維生素D與強(qiáng)直性脊柱炎患者甲襞微循環(huán)形態(tài)的相關(guān)性研究

張磊 高照猛 于春艷 鄧堯 姜璐

勝利油田中心醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，山東 東營(yíng) 257034

強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)是一種慢性炎性、全身性的疾病，不僅可以累及骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)，造成骨關(guān)節(jié)的強(qiáng)直，在疾病早期就可以出現(xiàn)骨量減低或者骨質(zhì)疏松[1]。同時(shí)，AS還可以累及血管系統(tǒng)，參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生，并促進(jìn)高血壓等疾病的致病作用。研究發(fā)現(xiàn)[2]，AS患者冠心病的發(fā)病率較普通人群增加30%～50%。AS異常骨代謝與血管并發(fā)癥間的聯(lián)系尚不明確，這其中維生素D可能發(fā)揮了重要作用。維生素D除了鈣調(diào)節(jié)作用外，還能調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，抑制樹突狀細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化，抑制白細(xì)胞介素1(IL-1)、白細(xì)胞介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)等參與AS的發(fā)病[3]，并通過多種途徑參與了心血管疾病的發(fā)生[4]。在AS慢性炎癥狀態(tài)下，多種炎癥因子損傷血管內(nèi)皮，不僅使冠狀動(dòng)脈微血管損傷，也可致全身微循環(huán)功能障礙[5]，并可通過皮膚微循環(huán)狀態(tài)反映出來[6]。目前國內(nèi)外尚無關(guān)于AS維生素D水平與微循環(huán)狀態(tài)的研究，所以筆者開展了相關(guān)臨床研究工作，旨在探討維生素D對(duì)微循環(huán)的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2016年5月至2018年10月在勝利油田中心醫(yī)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)風(fēng)濕免疫科就診的AS患者121例，均符合1984年修訂的紐約AS分類標(biāo)準(zhǔn)[7]，其中男性113例，女性8例，年齡18～59歲，平均(38±10)歲。所有患者均接受一種非甾體抗炎藥及柳氮磺吡啶、甲氨蝶呤或來氟米特治療。所有患者詳細(xì)記錄HLA-B27、CRP、ESR等實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并發(fā)熱性疾?。桓哐獕?；糖尿?。粐?yán)重肝腎、心臟等功能不全；其他慢性或急性炎癥性疾?。荒[瘤性疾??；3個(gè)月內(nèi)接受過維生素D制劑治療；12個(gè)月內(nèi)接受過抗TNF-α生物制劑治療。對(duì)照組80名均來自我院健康查體中心，無關(guān)節(jié)炎病史，且年齡、性別匹配。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審查通過，所有受試者均簽署書面知情同意書。

1.2 方法

1.2.1病情活動(dòng)度計(jì)算：依據(jù)相關(guān)研究[8]，通過下述公式計(jì)算患者病情活動(dòng)度評(píng)分：Q1～Q6分別代表巴氏強(qiáng)直性脊柱炎活動(dòng)指數(shù) (bath ankylosing spondylitis disease activity index，BASDAI)中第1～6題的視覺模擬評(píng)分(visual analogue scale，VAS；0～10 cm)。ASDAS-CRP=0.12×Q2+0.06×Q6+0.11×患者對(duì)病情評(píng)價(jià)(VAS)+0.07×Q3+0.58×In(CRP+1)。依據(jù)冀肖健等[9]研究，若檢查CRP小于3.5 mg/L時(shí)取1.5 mg/L計(jì)算ASDAS-CRP。

