維生素D缺乏與脊柱結(jié)核易感性的關(guān)系研究

唐亮，鮑玉成，高瑞霄，韓臣富，孫曉晨，張文龍，馮世慶

維生素D缺乏與脊柱結(jié)核易感性的關(guān)系研究

唐亮1,2，鮑玉成2，高瑞霄3，韓臣富2，孫曉晨2，張文龍2，馮世慶1△

目的 研究維生素D缺乏對脊柱結(jié)核易感性及病理發(fā)展的影響。方法選取2013年6月—2016年5月于我院行手術(shù)治療的初治脊柱結(jié)核患者163例（病例組），同期于我院行健康查體人員170例為對照組。應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法檢測2組樣本血清25-羥基維生素D［25（OH）D］水平，分為嚴(yán)重缺乏（＜25 nmol/L）和其他情況（包括缺乏、不足及充足）。比較2組整體和不同季節(jié)的25（OH）D水平變化；病例組根據(jù)病理分型分為增生型和干酪樣壞死型，比較25（OH）D的非嚴(yán)重缺乏（≥25 nmol/L）、嚴(yán)重缺乏（＜25 nmol/L）組中病理分型的分布情況。結(jié)果病例組25（OH）D表達(dá)水平［23.99（20.55，29.54）nmol/L］低于對照組［42.94（35.68，51.04）nmol/L］，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），且不同季節(jié)病例組25（OH）D表達(dá)水平均低于對照組（P＜0.05），而2組夏季25（OH）D表達(dá)水平均高于春冬季（P＜0.008 3）；病例組春冬季25（OH）D嚴(yán)重缺乏者比例較高，夏季較低，嚴(yán)重缺乏者在各季節(jié)的分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），對照組一年四季25（OH）D缺乏者比例均較高，但季節(jié)的分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。病例組干酪樣壞死型有107例，增生型有56例，嚴(yán)重缺乏組干酪樣壞死型比例（79.17%，76/96）高于非嚴(yán)重缺乏組（46.27%，31/67），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。結(jié)論排除季節(jié)影響，維生素D缺乏與脊柱結(jié)核發(fā)病風(fēng)險增加有關(guān)，并與脊柱結(jié)核病理分型有關(guān)。

結(jié)核，脊柱；維生素D；疾病易感性；病理分型

耐藥結(jié)核病尤其是耐多藥結(jié)核?。╩ultidrugresistant tuberculosis，MDR-TB）的流行為結(jié)核病防控帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而中國是全球新發(fā)結(jié)核病第3高負(fù)擔(dān)國家，MDR-TB患病率亦居世界前列［1］。研究顯示，肺結(jié)核患病風(fēng)險的增加與維生素D缺乏有關(guān)［2］，補(bǔ)充維生素D對肺結(jié)核有治療作用［3］。另有研究認(rèn)為，維生素D對結(jié)核相關(guān)疾病的免疫平衡有重要的調(diào)控作用［4］。目前，脊柱結(jié)核的發(fā)病機(jī)制尚未明確，也少見維生素D缺乏與脊柱結(jié)核易感性關(guān)系的研究報道。本研究旨在測定脊柱結(jié)核患者血清25-羥基維生素D［25（OH）D］濃度，初步探討維生素D缺乏與脊柱結(jié)核易感性及病理分型的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 研究對象選取2013年6月—2016年5月于我院行手術(shù)治療的脊柱結(jié)核患者（病例組）163例，男76例，女87例，中位年齡47（27，57）歲，發(fā)病季節(jié)分布：春49例、夏48例、秋20例、冬46例。選取同期于我院行健康查體人員170例為對照組，男79例，女91例，中位年齡47（28，57）歲，季節(jié)分布：春51例、夏51例、秋22例、冬46例。2組性別（χ2= 0.001）、年齡（Z=0.101）、季節(jié)分布（χ2=0.079）差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。本研究獲天津市海河醫(yī)院倫理委員會審核通過，所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)（1）年齡16～65歲，進(jìn)食正常，無慢性消化不良、肝腎疾病、慢性酒精中毒、吸煙或服用了任何影響維生素D水平藥物等情況，近6個月未使用任何維生素類、鈣劑及微量元素類藥物及保健品。（2）不伴有截癱，未長期臥床，可戶外活動。（3）無糖尿病、惡性腫瘤和人類免疫缺陷病毒（HIV）陽性等累及免疫系統(tǒng)的疾病，未長期應(yīng)用激素類和免疫抑制藥物。（4）體質(zhì)指數(shù)（BMI）：18.5 kg/m2≤BMI＜24.0 kg/m2，3個月內(nèi)體質(zhì)量減輕＜3 kg。

