王 剛,張 薛,呂 嘯,張 紅,王慧芳,張英杰
(1.遼寧省大連市旅順口區(qū)人民醫(yī)院,遼寧 大連 116041;2.青島市糖尿病醫(yī)院,山東 青島 266071;3.大連醫(yī)科大學(xué),遼寧 大連 116044)
維生素D與甲狀腺自身免疫性疾病
王 剛1,張 薛2,呂 嘯3,張 紅1,王慧芳1,張英杰1
(1.遼寧省大連市旅順口區(qū)人民醫(yī)院,遼寧 大連 116041;2.青島市糖尿病醫(yī)院,山東 青島 266071;3.大連醫(yī)科大學(xué),遼寧 大連 116044)
Vit D是和人生長發(fā)育關(guān)系密切的維生素,既往被認(rèn)為是參與鈣磷調(diào)節(jié),近年來一些研究以及meta分析表明血清Vit D的水平與一些常見甲狀腺自身免疫性疾病相關(guān)。由于CYP27B1的表達(dá),免疫系統(tǒng)細(xì)胞使得Vit D的活性代謝物具有免疫調(diào)節(jié)特性。此外,Vit D的功能通過和核的維生素受體(VDR)相結(jié)合來發(fā)揮這些作用,這些發(fā)現(xiàn)表明VDR或CYP27B1基因的多態(tài)性和一些甲狀腺自身免疫疾病的發(fā)病機(jī)制相關(guān)。因此,本文將對Vit D和常見的甲狀腺自身免疫疾病的病因做一綜述。
維生素D;自身免疫甲狀腺炎;Graves??;甲狀腺相關(guān)性眼病
維生素D(Vit D)是人體發(fā)育和生長必需的一種維生素,不能自身合稱,只能通過食物或者日曬獲得。既往的觀念認(rèn)為Vit D的生物學(xué)活性主要體現(xiàn)在對鈣磷代謝的調(diào)節(jié),增加鈣、磷的吸收,并且在骨質(zhì)形成過程中起到非常重要的作用。如今,越來越多的研究表明維生素D缺乏和骨系統(tǒng)以外的系統(tǒng)性和器官性疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),包括腫瘤疾病[1-2]、心腦血管病[3-4]、糖尿病[5-6]以及自身免疫性疾病。其中越來越多的研究表明Vit D在免疫中起到越來越重要的作用。
目前國內(nèi)外對體內(nèi)血清25(OH)D3最合適的水平?jīng)]有達(dá)成一致意見,但是進(jìn)行了一下規(guī)定:血清中25(OH)D3水平<20 ng/mL表示Vit D缺乏,而25(OH)D3水平處于20~30 ng/mL提示Vit D不足,當(dāng)25(OH)D3水平≥30 ng/mL提示Vit D充足。同時(shí)血清25(OH)D3的上限尚未確定。
經(jīng)過血液循環(huán),Vit D被運(yùn)送到肝臟。由CYP27A1酶催化,經(jīng)過25羥化酶的作用下,Vit D被轉(zhuǎn)化成25(OH)D3。隨后,在腎臟中由位于腎臟的近曲小管上皮細(xì)胞的線粒體膜上的1α-羥化酶(CYP27B1)催化,經(jīng)過CYP27B1的作用,變成具有生物活性的1,25(OH)2D3。1,25(OH)2D3的生物半衰期只有4~6小時(shí)。
Vit D的功能主要通過基因組介導(dǎo)的。Vit D的功能通過和核的維生素受體(VDR)相結(jié)合來發(fā)揮。VDR是一個(gè)配體誘導(dǎo)的核受體,在整個(gè)基因組調(diào)節(jié)了超過900個(gè)基因的表達(dá) 。1,25(OH)D3從血清維生素D結(jié)合蛋白(Vitamin D Binding Protein,VDBP)分離出來并進(jìn)入細(xì)胞,在細(xì)胞內(nèi),它結(jié)合并激活了VDR,同時(shí)VDR-Vit D復(fù)合物從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核,并且和視黃醇X受體(Retinoid X receptor RXR))相結(jié)合。1,25(OH)2D-VDR-RXR復(fù)合物和靶基因中的被稱為維生素D反應(yīng)元件(Vitamin D response elements(VDREs))特定的區(qū)域相結(jié)合,調(diào)控靶基因的表達(dá)。而25(OH)D3不如1,25(OH)D3活躍的原因就是其與VDR較低的親和力。