1.2.2甲襞微循環(huán)檢測(cè)方法：運(yùn)用江蘇同人醫(yī)療電子科技有限公司TR8000D型微循環(huán)檢測(cè)儀(編號(hào)TR1580D10001，微循環(huán)檢測(cè)鏡為SONY公司TR15SXJG001)，檢查取患者左手環(huán)指，并放置于心臟水平位置，滴松節(jié)油0.2 mL到待檢指甲襞處，需要時(shí)用玻璃棒涂抹均勻。用可視甲襞微循環(huán)檢測(cè)鏡直接觀察甲襞微循環(huán)，避免按壓甲床，由1名經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)員截取圖像并測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，最后由計(jì)算機(jī)內(nèi)置程序計(jì)算加權(quán)積分并出具報(bào)告。所有受檢患者于檢查6 h前禁止服用含咖啡因飲料及吸煙，檢查前于室溫20 ℃～25 ℃檢查室內(nèi)休息15～20 min。

1.2.3甲襞微循環(huán)有關(guān)參數(shù)定義：毛細(xì)血管密度定義為測(cè)量指末梢端1 mm范圍內(nèi)的毛細(xì)血管數(shù)量。毛細(xì)血管長(zhǎng)度定義為毛細(xì)血管袢彎曲頂端到基底區(qū)間的距離，動(dòng)靜脈支最寬處的距離分別定義為動(dòng)脈支寬度和靜脈支寬度。毛細(xì)血管袢直徑或袢頂徑定義為毛細(xì)血管袢頂端最寬距離。測(cè)量方法可參考圖1。

圖1 正常毛細(xì)血管相關(guān)參數(shù)測(cè)量Fig.1 Measurement of normal capillary parameters

1.2.4相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查方法：抽取受試者空腹靜脈血3 mL左右，留取血清并于-80 ℃凍存。魏氏法檢測(cè) ESR，免疫散射速率比濁法檢測(cè) CRP(參考范圍：0～6 mg/L)。血清25(OH)D3采用羅氏診斷公司光化學(xué)免疫分析法試劑盒檢測(cè)。按照25(OH)D3水平分組[10]：25(OH)D3<10 ng/mL為嚴(yán)重缺乏組；10 ng/mL≤25(OH)D3<20 ng/mL為缺乏組；20 ng/mL≤25(OH)D3<30 ng/mL為不足組；30 ng/mL≤25(OH)D3<50 ng/mL為充足組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 AS患者與健康人群指標(biāo)的比較

本研究中無VitD充足者，AS患者血清25(OH)D3水平[(18.73±5.99) ng/mL]低于健康對(duì)照人群[(22.53±5.56) ng/mL]，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.883，P<0.01)。AS患者甲襞微循環(huán)積分(5.49±2.29)顯著高于對(duì)照組(1.34±0.57)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=13.616，P<0.01)。見表1。

表1 AS組和健康對(duì)照組人群一般情況Tabel 1 Characteristics of the patients with AS and healthy control subjects

2.2 AS患者不同血清25(OH)D3水平組間的一般情況比較

AS患者依據(jù)血清25(OH)D3水平分為VitD不足亞組[(24.32±3.03) ng/mL]和VitD缺乏亞組[(14.23±3.49) ng/mL]。兩亞組間比較，年齡、性別、病程、HLA-B27等無顯著差異，VitD不足亞組的血沉、CRP、ASDAS-CRP積分低于VitD缺乏亞組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=-2.064、-2.163、-5.441；P=0.024、0.035、0.000)。VitD不足亞組的甲襞微循環(huán)積分(3.82±1.44)低于VitD缺乏亞組(6.68±2.03)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=-6.393，P=0.000)，見表2。

表2 AS患者按25(OH)D3水平分組后的臨床資料比較Table 2 Comparison of clinical data among AS subgroups based on 25(OH)D3

2.3 AS患者不同25(OH)D3水平組間甲襞微循環(huán)形態(tài)學(xué)比較

VitD缺乏組的毛細(xì)血管密度、動(dòng)靜脈支管徑分別小于VitD不足組和對(duì)照組(P均<0.01)，管袢直徑分別大于VitD不足組和對(duì)照組(P均<0.01)；VitD不足組的毛細(xì)血管密度、動(dòng)靜脈支直徑均小于對(duì)照組(P均<0.01)，管袢直徑大于對(duì)照組(P=0.001)，毛細(xì)血管長(zhǎng)度與對(duì)照組相比無顯著差異(P=0.832)，詳見表3。

