劉楊洋綜述,何曉彬審校
(瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院消化內科,四川瀘州646000)
維生素D與炎癥性腸病的相關性
劉楊洋綜述,何曉彬審校
(瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院消化內科,四川瀘州646000)
維生素D; 炎性腸疾??; 受體,骨化三醇; 綜述
維生素D廣泛存在于自然界各生物體內,是人體生長發(fā)育不可或缺的一類重要維生素。近年來,隨著對維生素D的進一步深入研究,其不僅在調控鈣磷代謝發(fā)揮著重要作用,同時也參與機體抗感染和免疫調節(jié)[1-2]。維生素D可能通過調控炎癥因子表達及抑制促炎細胞增殖等炎癥性疾病發(fā)病機制中的重要環(huán)節(jié),影響炎癥的進程,從而在免疫/炎癥系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用[3]。炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)目前發(fā)病機制及其病因尚未完全明確,研究表明腸道黏膜免疫系統(tǒng)的異常炎性反應在其疾病進程中具有重要作用[4]。
IBD是發(fā)生于消化道的慢性、復發(fā)性、進行性加重的以炎性改變?yōu)橹鞯囊活惣膊?,主要包括克羅恩?。–rohn′s disease,CD)和潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis,UC)。臨床可表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、水腫、食欲減退、體質量下降等,目前其病因及發(fā)病機制仍未完全明確。一般認為,在病理狀態(tài)下,機體對腸道內菌群正常防御能力降低,加之細菌本身及代謝產物等對機體免疫系統(tǒng)侵襲刺激等作用而產生的慢性炎癥。雖然臨床診療水平提高,但對其治療效果仍欠佳,國內外學者對其發(fā)病機制研究逐漸增多,探求對其新的治療思路及方法,從而降低復發(fā)率,提高IBD患者預后和生活質量[3,5]。研究表明維生素D與IBD發(fā)病相關。因此,作者對維生素D與IBD發(fā)病機制、病因及影響因素的國內外相關性研究進行綜述。
1.1 維生素D來源與代謝 維生素D為固醇類衍生物,天然維生素D主要包括2種形式:維生素D2(麥角鈣化醇)和維生素D3(膽鈣化醇),對人類而言,后者起主要作用,維生素D3主要來自蛋黃、動物肝臟及牛奶制品等動物性食物。研究發(fā)現(xiàn),存在于動物表皮中的7-脫氫膽固醇經紫外線照射后也可自身合成維生素D3,還證實上皮細胞及單核細胞在某些特定條件下也可自身合成維生素D3。維生素D的活性形式是1,25二羥維生素D3[1,25(OH)2D3]。食物中的維生素D大部分在空腸及回腸吸收,主要經肝臟、腎臟等羥化后形成活性形式,其分解代謝主要場所在肝內,并將其代謝產物通過膽汁排泄。血鈣、甲狀旁腺激素、降鈣素、催乳素等可調節(jié)維生素D在機體內的濃度及其形式。
1.2 維生素D對免疫反應的影響 維生素D在機體經代謝活化后,結合并激活維生素D受體(VDR),從而產生配體激活轉錄信號因子的作用[6]。在IBD的發(fā)病機制中,適應性免疫備受關注,研究證實,在腸道帶菌環(huán)境下,固有免疫也發(fā)揮著至關重要的作用[1,7-8]。目前研究認為,IBD是以遺傳易感性為基礎,環(huán)境因素共同參與,黏膜免疫系統(tǒng)對腸道內抗原物質的異常免疫反應引起的腸道損害[9-10],即由腸道細菌成分或其代謝產物等誘發(fā)機體的異常免疫反應。感染和免疫是IBD發(fā)病過程的關鍵所在。正常情況下,腸道表面有一道完整的黏膜屏障,由腸道上皮細胞間通過細胞連接組成,可以阻止微生物及毒性大分子通過。另外,腸黏膜表面還覆蓋著一層由腸上皮細胞及潘氏細胞等分泌的抑菌肽[11],維生素D可通過一系列細胞內信號轉導途徑使單核巨噬細胞的維生素D受體及維生素D1羥化酶表達增加,最終誘導上述細胞表達抑菌肽增加。抑菌肽是機體免受腸道細菌感染的重要物質基礎,其觸發(fā)并維持著細胞內直接的抗菌活性,并通過調節(jié)黏膜表層菌群,維持腸道微生態(tài)平衡。