病例組還要滿足如下標(biāo)準(zhǔn)：（1）初治脊柱結(jié)核患者，尚未開始應(yīng)用抗結(jié)核治療［5］。（2）病灶清除術(shù)后經(jīng)病理學(xué)、細(xì)菌學(xué)或分子生物學(xué)明確診斷脊柱結(jié)核，且不伴有混合性感染。（3）無其他部位明確活動性結(jié)核病灶。對照組還要滿足如下標(biāo)準(zhǔn)：（1）無明確活動性結(jié)核病。（2）常規(guī)體格檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查等無明顯異常。

1.3 方法

1.3.125 （OH）D水平檢測病例組于門診用藥前、住院當(dāng)天或住院次日用藥前空腹取肘正中靜脈血3 mL，應(yīng)用帶有促凝劑及分離膠的取血管靜置后析出血清并取1 mL作為標(biāo)本，儲藏于-20℃冰箱。對照組于健康查體時空腹取肘正中靜脈血3 mL。應(yīng)用艾狄斯25-羥基維生素D檢測試劑盒（OCTEIA 25-Hydroxy Vitamin D，英國Immunodiagnostic Systems Limited，IDS Ltd），采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法測定2組25（OH）D水平。25（OH）D表達(dá)水平判斷標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)［6］：嚴(yán)重缺乏，＜25 nmol/L；缺乏，25～49 nmol/L；不足，50～74 nmol/L；充足：≥75 nmol/L。比較2組整體及不同季節(jié)的25（OH）D水平變化。

1.3.2 脊柱結(jié)核病理分型病例組術(shù)前行規(guī)范抗結(jié)核治療3～4周，術(shù)中清除膿腫、肉芽組織、干酪壞死、死骨，切除骨病灶，據(jù)病理分型為增生型和干酪樣壞死型［7］。病例組根據(jù)25（OH）D水平分為嚴(yán)重缺乏組（＜25 nmol/L）和非嚴(yán)重缺乏組（≥25 nmol/L），比較2組2種病理分型的分布差異。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。符合正態(tài)分布的計量資料以表示，2組間比較用t檢驗(yàn)。不符合正態(tài)分布的計量資料用M（P25，P75）表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)。計數(shù)資料以例（%）表示，組間比較行卡方檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.12 組25（OH）D水平的比較病例組整體血清25（OH）D表達(dá)水平［23.99（20.55，29.54）nmol/L］低于對照組［42.94（35.68，51.04）nmol/L］（P＜0.01）。2組夏季25（OH）D水平均高于春冬季（P＜0.008 3），一年四季病例組25（OH）D水平均低于對照組（P＜0.05），見表1。病例組嚴(yán)重缺乏者在各季節(jié)的分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），春冬季嚴(yán)重缺乏者比例高于夏季（P＜0.008 3）；對照組一年四季25（OH）D缺乏者比例均較高，缺乏者在各季節(jié)的分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

Tab.1 Comparison of vitamin D status in different seasons between two groups表1 2組不同季節(jié)25（OH）D表達(dá)水平比較［nmol/L，M（P25，P75）］

Tab.2 Vitamin D status of different seasons in two groups表2 2組不同季節(jié)間25（OH）D表達(dá)水平分布例（%）

2.2 脊柱結(jié)核病理分型與25（OH）D表達(dá)水平的關(guān)系嚴(yán)重缺乏組干酪樣壞死型比例高于非嚴(yán)重缺乏組（P＜0.01），見表3。

Tab.3 The relation between vitamin D status and histopathological classification of spinal tuberculosis表3 病例組脊柱結(jié)核病理分型與25（OH）D水平的關(guān)系例（%）

3 討論

3.1 維生素D缺乏與脊柱結(jié)核易感性的關(guān)系維生素D3為體內(nèi)最重要的維生素D，能反映食物攝入和自身合成的維生素D總量以及維生素D的轉(zhuǎn)化能力，是評價體內(nèi)維生素D狀態(tài)的較佳指標(biāo)。Panwar等［8］研究顯示，脊柱結(jié)核病例組25（OH）D水平低于健康對照組。Agarwal等［9］針對兒童的研究顯示，骨關(guān)節(jié)結(jié)核病者25（OH）D水平較非骨關(guān)節(jié)結(jié)核病者低，而脊柱結(jié)核組和非脊柱骨結(jié)核組25（OH）D水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究結(jié)果顯示，病例組整體血清25（OH）D水平低于對照組，提示25（OH）D缺乏與脊柱結(jié)核患病風(fēng)險增加可能有關(guān)。

