特應(yīng)性皮炎與維生素D

張警兮 姚煦

特應(yīng)性皮炎與維生素D

張警兮 姚煦

特應(yīng)性皮炎（AD）是一種常見于兒童，易伴發(fā)哮喘、過敏性鼻炎等特應(yīng)性疾病的炎癥性皮膚病。在西方國家中，兒童發(fā)病率達(dá)15%～30%，成人發(fā)病率為2%～10%［1］。我國最新的研究數(shù)據(jù)顯示，上海3～6歲兒童患病率達(dá)8.3%［2］，南京市2～6歲兒童患病率為5.88%［3］，已接近發(fā)達(dá)國家。AD的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，現(xiàn)仍未明確，皮膚屏障功能和免疫功能異常在AD發(fā)病中占主要地位。近年來，隨著維生素D骨外作用的研究進(jìn)展，維生素D的免疫調(diào)節(jié)作用逐漸被重視，尤其是維生素D水平降低可能與一些皮膚病有關(guān)，如AD、銀屑病和自身免疫性疾病。

一、維生素D

1.維生素D的合成和代謝：皮膚中的7脫氫膽固醇在中波紫外線（UVB，280～320 nm）照射下轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)源性維生素D（維生素D3或膽骨化醇）,是體內(nèi)維生素D的主要來源。另外，從富含維生素D3的食物中亦可獲得外源性維生素D（麥角鈣化固醇）。維生素D3與血漿中的維生素D結(jié)合蛋白結(jié)合，轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟線粒體內(nèi)，通過25羥化酶羥化，形成25（OH）D3（25羥膽骨化醇）。血清25（OH）D3與α球蛋白結(jié)合，是維生素D3在血循環(huán)中的主要形式，常作為測量指標(biāo)，用于評價體內(nèi)維生素D營養(yǎng)狀況。25（OH）D3在腎小管近曲小管上皮細(xì)胞內(nèi)線粒體1α羥化酶（CYP27B1）的作用下羥化成維生素D的活性形式1,25（OH）2D3。羥化過程也可以發(fā)生在皮膚的角質(zhì)形成細(xì)胞（KC）中，炎癥皮損區(qū)存在CYP27B1表達(dá)上調(diào)［4］，補(bǔ)充足量的25（OH）D3可致皮膚局部的1,25（OH）2D3表達(dá)增加。

2.維生素D受體：1,25（OH）2D3多通過自分泌或旁分泌與其受體結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用。維生素D受體（VDR）分為兩種，分別為核維生素D受體（nVDR）和膜維生素D受體。1,25（OH）2D3主要通過nVDR來發(fā)揮作用。人類nVDR可分為3個功能域：N端為可變域，中間為DNA結(jié)合域，C端為配體結(jié)合域。1,25（OH）2D3作為配體與nVDR結(jié)合后導(dǎo)致后者空間構(gòu)像改變，致兩者穩(wěn)定結(jié)合，同時促使nVDR與維A酸核受體（RXR）形成異源二聚體，1,25（OH）2D3-VDR-RXR復(fù)合物形成后，與DNA上的特定基因序列維生素D反應(yīng)元件結(jié)合，從而增強(qiáng)或抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄。膜維生素D受體可介導(dǎo)快速的非基因效應(yīng)。1,25（OH）2D3可通過Ca2+通道、蛋白激酶C、絲裂原活化蛋白激酶通路發(fā)揮非基因組調(diào)節(jié)作用。

3.維生素D缺乏的普遍性：維生素D缺乏是指人體維生素D攝入不足、中波紫外線光照不足、維生素D吸收障礙或維生素D活化過程受損所致的一系列病癥。維生素D缺乏在世界各地都有報道，發(fā)病率為30%～90%，在發(fā)展中國家呈上升趨勢［5］。中國數(shù)據(jù)顯示，維生素D缺乏癥的患病率在26.6%～90%［6］。

二、維生素D的免疫調(diào)節(jié)作用

1.維生素D與固有免疫：正常皮膚屏障是抵御外界刺激、變應(yīng)原和微生物的第一道防線。皮膚物理屏障主要由兩部分組成：緊密連接作為液-液界面屏障控制水、電解質(zhì)通過細(xì)胞旁路徑的通道；角質(zhì)層作為氣-液界面屏障避免水分流失［7］。緊密連接主要由閉合蛋白和閉鎖小帶蛋白家族組成，維生素D3可誘導(dǎo)閉合蛋白、閉鎖小帶1、閉鎖小帶2和黏著斑蛋白的表達(dá)［8］。研究表明，閉合蛋白1基因敲除小鼠會在出生后24 h內(nèi)死亡，經(jīng)測量其嚴(yán)重脫水、表皮滲透性增加［9］。絲聚蛋白是表皮屏障功能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)蛋白，AD患者常見絲聚蛋白基因突變［10］。絲聚蛋白基因缺陷對AD患者最直接的影響是減少角質(zhì)層水合作用，導(dǎo)致經(jīng)表皮流失的水分增加。研究表明，維生素D受體激動劑處理后的AD小鼠動物模型顯示，包括絲聚蛋白基因在內(nèi)的皮膚屏障基因表達(dá)顯著增加［11］，表明維生素D有益于AD的表皮屏障功能修復(fù)。1,25（OH）2D3可調(diào)節(jié)表皮中的鈣含量，這對角質(zhì)層屏障的更新和維護(hù)至關(guān)重要［12］。

