維生素D在慢性病毒性肝病中的作用與機制

李海天 徐成軍 趙彩彥

維生素D（VD）是具有生物活性的脂溶性類固醇衍生物，它的活性形式是1，25－二羥維生素D3［1，25（OH）2－D3］，能調(diào)節(jié)鈣磷代謝，具有抗佝僂病的作用。VD可以從食物中攝取，也可經(jīng)日光照射由皮膚中7－脫氫膽固醇轉(zhuǎn)換而成。在肝臟中VD水解活化形成25－OH維生素D［25－（OH）D］，進(jìn)一步在腎臟中形成代謝活性物質(zhì)1，25－OH 維生素D［1，25（OH）2D］。血漿25－（OH）D 水平能很好反映機體VD的儲備［1］。目前的研究結(jié)果表明，1，25（OH）2－D具有免疫調(diào)節(jié)作用，并與炎性反應(yīng)、纖維化及腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。本文就VD在慢性病毒性肝病中的作用與機制作一綜述。

1 VD的生物學(xué)作用及其機制

1.1 VD的基因途徑

VD在細(xì)胞中主要通過與細(xì)胞核上的維生素D受體（VDR）結(jié)合，發(fā)揮其調(diào)控基因表達(dá)的作用。VDR是一種核轉(zhuǎn)錄因子，屬于類固醇激素／甲狀腺激素受體超家族成員。VDR在免疫細(xì)胞中均有表達(dá)，能通過活化免疫細(xì)胞上Toll樣受體（TLR）激活天然免疫系統(tǒng)。VDR通過下調(diào)主要組織相容性復(fù)合體－Ⅱ（MHC－Ⅱ）類分子及協(xié)同刺激因子，直接抑制T細(xì)胞的增殖及其分泌干擾素γ（IFN－γ）的能力，同時調(diào)控Th－1／Th－2的免疫漂移。VDR對于B細(xì)胞的作用主要表現(xiàn)為可抑制B細(xì)胞，減少漿細(xì)胞增殖和免疫球蛋白的產(chǎn)生。另外，VD還能抑制巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞（DC）分泌細(xì)胞因子，阻礙單核細(xì)胞分化成DC，并誘導(dǎo)出具有致耐受表型和功能的DC。其中未成熟的DC與T淋巴細(xì)胞的致耐受性密切相關(guān)。

1.2 VD的非基因效應(yīng)

VD的快速非基因效應(yīng)主要表現(xiàn)在小腸對鈣的快速吸收、胰島素的分泌、破骨細(xì)胞離子通道開放、內(nèi)皮細(xì)胞快速遷移等方面。VD能促進(jìn)鈣、磷脂酰肌醇的代謝，改變蛋白激酶C的亞細(xì)胞分布，提高其活性，并使絲氨酸／蘇氨酸激酶激活。VDR可通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）促進(jìn)白細(xì)胞移動，在慢性病毒性肝病的炎性反應(yīng)環(huán)節(jié)起到重要作用。MMP－3的基因多態(tài)性與乙型肝炎病毒（HBV）的持續(xù)感染及肝硬化有關(guān)。同時，在應(yīng)用干擾素聯(lián)合利巴韋林治療慢性丙型肝炎（CHC）的過程中，MMP－9的表達(dá)下降。一項對于日本人的研究發(fā)現(xiàn)，MMP－1、MMP－3、MMP－9的基因多態(tài)性與CHC的進(jìn)展及肝細(xì)胞癌的不良預(yù)后有關(guān)。MMP－9／MMP－2的比值對于診斷早期肝細(xì)胞癌具有重要作用。VD類似物能減少 MMP－2、MMP－9的表達(dá)，VDR TaqⅠ的多態(tài)性與 MMP－9的天然抑制劑 TI MP－1有關(guān)［2］。