另有研究發(fā)現(xiàn)，維生素D水平受到季節(jié)影響，春冬季外出活動、日照時間較夏秋季短，維生素D轉(zhuǎn)化為維生素D3較少［10］。本研究結(jié)果顯示，病例組和對照組夏季25（OH）D表達(dá)水平均高于春冬季，與前述研究結(jié)果基本一致，但是一年四季病例組的25（OH）D水平均低于對照組，而且春冬季病例組的25（OH）D表達(dá)水平嚴(yán)重缺乏者比例較夏季高，而對照組缺乏者比例較高，提示25（OH）D缺乏可能與脊柱結(jié)核患病風(fēng)險增加有關(guān)。

有研究顯示，維生素D水平與肺結(jié)核相關(guān)免疫的關(guān)系密切［11］，且肺結(jié)核患病風(fēng)險的增加與維生素D缺乏有關(guān)［12-13］，并與維生素D結(jié)合蛋白及其受體的基因多態(tài)性有關(guān)［14-15］。然而，另有研究顯示，在結(jié)核病高負(fù)擔(dān)地區(qū)，肺結(jié)核患病風(fēng)險的增加與維生素D受體、結(jié)合蛋白及其代謝相關(guān)酶的基因多態(tài)性無關(guān)［2］；在赤道地區(qū)，活動性肺結(jié)核病和結(jié)核進(jìn)展患者維生素D水平較結(jié)核潛伏感染和未感染者更高［16］。因此，維生素D缺乏與肺結(jié)核患病風(fēng)險增加的關(guān)系研究結(jié)論尚不確定。另有病理研究發(fā)現(xiàn)，脊柱結(jié)核肉芽腫結(jié)構(gòu)、免疫細(xì)胞組成與肺部結(jié)核性肉芽腫大體相同［17］。因此，兩者抗結(jié)核免疫具有相似性，對維生素D缺乏與脊柱結(jié)核患病風(fēng)險增加的研究結(jié)論亦需謹(jǐn)慎，需要進(jìn)一步增加對作用機(jī)制方面的研究來明確兩者關(guān)系。

3.2 維生素D缺乏與脊柱結(jié)核病理分型關(guān)系肺結(jié)核研究發(fā)現(xiàn)，在菌量少、毒力低或感染早期，肺結(jié)核患者以細(xì)胞介導(dǎo)免疫為主，以殺滅細(xì)胞內(nèi)吞噬的結(jié)核菌為主要表現(xiàn)；而在菌量大、毒力強(qiáng)或感染后期，以遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)為主，以殺死含菌的未激活巨噬細(xì)胞及其鄰近組織細(xì)胞來破壞細(xì)菌生長的內(nèi)環(huán)境，往往出現(xiàn)干酪樣壞死、液化［18］。另有研究發(fā)現(xiàn)，維生素D可以增強(qiáng)固有免疫，從而直接殺滅結(jié)核桿菌，也可平衡獲得免疫，抑制樹突狀細(xì)胞成熟，促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory cell,Treg）分化，抑制抗原呈遞，介導(dǎo)T細(xì)胞免疫耐受，減少免疫病理損傷［19-20］。本研究顯示，嚴(yán)重缺乏組干酪樣壞死型比例高于非嚴(yán)重缺乏組，表明較低水平維生素D可能與脊柱結(jié)核干酪樣壞死有關(guān)。同時，其他研究顯示，脊柱結(jié)核免疫病理不僅包括抗結(jié)核免疫，而且還包括免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)；Th1型因子［如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和干擾素-γ（IFN-γ）］可以促進(jìn)破骨細(xì)胞生成，而Th2型因子［如白細(xì)胞介素-10（IL-10）和轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）］可以間接抑制破骨細(xì)胞，Treg細(xì)胞可以直接抑制破骨細(xì)胞［21-22］。因此，結(jié)合本研究，筆者推測維生素D可通過調(diào)節(jié)結(jié)核相關(guān)免疫來促進(jìn)骨形成，減少骨吸收和死骨形成，但這有待后續(xù)進(jìn)一步研究確認(rèn)。

綜上所述，排除季節(jié)影響，維生素D缺乏與脊柱結(jié)核發(fā)病風(fēng)險增加可能有關(guān)，并與脊柱結(jié)核病理分型有關(guān)。補(bǔ)充維生素D可輔助治療脊柱結(jié)核，這也為脊柱結(jié)核發(fā)病機(jī)制的研究提供了新思路，但脊柱結(jié)核易感性受到機(jī)體免疫狀態(tài)、營養(yǎng)狀況等多因素影響［7］，后續(xù)尚需增加更多相關(guān)因素進(jìn)行大樣本、分層研究。

［1］World Health Organization.Global tuberculosis report 2015［R］. Geneva:World Health Organization，2015:2.