Vit D還有一些不受基因控制快速反應(yīng)的功能,即作為一種激素與細(xì)胞膜上的維生素D受體相結(jié)合來激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。VDR存在非常廣泛存在于免疫系統(tǒng)細(xì)胞,其中T細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞(APCs)所占的比例最大,APCs包括巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DCs),還有CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞(DCs)是1,25(OH)2D3的作用的靶細(xì)胞,1,25(OH)2D3影響著DCs的分化和成熟。通過這倆類細(xì)胞的VDR的表達(dá)以及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的共同目標(biāo)下可以下調(diào)核因子,比如NF-kB的表達(dá)。在一些體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)中顯示VDR可以促進(jìn)Th2的生成從而抑制Th1的產(chǎn)生。也就是說,當(dāng)Vit D缺少時(shí)Th1/Th2的平衡被破壞,形成以Th1為優(yōu)勢的免疫反應(yīng)。
自身免疫甲狀腺炎(Autoimmune thyroiditis,AIT)是比較常見的甲狀腺疾病。和GD都屬于自身免疫性甲狀腺疾病。血清中存在甲狀腺的自身抗體,甲狀腺存在浸潤的淋巴細(xì)胞。AIT包括5種類型,分別是橋本甲狀腺炎(Hashimoto thyroiditis,HT)、萎縮性甲狀腺炎(Atrophic thyroiditis,AT)、甲狀腺功能正常的甲狀腺炎(Euthyroid thyroiditis,ET)、無痛性甲狀腺炎(Painless thyroiditis)、橋本甲亢(Hashitoxicosis)。
甲狀腺細(xì)胞的凋亡是甲狀腺濾泡破壞的直接原因。浸潤的淋巴細(xì)胞包括T細(xì)胞和B細(xì)胞,表達(dá)Fas-L。T細(xì)胞在自身抗原的刺激下釋放細(xì)胞因子(IFN-γ、IL-2、TNF-α等),后者刺激甲狀腺細(xì)胞表面的Fas的表達(dá)。Fas和Fas-L結(jié)合導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。由于參與的細(xì)胞因子都來源與Th1細(xì)胞,所以AIT被認(rèn)為是Th1細(xì)胞導(dǎo)致的免疫損傷。TPOAb和TgAb都具有固定補(bǔ)體和細(xì)胞毒作用,也參與了甲狀腺細(xì)胞的損傷。
研究顯示,Vit D的缺乏與自身免疫性甲狀腺炎的發(fā)生有關(guān)。血清25(OH)D3的水平似乎是影響TPOAb陽性的存在一個(gè)獨(dú)立的因素。自身免疫性甲狀腺炎的兒童與健康兒童之間的Vit D水平的差異比成年人更明顯。Vit D的活性形式——1,25(OH)D3具有獨(dú)特的免疫調(diào)節(jié)作用,不僅僅影響T淋巴細(xì)胞的功能,而且還影響抗原呈遞細(xì)胞(Antigen presenting cells APCs)。
結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)研究以及臨床研究的數(shù)據(jù)顯示,血清Vit D的值小于12.5ng/mL時(shí)應(yīng)被視為自身免疫甲狀腺炎發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素,補(bǔ)充Vit D或者其類似物是否有預(yù)防和治療的作用需要進(jìn)一步的研究。
Graves?。℅D)是器官特異性自身免疫病之一,它與AIT同屬于自身免疫性甲狀腺?。ˋutoimmune thyroid diseases,AITD)。與AIT相比,GD發(fā)病率較低,在女性中發(fā)病率為0.04%而在男性中發(fā)病率為0.01%,但是不同年齡段的發(fā)病率也不盡相同。GD的主要特征是血清中存在針對甲狀腺細(xì)胞TSH受體的特異性抗體,稱為TSH受體抗體(TSH receptor antibodies,TRAb)。由于循環(huán)中甲狀腺激素過多,臨床表現(xiàn)以多汗、消瘦、食欲亢進(jìn)等高代謝癥狀為主。GD有很多甲狀腺外的并發(fā)癥,如甲亢性心臟病、甲亢突眼以及脛前粘液性水腫等。
大量研究已證實(shí),GD的發(fā)病是T輔助細(xì)胞(Th,主要是CD4+細(xì)胞)和T抑制細(xì)胞(Ts,主要是CD8+細(xì)胞)平衡的破壞,即CD4+細(xì)胞/CD8+細(xì)胞、Th1/Th2平衡偏移,Th1占優(yōu)勢,同時(shí)與Th2細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子有關(guān),Ts細(xì)胞數(shù)量和功能的下降使得Th和B淋巴細(xì)胞抗甲狀腺的自身免疫反應(yīng)失控,導(dǎo)致甲狀腺自身抗體的大量產(chǎn)生從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。