2 VD在慢性病毒性肝炎中的作用

目前對于定義VD最佳的血清學(xué)水平還存在一定的爭議。一方面，血清VD水平降低會使鈣、磷酸鹽代謝失衡，直接導(dǎo)致骨量減少、骨質(zhì)疏松甚至骨折；另一方面，VD和一些肝外疾病如腫瘤、炎性反應(yīng)、自身免疫性疾病等相關(guān)。目前普遍認(rèn)為，血清25－羥VD水平＜20 ng／mL為 VD缺乏［3］。VD的缺乏在健康人群中普遍存在，在慢性肝病患者中有64%～92%的患者血清中VD的水平＜20 ng／mL。Kaplan－Meier生存曲線描述了血清中低VD水平與高病死率呈密切相關(guān)（P＜0.001）。Bellecave等［4］研究表明，血清VD水平低于25 n mol／L是國際標(biāo)準(zhǔn)化比值（INR）和血清膽紅素（SB）升高的可靠預(yù)警。

HBV主要侵襲肝臟。在HBV感染時，血清VD水平與其發(fā)病進(jìn)程密切聯(lián)系［5］。Far nik等［6］研究表明，慢性乙型肝炎（CHB）患者中HBV的高水平復(fù)制與VD的缺乏密切相關(guān)。CHB患者血清HBV DNA的載量可能成為VD缺乏的一個決定性因素。Maha mid等［7］研究表明，血清VD水平正常的患者更易發(fā)生乙肝表面抗原（HBs Ag）的血清學(xué)清除，這可能與VD的免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。在HBV感染者中約1／3有結(jié)節(jié)性多動脈炎，并通常在早期階段出現(xiàn)動脈損傷［8］，這表明VD的缺乏導(dǎo)致了CHB患者免疫耐受的缺失［9］。VDR是介導(dǎo)VD發(fā)揮作用的核受體。VDR基因具有多態(tài)性，含有ApaI、Bs mI、FokI和TaqI這4個酶切位點。然而VDR的基因多態(tài)性并不改變VDR蛋白的氨基酸序列，主要影響VDR基因的轉(zhuǎn)錄［10］。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，VDR基因多態(tài)性與慢性肝病密切相關(guān)。李俊紅等［11］研究發(fā)現(xiàn)，攜帶有FokI C等位基因的基因型或單體型者，感染HBV后轉(zhuǎn)為慢性化的概率增加。Bellamy等［12］的研究中分析了VDR基因Taq I與HBV感染的關(guān)系，在HBs Ag陽性兒童中VDRTaqI TT基因型比例高于HBs Ag陰性兒童；而在HBs Ag陽性的成人中VDR－TaqI r ITll基因型比例高于HBs Ag陰性的成人，這進(jìn)一步證明了VDR基因多態(tài)性與HBV的清除密切相關(guān)。

丙型肝炎病毒（HCV）感染人體后可引起炎性因子分泌增加，如腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、可溶性腫瘤壞死因子受體（TNFR）及CXC趨化因子10（CXCL10）。TNF－α與CHC患者的胰島素抵抗密切相關(guān)，在HCV陽性的患者中，上述細(xì)胞因子進(jìn)一步加重了患者的胰島素抵抗。趨化因子CXCL10在CHC患者的血清中表達(dá)明顯升高，與病毒載量、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）水平及肝臟炎性反應(yīng)程度相關(guān)，且與治療失敗呈顯著相關(guān)。有研究顯示VD可以減少TNF－α及CXCL10等致炎因子的產(chǎn)生，同時促進(jìn)抗原遞呈細(xì)胞致耐受表型的產(chǎn)生，從而使VD抑制炎性T細(xì)胞的反應(yīng)，致炎因子IFN－γ、白細(xì)胞介素17（IL－17）分泌減少，抗炎因子IL－4、IL－10分泌增加，減輕肝臟炎性反應(yīng)。胰島β細(xì)胞上也有VDR的表達(dá)，VD與胰島β細(xì)胞上的VDR結(jié)合后可以增加胰島素的分泌及活性，使CHC患者胰島素抵抗得到緩解。感染HCV后可能存在許多自身免疫性疾病的表現(xiàn)，如出現(xiàn)非器官特異性的抗體、膜性和膜增生性腎小球腎炎、冷沉淀蛋白血癥和結(jié)節(jié)性多動脈炎。一項干預(yù)性試驗表明，在慢性肝病特別是CHC的治療過程中，補充VD可使患者的預(yù)后有明顯改善。