2.4 25(OH)D3水平與甲襞微循環(huán)積分的相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)分析顯示，25(OH)D3水平與甲襞微循環(huán)積分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.637，P<0.01)，控制年齡、病程、血沉、CRP、ASDAS-CRP等變量后，調(diào)整后的相關(guān)系數(shù)為r=-0.357，P<0.01，見圖2。進(jìn)一步多元線性回歸分析提示25(OH)D3水平下降是甲襞微循環(huán)積分增高的風(fēng)險(xiǎn)因素(β=-0.099，P=0.001)，見表4。

表3 各亞組間甲襞微循環(huán)血管形態(tài)分析Table 3 Comparison of nailfold capillaroscopic morphology of AS subgroups

圖2 血清25(OH)D3與甲襞微循環(huán)積分的相關(guān)分析Fig.2 Regression analysis between 25(OH)D3 and nailfold capillary scores

表4AS患者甲襞微循環(huán)積分相關(guān)因素的多元線性回歸

Table4Multiple linear regression analysis of the associated factors of nailfold capillary scores in patients with AS

變量β95%CISEt值P值25(OH)D3-0.099-0.157,-0.040-0.259-3.3890.001CRP0.0290.002,0.0570.1502.1340.002ASDAS-CRP1.1250.729,1.5200.5685.6990.000

3 討論

AS是一種慢性全身性的炎性疾病，與HLA-B27密切相關(guān)，主要累及骶髂關(guān)節(jié)等中軸關(guān)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)[1]，在疾病的早期階段，AS患者就可以出現(xiàn)骨量減少或骨質(zhì)疏松，這一比例甚至高達(dá)62%，但是詳細(xì)機(jī)制尚未被完全闡明，這其中維生素D發(fā)揮了重要作用。研究發(fā)現(xiàn)[11]，活性維生素D與靶器官組織細(xì)胞核上的維生素D受體結(jié)合后發(fā)揮作用，除調(diào)節(jié)鈣代謝外，還可以抑制IL-6、TNF-a等炎癥因子，下調(diào)破骨細(xì)胞的活性，參與AS的發(fā)病機(jī)制和骨代謝。維生素D在血液中主要以25(OH)D3的形式運(yùn)輸，其半衰期為14 d左右，故檢測(cè)血清25(OH)D3的濃度是評(píng)價(jià)體內(nèi)維生素D的重要方法。此次研究發(fā)現(xiàn)AS患者25(OH)D3水平為(18.73±5.99)ng/mL，顯著低于健康人群，與國內(nèi)外研究結(jié)果一致[12-13]。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)VitD不足組患者的血沉、CRP、ASDAS-CRP積分均低于VitD缺乏亞組(r=-2.064、-2.163、-5.441；P=0.024、0.035、0.000)，提示25(OH)D3水平越低，疾病活動(dòng)度越高，與Cai等[14]的薈萃分析結(jié)果一致。

維生素D通過抑制前列腺素和環(huán)氧合酶途徑、細(xì)胞因子誘導(dǎo)的粘附分子表達(dá)減少、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallo proteinase，MMP)9的減少等[15]抑制炎癥反應(yīng)。在AS慢性炎癥狀態(tài)下，低水平的25(OH)D3進(jìn)一步加劇炎癥進(jìn)展，促使血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展。Han等[16]所做的對(duì)照研究顯示AS患者發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的概率是正常人對(duì)照組的1.5倍，周圍血管疾病發(fā)生率為1.6倍，腦血管疾病為1.7倍，高血壓為1.3倍，AS已被認(rèn)為是獨(dú)立的心血管風(fēng)險(xiǎn)因素[17]。然而目前的研究[18]主要針對(duì)中大血管的并發(fā)癥，較少關(guān)注AS的微循環(huán)狀態(tài)。此次研究中，選取健康人群作為對(duì)照，校正了高血壓、糖尿病等傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)因素后發(fā)現(xiàn)，AS患者甲襞微循環(huán)積分(5.49±2.29)顯著高于對(duì)照組(1.34±0.57)，t=13.616，P<0.01，提示AS患者存在微循環(huán)障礙，同時(shí)線性回歸分析證實(shí)AS病情活動(dòng)與甲襞微循環(huán)異常密切相關(guān)(β=1.125，P<0.01)。

