我们的研究表明，VDR基因剔除鼠存在高血压、心脏肥厚，心脏局部肾素、血管紧张素表达异常，主动脉内皮素表达异常，心脏A型心钠素表达水平明显升高，VitD下调其表达，应用血管紧张素转换酶抑制剂能逆转心室肥厚、下调肾素、血管紧张素、内皮素及心钠素表达，证实VitD、血压、肾素密切相关。

进一步研究发现，载脂蛋白（apo）E-/-鼠血25-(OH)D降低，NO、eNOS增高，主动脉VDR表达上调。1,25(OH)2D上调主动脉ECeNOSmRNA表达，抑制凋亡相关基因Bcl-2及fasmRNA改变。高脂饮食加重apoE-/-鼠AS病变，降低血25-(OH)D水平。构建VDR基因特异性siRNA（smallinterferingRNA）真核表达载体。

体外发现VDRiRNA转染组EC活力下降、凋亡增加、NO下降、eNOS和apoEmRNA表达下调。体内发现VDRiRNA致血脂异常，尾静脉注射VDRiRNA下调SOD与NO水平，促进脂质过氧化，损伤内皮功能、加速AS，高脂可使apoE-/-鼠主动脉apoEmRNA表达减少，VDRiRNA可进一步降低其表达，加重血脂代谢异常。表明高脂、VitD、apoE相互作用，影响AS病变发生发展，抑制VDR，可下调apoEmRNA表达，导致EC活力下降、凋亡增加、NO下降、eNOS表达下调，高脂加强此作用。

免疫系统与感染免疫性疾病

Finsen由于证实日光浴对寻常狼疮有效，而被授予年诺贝尔奖，研究发现维生素D调节自身免疫，阳光与纬度和疾病的发生密切相关，此引起人们对维生素D对免疫系统的作用以及影响与免疫相关疾病特别是自身免疫性疾病发生发展的兴趣。

大量研究表明VitD在免疫系统具有关键作用，1,25-(OH)2-VitD3能够使单核细胞分化为巨噬细胞，而巨噬细胞为机体第一道非特异性免疫防线。巨噬细胞含有1α羟化酶，能够促进1,25-(OH)2-VitD3的合成，反过来，局部1,25-(OH)2-VitD3增加又能提升巨噬细胞酶的活性。

1,25-(OH)2-VitD3能抑制细胞因子如IL-1、IL-6、IL-12和TNF的合成，减少细胞表面MHC-Ⅱ分子，减少巨噬细胞对淋巴细胞抗原特异性活性。且抑制Th-2细胞IL-2和IL-6的产生，抑制T细胞增生，抑制GM-CSF和γ干扰素的产生，抑制细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）。此外，1,25-(OH)2-VitD3提升巨噬细胞的细胞毒作用，阻滞中性粒细胞arachidonic酸释放。由此可见1,25-(OH)2-VitD3具有重要的免疫调节作用，故在感染免疫性疾病的发生发展中有重要作用。

（一）风湿性关节炎

流行病学研究发现，60%以上的风湿性关节炎患者血25-(OH)-D水平低于50nmol/L，16%的患者低于12.5nmol/L，活动期患者降低更明显。在风湿性关节炎动物模型中应用VitD制剂能减少IL-1、IL-6、IL-12和TNF的合成，明显抑制疾病的活动性，且作用与剂量有关，临床研究发现1μg1α-VitD疗效不佳，2μg1α-VitD或较大剂量的VitD和25-(OH)-D治疗则能明显缓解患者疼痛，伴随血C反应蛋白含量明显降低。

也有研究观察到维生素D与多个疾病比如多发性硬化、系统性红斑狼疮和类风湿关节炎等自身免疫性疾病发生发展有密切的关系。

（二）感染性疾病

VitD与感染性疾病的关系资料不多，但是有人发现血VitD水平降低，则感染危险性增加，如佝偻病患儿易患急性呼吸道感染和肺炎，应用VitD和钙剂治疗能明显减少呼吸道感染的发病率。研究表明亚临床型VitD缺乏也与反复呼吸道感染密切相关。

研究发现流感发病高峰与血25(OH)D水平相关联，高水平的25(OH)D使上呼吸道感染危险性降低，女性每天口服IUVitD一年上呼吸道危险性减少90%，学龄儿童每天口服IUVitD从11月到3月，A型流感危险性降低50%。

VitD与结核感染密切相关，单核-巨噬细胞功能降低在结核病的病理生理学方面扮演了重要角色，结核感染患儿血1,25-(OH)-VitD3水平降低，VDR基因Taq1多态性与结核的易感性相关联。且有研究发现日光浴对结核病有效。

单核细胞和巨噬细胞产生cathelicidin，此为一种内源性抗菌多肽类物质，其作用是保护皮肤及其它器官组织免受致病菌的侵害。单核细胞和巨噬细胞表面的Toll样受体能上调VDR表达和维生素D1-α羟化酶表达，催生具有抗菌活性的cathelicidin，杀死细胞内的结核杆菌，如25(OH)D水平降至20ng/mL，cathelicidin产生将停止。

（三）自身免疫性肝炎和原发性胆汁性肝硬化

有人采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性方法分析了例自身免疫性肝炎、74例原发性胆汁性肝硬化和健康对照者的VDRApaⅠ、BsmⅠ、FokⅠ、TaqⅠ基因多态性，发现与对照组比较，原发性胆汁性肝硬化与BsmⅠ多态性明显相关[chi(2)=9.49]，而自身免疫性肝炎与FokⅠ多态性明显相关[chi(2)=9.71]，提示原发性胆汁性肝硬化和自身免疫性肝炎这类自身免疫性肝病患者与VDR基因多态性有关。

（四）炎症性肠病

溃疡性结肠炎和克隆氏病是较为常见的炎症性肠病，研究发现患者血清25-(OH)-D水平明显降低，在美国炎症性肠病发病率的地域性差异也提示VitD可能是影响疾病发生发展的重要因素。在IL-10基因剔除鼠动物模型，如合并VitD缺乏，能自发出现与人类炎症性肠病类似的症状，如腹泻、恶液质等，死亡率很高，如未合并VitD缺乏，则无腹泻、消瘦发生。而且发现补充VitD能明显改善症状。

在对例溃疡性结肠炎、例克隆氏病、例健康人VDRApaⅠ、BsmⅠ、FokⅠ、TaqⅠ基因多态性的研究中发现，与对照组及溃疡性结肠炎患者比较，克隆氏病患者8号外显子密码子TaqⅠ多态性（基因型“tt”）明显增高（等位基因频率分别为0.12,0.12,0.22）（oddsratio=1.99，95%可信限1.14-3.47，P=0.），说明克隆氏病与VDR基因有关。有人提出VDR可能是炎症性肠病的易感基因。进一步研究发现-(OH)2-D和它的类似物EB、KH能抑制活动性溃疡性结肠炎T淋巴细胞增生。（待续）