AD患者皮膚屏障受損和免疫功能異常，更易導(dǎo)致微生物定植和感染，尤其是金黃色葡葡萄球菌和單純皰疹病毒［13］。金黃色葡葡萄球菌分泌毒素導(dǎo)致和加劇AD患者皮膚的持續(xù)感染，進(jìn)而引起T細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞的活化［5］。角質(zhì)形成細(xì)胞分泌的抗微生物肽是表皮化學(xué)屏障的關(guān)鍵組分。研究發(fā)現(xiàn)，維生素D可與甲狀旁腺激素或甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白結(jié)合，協(xié)同促進(jìn)抗微生物肽的生成，增強(qiáng)免疫防御功能［14］。Kanda等［15］研究發(fā)現(xiàn)，1,25（OH）2D3缺乏與AD患者血清中低水平LL-37、皮膚反復(fù)感染有關(guān)，1,25（OH）2D3可增加角質(zhì)形成細(xì)胞和中性粒細(xì)胞LL-37的分泌。

抗原提呈細(xì)胞主要包括，樹突細(xì)胞（DC）和單核細(xì)胞，抗原提呈細(xì)胞核內(nèi)表達(dá)VDR。1,25（OH）2D3可調(diào)節(jié)DC的功能，主要表現(xiàn)為誘導(dǎo)免疫耐受［12］。1,25（OH）2D3通過減少DC表面CD1α、主要組織相容性復(fù)合體-Ⅱ類分子以及共刺激信號分子（如CD40、CD80、CD86）的表達(dá)，抑制DC的成熟及其激活免疫應(yīng)答的功能，誘導(dǎo)免疫耐受表型的DC產(chǎn)生，從而減輕炎癥反應(yīng)［16］。當(dāng)微生物突破機(jī)體的物理屏障，活化的單核細(xì)胞通過Toll樣受體識別具有病原體相關(guān)模式分子的抗原，誘導(dǎo)早期炎癥反應(yīng)。1,25（OH）2D3可下調(diào)單核細(xì)胞Toll樣受體的表達(dá)，減少腫瘤壞死因子（TNF）α的產(chǎn)生，從而抑制其炎癥反應(yīng)［17］。離體實(shí)驗(yàn)表明，1,25（OH）2D3可降低健康人群DC對Ⅰ型干擾素（IFN）成熟信號的反應(yīng)，抑制單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生前炎癥因子IL-1、TNF及DC的分化。皮膚1,25（OH）2D3水平升高可促進(jìn)肥大細(xì)胞分泌IL-10，抑制皮膚炎癥［18］。

2.維生素D與適應(yīng)性免疫：幾乎所有參與適應(yīng)性免疫的細(xì)胞均表達(dá)VDR，使這些細(xì)胞具備了對維生素D產(chǎn)生應(yīng)答的前提條件。1,25（OH）2D3主要作用于CD4+T細(xì)胞，CD4+T細(xì)胞在抗原刺激下轉(zhuǎn)化為Th0，后者在不同細(xì)胞因子環(huán)境中分化為Th1、Th2、Th17、Treg等效應(yīng)T細(xì)胞。1,25（OH）2D3抑制Th1型細(xì)胞因子，如，白細(xì)胞介素（IL）2，IFN-γ，增加IL-4、IL-5、IL-10的產(chǎn)生，從而抑制Th1的活化，使CD4+T細(xì)胞向Th2分化［19］。也有體外實(shí)驗(yàn)顯示，單獨(dú)使用1,25（OH）2D3或聯(lián)合糖皮質(zhì)激素均可誘導(dǎo)IL-10分泌，抑制Th1、Th2炎癥反應(yīng)［20］。故有學(xué)者提出，體外實(shí)驗(yàn)中，1,25（OH）2D3的濃度決定Th2細(xì)胞的功能和分化。觀察高濃度1,25（OH）2D3（1× 10-6M）對人外周血單核細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)IFN-γ分泌減少，IL-5和IL-13分泌增加；低濃度1,25（OH）2D3（1×10-7M～ 1×10-9M）對Th1、Th2型細(xì)胞因子均有抑制作用。在人外周血中，1,25（OH）2D3可使IL-10+Treg增殖。近期一些動物模型實(shí)驗(yàn)表明，維生素D可促進(jìn)Treg活化［21］。1,25（OH）2D3還可抑制活化的T細(xì)胞表達(dá)Fas-L，抑制I-6、IL-23的產(chǎn)生，影響Th17的發(fā)育及功能，進(jìn)而抑制IL-17產(chǎn)生［18］。維生素D缺乏會促進(jìn)Th17和Th9的大量產(chǎn)生誘發(fā)自身免疫，而在小鼠和人體內(nèi)，維生素D治療后Th17促炎癥反應(yīng)會被阻滯［22］。