越來越多的數(shù)據(jù)和研究表明,Vit D的的缺乏可以導(dǎo)致這種自身免疫甲狀腺疾病的發(fā)病率增加。Yasuda等人的研究表示,GD的患者在早期確診后發(fā)現(xiàn)血清25(OH)D3的水平明顯下降。在長期隨訪中發(fā)現(xiàn),與痊愈的GD患者相比,處在GD活躍期的患者血清Vit D更低一些。同時(shí)血清25(OH)D3的水平與GD患者的甲狀腺體積呈負(fù)相關(guān)。GD的發(fā)病與遺傳因素和環(huán)境因素有關(guān) ,GD的更高的發(fā)生、發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)和編碼VDR的基因多態(tài)性和1,25(OH)2D3的靶細(xì)胞有關(guān)。在德國、波蘭等國家研究發(fā)現(xiàn),這種基因的多態(tài)性是GD的發(fā)生、發(fā)展的高危因素。
TAO是一種自身免疫病,既往研究表明TAO發(fā)病機(jī)制與遺傳易感性[HLA-DBP1*201以及細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原(CTLA)4基因多態(tài)性]和某些環(huán)境因素(吸煙等)相關(guān)。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的TAO患者伴有明確的自身免疫性甲狀腺疾病,引起TAO的特異性的抗原仍未確定,但有證據(jù)表明在眶周的前脂肪細(xì)胞和成纖維細(xì)胞上有TSHR的表達(dá)。TAO的活動(dòng)期伴有眼病的患者循環(huán)中幾乎均有TRAb、TgAb以及TPOAb。TAO的病理變化主要有三種:1、眼球后間隙中脂肪組織和結(jié)締組織水腫、浸潤、體積增大;2、眼外肌肌炎,表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞的浸潤、肌纖維水腫、斷裂、壞死,眼外肌體積增大;3、球后組織體積和眼外肌體積增大使眼球向前移位,眼球突出。結(jié)合病理表現(xiàn)可以看出免疫調(diào)節(jié)參與了TAO的發(fā)病。
總之,維生素 D 水平低和甲狀腺自身免疫之間的關(guān)聯(lián)是可能的,但是Vit D的缺乏是否引起了疾病的發(fā)生需要進(jìn)一步探討和研究。此外,關(guān)于評估Vit D補(bǔ)充對甲狀腺自身免疫的影響目前鮮有報(bào)道。為了證實(shí)Vit D和GD、TAO之間的因果關(guān)系,需要更多的隊(duì)列或干預(yù)研究來評估Vit D是否可以降低甲狀腺自身免疫的風(fēng)險(xiǎn)。
[1]Deille DM,Piscitelli M,Ocker A: Vitamin D deficiency in the oncology setting.J Community Support Oncol,2014,12:13-19.
[2]Freedman DM,Looker AC,Chang SC,et al.Prospective study of serum vitamin D and Cancer mortality in the United States.Natl Cancer Inst,2007,99(21):1594-1602.
[3]Holick MF.Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases,cancers and cardiovascular disease.Am J Clin Nutr,2004,80(6):1678S-1688S.
[4]Cigolini M,Iagulli MP,Miconi V,et al.Serum 25-hydroxyvitamin D3 concentrations and prevalence of cardiovascular disease among type 2 diabetic patients.Diabetes Care,2006,29(3):722-724.
[5]Badenhoop K,Kahles H,Penna-Martinez M: Vitamin D,immune tolerance,and prevention of type 1 diabetes.Curr Diab Rep 12:635-642,2012.
[6]Pittas AG,Dawson-Hughes B,Li T,et al.Vitamin D and calcium intake in relation to type 2 diabetes in women.Diabetes Care,2006,29(3):650-656.
R58
A
ISSN.2095-8242.2017.64.12671.02
本文編輯:吳玲麗