［2］Junaid K，Rehman A，Jolliffe DA，et al.Vitamin D eficiency associates with susceptibility to tuberculosis in Pakistan，but polymorphisms in VDR，DBP and CYP2R1 do not［J］.BMC Pulm Med，2016，16（1）:73.doi:10.1186/s12890-016-0240-2.

［3］Zittermann A，Pilz S，Hoffmann H，et al.Vitamin D and airway infections:a European perspective［J］.Eur J Med Res，2016，21：14.doi:10.1186/s40001-016-0208-y.

［4］Bah SY，Dickinson P，F(xiàn)orster T，et al.Immune oxysterols:Role in mycobacterial infection and inflammation［J］.J Steroid Biochem Mol Biol，2016 May 4.doi:10.1016/j.jsbmb.2016.04.015.［Epub ahead of print］.

［5］Sheng L，Xue Y，He X，et al.Effects of repeated administration of rifampicin and isoniazid on vitamin D metabolism in mice［J］. Steroids，2015，104：203-207.doi:10.1016/j.steroids.2015.10.004.

［6］Holick MF，Binkley NC，Bischoff-Ferrari HA，et al.Evaluation，treatment，and prevention of vitamin D deficiency:an Endocrine Society clinical practice guideline［J］.J Clin Endocrinol Metab，2011，96（7）：1911-1930.doi:10.1210/jc.2011-0385.

［7］Ma YZ，Wang ZL，Jin DD，et al.Spinal tuberculosis［M］.Beijing: People’s Medical Publishing House，2013：4，20，179，408-410.［馬遠(yuǎn)征，王自立，金大地，等.脊柱結(jié)核［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：20，179，408-410］.

［8］Panwar A，Garg RK，Malhotra HS，et al.25-hydroxy vitamin D， vitamin D receptor and toll-like receptor 2 polymorphisms in spinal tuberculosis:a case-control study［J］.Medicine（Baltimore），2016，95（17）：e3418.doi:10.1097/MD.0000000000003418.

［9］Agarwal A，Mishra M，Dabla PK，et al.Vitamin D status in pediatric Osteoarticular tuberculosis［J］.J Clin Orthop Trauma，2015，6（4）：227-229.doi:10.1016/j.jcot.2015.05.001.

［10］Tsiaras WG，Weinstock MA.Factors influencing vitamin D status［J］.Acta Derm Venereol，2011，91（2）：115-124.doi：10.2340/ 00015555-0980.

［11］Chun RF，Adams JS，Hewison M，et al.Immunomodulation by vitamin D：implications for TB［J］.Expert Rev Clin Pharmacol，2011，4（5）:583-591.doi:10.1586/ecp.11.41.

［12］Pareek M，Innes J，Sridhar S，et al.Vitamin D deficiency and TB disease phenotype［J］.Thorax，2015，70（12）：1171-1180.doi: 10.1136/thoraxjnl-2014-206617.

［13］Keflie TS，N?lle N，Lambert C，et al.Vitamin D deficiencies among tuberculosis patients in Africa：A systematic review［J］.Nutrition，2015，31（10）：1204-1212.doi:10.1016/j.nut.2015.05.003.

［14］Lee SW，Chuang TY，Huang HH，et al.VDR and VDBP genes polymorphisms associated with susceptibility to tuberculosis in a Han Taiwanese population［J］.J Microbiol Immunol Infect，2016 Jan 12.doi:10.1016/j.jmii.2015.12.008.［Epub ahead of print］.

［15］Harishankar M，Selvaraj P.Regulatory role of Cdx-2 and Taq I polymorphism of vitamin D receptor gene on chemokine expression in pulmonary tuberculosis［J］.Hum Immunol，2016，77（6）：498-505.doi:10.1016/j.humimm.2016.04.008.

［16］Owolabi O，Agbla S，Owiafe P，et al.Elevated serum 25-hydroxy（OH）vitamin D levels are associated with risk of TB progression in Gambian adults［J］.Tuberculosis（Edinb），2016，98:86-91.doi: 10.1016/j.tube.2016.02.007.