1,25（OH）2D3上調(diào)細(xì)胞周期負(fù)調(diào)控因子p27基因的表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞周期正調(diào)控因子CDK4、CDK6及細(xì)胞周期蛋白D的表達(dá)，抑制細(xì)胞從DNA合成前期過渡到DNA合成期，從而有效抑制活化B細(xì)胞的增殖。1,25（OH）2D3還可抑制B細(xì)胞向漿細(xì)胞轉(zhuǎn)化所需的轉(zhuǎn)錄因子X盒結(jié)合蛋白-1和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)至細(xì)胞核信號分子1表達(dá)，使得B細(xì)胞向漿細(xì)胞、記憶B細(xì)胞的分化及免疫球蛋白的產(chǎn)生過程被抑制［23］。

三、維生素D治療AD

1.維生素D治療AD的臨床研究：近期多項(xiàng)臨床研究表明，維生素D低水平與AD發(fā)病密切相關(guān)，補(bǔ)充維生素D可有效治療AD。Ba?z等［24］進(jìn)行了一項(xiàng)239例法國新生兒的前瞻性出生隊(duì)列研究，發(fā)現(xiàn)在1、2、3、5歲時，血清25（OH）D3水平與早發(fā)或遲發(fā)AD的發(fā)生率負(fù)相關(guān)。韓國一項(xiàng)研究表明，在韓國人口中，低水平維生素D與AD有關(guān)［25］。Peroni等［26］發(fā)現(xiàn)，血清維生素D水平與兒童AD患者SCORAD評分負(fù)相關(guān)。Ssmochocki等［27］進(jìn)行一項(xiàng)包括95例AD患者、58例健康人群對照的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在AD患者中25（OH）D3缺乏與皮膚反復(fù)感染、冬季加重以及皮損主要位于未暴露區(qū)有關(guān)。對血清25（OH）D3低于15 ng/mL的AD患者，予口服維生素D3 2 000 IU/d，治療3個月后，患者血清25（OH）D3水平增加了一倍，90%的受試者皮損好轉(zhuǎn)，SCORAD評分降低，且在服藥期間，皮膚感染次數(shù)減少。

2.維生素D治療AD的局限和爭議：人體內(nèi)影響維生素D水平的因素眾多，如，年齡、性別、緯度、季節(jié)、膚色、日曬時間、飲食習(xí)慣等，故維生素D的充足、不足與缺乏的分界限，補(bǔ)充維生素D的安全范圍和血清25（OH）D3的最適范圍尚存在爭論。由于不同的研究中維生素D的測量方法不同，給維生素D與AD的研究和分析帶來困難。小樣本實(shí)驗(yàn)表明，補(bǔ)充維生素D會加重AD兒童的病情［28］。有學(xué)者提出，AD患者可能存在不同分型，故對補(bǔ)充維生素D反應(yīng)不一。也有研究認(rèn)為，血清25（OH）D3水平與健康的關(guān)系呈U形曲線，過高也可能加重AD病情。另外，維生素D的一些不良反應(yīng)也限制了其在臨床中的應(yīng)用，如，高鈣血癥、高尿鈣、骨重吸收增強(qiáng)等問題。故已有學(xué)者將注意力轉(zhuǎn)向維生素D類似物上，希望通過結(jié)構(gòu)改造，能將其免疫調(diào)節(jié)功能與鈣代謝平衡調(diào)節(jié)作用分離。

四、結(jié)語

隨著維生素D骨外作用研究不斷深入，其獨(dú)特的免疫調(diào)節(jié)功能越來越得到人們的重視。很多研究已表明，維生素D對特應(yīng)性疾病的作用，但目前尚缺乏大規(guī)模前瞻性研究。維生素D對AD患者固有免疫的調(diào)節(jié)作用得到廣泛認(rèn)可，但其調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫的機(jī)制尚存在爭論。探討維生素D在AD發(fā)病機(jī)制中的作用，補(bǔ)充維生素D的方法及適宜劑量，可為AD新的治療策略提供理論依據(jù)。

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10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2015.09.028

國家自然科學(xué)基金（81171501、81371735）；2014年亞美醫(yī)學(xué)基金會（MMAAP）皮膚病項(xiàng)目基金

210042南京，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院皮膚病研究所

姚煦，Email：dryao_xu@126.com

2015-05-20）

（本文編輯：吳曉初）