在培養(yǎng)感染HCV的Huh－7.5肝癌細(xì)胞的過程中，VD促進(jìn)了干擾素－β（IFN－β）的產(chǎn)生。IFN－β通過與細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合，引發(fā)信號級聯(lián)放大效應(yīng)，將信號傳遞至細(xì)胞核，調(diào)控一系列基因表達(dá)相應(yīng)抗病毒蛋白（AVP），如蛋白激酶R、2，5－寡腺苷酸合成酶、抗黏液病毒蛋白（Mx A）和RNA依賴的腺苷脫氮酶。AVP通過抑制病毒蛋白質(zhì)合成、控制或抑制病毒轉(zhuǎn)錄、切割病毒RNA等發(fā)揮抗病毒作用。Mx A與病毒的mRNA結(jié)合，使mRNA甲基化受抑制，同時核糖體合成蛋白能力下降，病毒蛋白合成受到抑制。VD的抗HCV作用涉及IFN信號通路的誘導(dǎo)，使IFN－β和Mx A表達(dá)增加，發(fā)揮其直接抗病毒作用。同時VD能加強IFN－α的抗病毒作用，達(dá)到“節(jié)約IFN”的效果［13］。臨床治療基因1型的丙型病毒性肝炎時，在抗病毒的標(biāo)準(zhǔn)療法中同時補充VD能提高快速病毒學(xué)應(yīng)答（RVR）、早期病毒學(xué)應(yīng)答（EVR）和持續(xù)病毒學(xué)應(yīng)答（SVR）［14］。

3 VD的抗纖維化作用

肝纖維化主要是因為肝星狀細(xì)胞激活、增殖、轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞，并合成分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì)沉淀于肝組織。肝臟纖維化是導(dǎo)致門脈高壓、肝功能失代償?shù)闹匾±砘A(chǔ)之一。肝硬化患者由于肝臟合成功能下降，VD缺乏更明顯，即肝臟纖維化程度和體內(nèi)VD水平呈負(fù)相關(guān)。同時，低水平的VD能夠引起更為嚴(yán)重的纖維化，增加肝纖維化的發(fā)生風(fēng)險。一項流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化的發(fā)病風(fēng)險會隨著血清VD濃度的上升而降低［15］。體內(nèi)較低水平的VD是形成纖維化的信號，通過影響生長轉(zhuǎn)化因子－1（TGF－1）、MMP及其抑制因子的平衡，最終導(dǎo)致纖連蛋白的產(chǎn)生。MMP在肝臟含量較高，主要涉及肝臟Disse腔內(nèi)膠原蛋白Ⅳ及纖連蛋白的降解，如 MMP－2、MMP－3、MMP－9活性增加，會破壞正常的基底膜，進(jìn)而導(dǎo)致肝星狀細(xì)胞的活化，使肝臟基質(zhì)降解和沉積失衡，最終形成肝硬化。有研究表明，MMP－2、MMP－9與肝臟膠原蛋白Ⅳ、纖維蛋白等基膜成分的降解有關(guān)。VD的血清學(xué)水平與 MMP－2、MMP－9呈負(fù)相關(guān)，補充 VD后MMP－2、MMP－9的水平可顯著下降［16］。體內(nèi) VDR基因型也與肝臟纖維化密切相關(guān)。VDR的b At（CCA）單體型和肝臟纖維化有密切聯(lián)系。攜帶b At（CCA）單體型的患者，更易出現(xiàn)快速進(jìn)展的肝纖維化，與體內(nèi)低水平的VD同時存在，對纖維化的發(fā)生、發(fā)展有協(xié)同作用［17］。