維生素D參與機體適應性免疫主要是通過對樹突狀細胞(dendritic cells,DC)的調節(jié)而起作用[12]:誘導骨髓細胞分化DC數(shù)目減少,從而降低其誘發(fā)的適應性免疫應答,減輕炎性反應;增加巨噬細胞數(shù)量,增強局部固有免疫反應。抑制DC的成熟,減少初始T細胞的激活;因此,維生素D可以通過調節(jié)DC的質與量最終引起T細胞介導的免疫反應降低。另外,維生素D也可誘導DC表達和分泌白細胞介素等細胞因子量的改變,從而影響炎性反應[13-14]。故維生素D缺乏可引起機體免疫反應異常。
VDR是類固醇激素/甲狀腺激素受體超家族的一員,為核內生物大分子。眾所周知,在人體中,VDR和CYP27B1廣泛表達于各類細胞,包括在免疫/炎癥系統(tǒng),這就提供了維生素D在炎癥性疾病發(fā)揮作用的生物學基礎。維生素D功能的實現(xiàn)可能主要通過2種途徑實現(xiàn):(1)調節(jié)內生維生素D的活化形式,即維生素D-1,25(OH)2D3的水平[15]。因為維生素D發(fā)揮功能,需達到一定濃度,而且作用局部濃度往往是正常循環(huán)的數(shù)倍,其中一個重要原因就是1α羥化酶的作用。通過羥化25(OH)D成為活性1,25(OH)2D3達到局部作用部位的高濃度,并通過內分泌、自分泌及旁分泌等方式發(fā)揮作用;(2)VDR表達的量及其功能[16]:VDR包括核受體(nVDR)及膜受體(mVDR)兩大類,而維生素D的免疫調節(jié)功能主要通過nVDR實現(xiàn)。人類基因組圖譜篩選證實VDR基因與IBD有關,故VDR基因可能為IBD候選易感基因之一[15]。巨噬細胞作為正常機體免疫系統(tǒng)中一種免疫細胞,在嬰兒的免疫反應中發(fā)揮著重要作用。維生素D正是通過VDR參與免疫反應[16]。對于巨噬細胞,抗原結合并激活Toll-like受體(TLR1/2),從而使VDR和CYP27B1表達上調,最終誘導產生抑菌肽。CYP27B1的上調可使1,25(OH)2D3量增加,并進一步激活VDR,類似于正反饋調節(jié)。VDR與CYP27B1均可表達于巨噬細胞和樹突狀細胞,通過對抗VDR功能或特異性抑制CYP27B1,抑菌肽mRNA的受抑制大大增強,導致抑菌肽量的減少,其抗菌活性也明顯降低,不利于機體免疫自穩(wěn)。
近年來,關于血清維生素D濃度與疾病嚴重程度及活動度的研究逐漸增多,有報道通過對比患病組與健康組的血清維生素D濃度,認為合并紅細胞沉降率(ESR)升高的IBD患者,相比對照組其濃度則明顯降低,因此,維生素D缺乏可以作為伴有ESR升高的IBD患者的監(jiān)測指標。另外,臨床研究表明 UC和 CD患者血清25(OH)D濃度均較正常人群降低。UC患者血清25(OH)D濃度與疾病活動度呈負相關[17-18]。
對于IBD患者,作者認為血清維生素D濃度對于疾病活動程度有一定指導意義,維生素D缺乏可從不同方面影響IBD患者的發(fā)病及疾病進展,因此保持合適的血清維生素D濃度對未患病者及患病者都有益處,大部分臨床研究支持定義維生素 D缺乏下限標準為20 ng/mL(50 nmol/L),20~<30 ng/mL為維生素D相對缺乏,其正常值標準為:30~60 ng/mL(75~150 nmol/L)。然而,目前對于IBD患者,其最適血清維生素D濃度尚無定論,主要存在幾個問題:血清維生素D濃度與地區(qū)、季節(jié)、飲食、人種[19]等均有聯(lián)系,因此制訂其最適濃度,還需進一步大樣本、長期研究才能確定最適濃度。
通過目前大量基礎及臨床研究,證實維生素D在IBD的發(fā)生、發(fā)展過程中有著密切關系,而且對IBD的預后及生活質量有一點聯(lián)系。也有報道維生素D及VDR與慢性肝炎,系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)等慢性炎癥性疾病有其一定關聯(lián)[20-22]。但是維生素D在抑制機體炎性反應,尤其對于腸道這個特殊的帶菌環(huán)境,其具體抑制促炎因子的機制及作用方式還需進一步研究和論證。但是可以看到維生素D對于IBD的治療能有較好的效果[23-24]。作者相信,隨著分子生物學、免疫學等研究的進一步深入和流行病學的完善補充,血清維生素D對于IBD的篩查、早期預防和治療,以及治療的規(guī)范性將會更加完善,對于IBD患者的預后和生活質量也會有極大的益處,而這些都將是繼續(xù)研究的方向。
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2015-06-16)
劉楊洋(1989-),女,四川樂山人,碩士研究生,主要從事消化道腫瘤的研究;E-mail:546036415@qq.com。
何曉彬(E-mail:1072743977@qq.com)。