［17］Danaviah S，Sacks JA，Kumar KP，et al.Immunohistological characterization of spinal TB granulomas from HIV-negative and–positive patients［J］.Tuberculosis（Edinb），2013，93（4）：432-441.doi:10.1016/j.tube.2013.02.009.

［18］Wu XQ，Wu CY，Liang Y，et al.Tuberculosis Immunology［M］. Beijing:People’s Medical Publishing House，2016：210-217.［吳雪瓊，吳長友，梁艷，等.結(jié)核病免疫學(xué)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2016：210-217］．

［19］Salamon H，Bruiners N，Lakehal K，et al.Cutting edge:Vitamin D regulates lipid metabolism in Mycobacterium tuberculosis infection［J］.J Immunol，2014，193（1）:30-34.doi:10.4049/jimmunol. 1400736.

［20］Reich KM，F(xiàn)edorak RN，Madsen K，et al.Vitamin D improves inflammatory bowel disease outcomes:Basic science and clinical review［J］.World J Gastroenterol，2014，20（17）:4934-4947.doi: 10.3748/wjg.v20.i17.4934.

［21］Zupan J，Jeras M，Marc J.Osteoimmunology and the influence of pro-inflammatory cytokines on osteoclasts［J］.Biochem Med（Zagreb），2013，23（1）：43-63.

［22］Frommer KW，Neumann E，Lange U.Inflammation and bone: osteoimmunological aspects［J］.Z Rheumatol，2016，75（5）：444-450.doi:10.1007/s00393-016-0101-7.

（2016-07-08收稿 2016-09-06修回）

（本文編輯 陸榮展）

The relation between vitamin D deficiency and susceptibility to spinal tuberculosis

TANG Liang1,2,BAO Yucheng2,GAO Ruixiao3,HAN Chenfu2,SUN Xiaochen2,ZHANG Wenlong2,FENG Shiqing1△
1 Tianjin Medical University General Hospital,Tianjin 300052,China;2 Department of Orthopaedics,3 Department of Internal Medicine,Tianjin Haihe Hospital△

ObjectiveTo explore the relation between vitamin D deficiency and susceptibility to spinal tuberculosis.MethodsA total of 163 hospitalized patients with untreated spinal tuberculosis in Tianjin Haihe hospital were enrolled in this study from June 2013 to May 2016.A total of 170 individuals participated in health examination program at the same period were enrolled as the control group.The serum level of 25-hydroxyvitamin D[25(OH)D]was measured by enzyme linked immunosorbent assay.The 25(OH)D grading included serious deficiency group(＜25 nmol/L),deficiency group(≥25 nmol/L and＜50 nmol/L),insufficiency group(≥50 nmol/L and＜75 nmol/L)and sufficiency group(≥75 nmol/L). Histopathological classification was confirmed by intraoperative findings.ResultsThe serum level of 25(OH)D wassignificantly lower in patient group[23.99(20.55,29.54)nmol/L]than that of control group[42.94(35.68,51.04)nmol/L](P＜0.01),and which was also significantly lower in four seasons than that of controls(P＜0.05).The serum levels of 25(OH)D were significantly higher in summer group than those of winter group in both patient and control groups(P＜0.008 3).The proportion of patients with serious deficiency of 25(OH)D was significantly higher in spring and winter groups in patient group,which was significantly lower in summer group(P＜0.01).There was no significant difference in patients with serious deficiency of 25(OH)D between four seasons(P＜0.01).For control group,there was a higher proportion of cases with deficiency of 25(OH)D in four seasons,and there was no significant difference in the distribution of seasons(P＞0.05). In patient group,there were 107 cases of caseous necrosis type,56 cases of hyperplasia type,and the proportion of caseous necrosis type was significantly higher in the severe deficiency group(79.17%,76/96)than that of deficiency group(46.27%，31/67,P＜0.01).ConclusionExcluding the effect of season,vitamin D deficiency is associated with susceptibility to spinal tuberculosis and histopathologic classification.

tuberculosis,spinal;vitamin D;disease susceptibility;histopathologic classification

R681.2，R529.23

A

10.11958/20160634

天津市衛(wèi)生局科技基金（2015KZ046）

1天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院（郵編300052）；2天津市海河醫(yī)院骨科，3內(nèi)科

唐亮（1982），男，主治醫(yī)師，在職博士研究生，主要從事脊柱脊髓損傷、脊柱退行性疾病、脊柱結(jié)核研究

△通訊作者E-mail:fengsq@hotmail.com