此外，血清VD水平較低時，T細(xì)胞的功能受到抑制，使肝細(xì)胞炎性壞死增加，加劇肝臟的纖維化。VD對于細(xì)胞凋亡起調(diào)控作用。細(xì)胞凋亡可以聚集細(xì)胞外基質(zhì)，是纖維化形成及導(dǎo)致肝硬化重要的始動因素。在體外試驗中發(fā)現(xiàn)，VD能直接抑制肝星狀細(xì)胞的活化，減輕硫代乙酰胺所致大鼠肝臟的細(xì)胞基質(zhì)的沉積。而在培養(yǎng)肝星狀細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)加入不同濃度的VD后α－平滑肌肌動蛋白（α－SMA）、轉(zhuǎn)化生長因子－β（TGF－β）等纖維化及前炎性細(xì)胞因子表達(dá)下降。

4 VD的抗癌作用

VD與其受體結(jié)合后，可以作為影響DNA特定序列轉(zhuǎn)錄的反應(yīng)元件，作用于特定基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)區(qū)，導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄的增強或抑制，從而抑制腫瘤的增殖，促進(jìn)凋亡和分化，控制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，進(jìn)而達(dá)到抗腫瘤的作用。VD的抗增殖作用使細(xì)胞停滯在G0／G1期，調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)減少，從而抑制腫瘤生長。VD能使凋亡基因Bcl－2的表達(dá)下調(diào)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。VD通過下調(diào)絲氨酸蛋白激酶、硫蛋白表達(dá)，抑制蛋白水解酶的活性，減少癌細(xì)胞膠原酶，降低黏連蛋白受體的表達(dá)，抑制腫瘤新生血管的形成，從而抑制癌細(xì)胞浸潤轉(zhuǎn)移。目前，在體內(nèi)及體外實驗中均已證實VD的抗增殖作用。Pourgholami等［18］報道了在4株人肝癌細(xì)胞及1株鼠肝癌細(xì)胞培養(yǎng)過程中VD對于腫瘤細(xì)胞的生長抑制作用，其中對于Hep G2和Hep3B細(xì)胞株的作用效果較明顯。在動物模型中，VD也顯示出了抗腫瘤活性，但可能會引起高鈣血癥。同時，VD還能上調(diào)胰島素生長因子Ⅰ及結(jié)合蛋白的表達(dá)，降低類胰島素生長因子Ⅰ的活性，阻斷細(xì)胞分裂，發(fā)揮其抗癌作用。

5 VD的臨床應(yīng)用

目前，VD的臨床應(yīng)用越來越受到重視。研究表明，口服VD及其類似物，如骨化三醇即可使血清中的VD水平明顯上升［19］。對CHC患者的研究發(fā)現(xiàn)，在給予標(biāo)準(zhǔn)療法治療的同時，每天額外給予1 000～4 000單位的VD，CHC患者的SVR與標(biāo)準(zhǔn)療法相比明顯上升［20］。在以IFN為基礎(chǔ)的抗病毒治療的CHC患者中，血清VD＜75 n mol／L時，才可考慮VD補充治療。VD應(yīng)用于臨床的主要不良反應(yīng)是高鈣血癥。在體外實驗中，VD顯示出了抗肝細(xì)胞癌活性的作用［21］。VD類似物能夠抑制腫瘤，而不引起高血鈣，但一些VD類似物雖已進(jìn)入Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗，卻并未發(fā)現(xiàn)其對肝細(xì)胞癌有益。EB1089是一種已知的VD類似物，與VD相比，其不僅具有更強的抗腫瘤作用，且對機體鈣代謝的影響僅為VD的50%，已在多種腫瘤的臨床研究中取得了較好的效果。Dal hoff等［22］在EB1089的Ⅱ期臨床研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)劑量維持在10μg／d時，患者不會出現(xiàn)嚴(yán)重的高鈣血癥等不良反應(yīng)，整體來說具有一定的臨床效果。最新發(fā)現(xiàn)的VD類似物MART－10在體外有比VD強100倍的抗增殖活性，且注入動物體內(nèi)并沒有引起高鈣血癥，將可能成為治療肝細(xì)胞癌的藥物［23］。

6 結(jié)語

VD作為一種免疫調(diào)節(jié)因子，在肝臟免疫方面起到的作用尚未明確。深入研究VD血清學(xué)水平對于肝臟疾病的作用，并進(jìn)一步探索VD對慢性肝病影響的理論基礎(chǔ)，將為慢性肝病的防治提供新的依據(jù)與思路。

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