研究[19]證實(shí)低水平的25(OH)D3加重了血管內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥負(fù)擔(dān)，加劇了AS患者動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生，是否也會(huì)造成AS微循環(huán)障礙的發(fā)生也是本研究關(guān)注的重點(diǎn)。在校正ASDAS-CRP等因素后，本研究發(fā)現(xiàn)低水平的25(OH)D3是甲襞微循環(huán)積分增高的風(fēng)險(xiǎn)因素，與AS患者甲襞微循環(huán)積分呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.357，P<0.01)。依據(jù)既往的研究[20-21]，維生素D缺乏會(huì)導(dǎo)致一氧化氮對(duì)血管內(nèi)皮的保護(hù)作用減弱，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)游離鈣降低，減少平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生前列腺素，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞收縮，進(jìn)而影響循環(huán)狀態(tài)。同時(shí)，維生素D還可通調(diào)節(jié)IL-17等細(xì)胞因子影響血管功能。IL-17是一種急性炎癥因子，由活化后的Th7細(xì)胞分泌，促進(jìn)成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞中的MMP產(chǎn)生MMP-1、MMP-3、MMP-9和MMP-13，加重動(dòng)脈內(nèi)膜炎癥反應(yīng)，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化和循環(huán)障礙的發(fā)生[22]。IL-17還可通過誘導(dǎo)血小板聚集和內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖而促進(jìn)血栓形成[23]。Shen等[24]研究發(fā)現(xiàn)，AS和RA患者外周血單核細(xì)胞中IL-17陽性CD4+T細(xì)胞數(shù)量高于健康對(duì)照人群，而AS患者血清IL-17聚集程度比RA更為明顯，提示IL-17介導(dǎo)了AS更為嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。此次研究限于目前研究條件未能開展維生素D、甲襞微循環(huán)與IL-17等炎癥因子的相關(guān)性研究，但為將來的基礎(chǔ)研究提供了思路。

AS等炎癥性疾病被證實(shí)皮膚血管功能受損[25]。皮膚中大部分地區(qū)的毛細(xì)血管袢中垂直于皮膚表面，而在甲襞區(qū)域則平行于皮膚表面，這允許通過甲襞微循環(huán)鏡可以檢測(cè)到其整個(gè)毛細(xì)血管長(zhǎng)度等形態(tài)學(xué)特征。甲襞微循環(huán)鏡是一種高度敏感的且安全、無創(chuàng)性影像學(xué)技術(shù)，用于檢測(cè)甲襞區(qū)域微循環(huán)狀態(tài)，并已被證明在某些風(fēng)濕性疾病的鑒別診斷中有幫助[26]。Batko等[27]研究發(fā)現(xiàn)20.4%的AS有甲襞微循環(huán)形態(tài)異常，表現(xiàn)為管袢增粗、毛細(xì)血管卷曲、分支增多、毛細(xì)血管周圍水腫等，并且經(jīng)過抗TNF-a制劑治療后可改善毛細(xì)血管周圍水腫，但對(duì)其他形態(tài)學(xué)變化無影響。本研究在排除了接受TNF-a抑制劑治療的患者后發(fā)現(xiàn)，AS同樣存在著顯著的甲襞微循環(huán)形態(tài)異常，表現(xiàn)為毛細(xì)血管密度下降、毛細(xì)血管動(dòng)靜脈支變細(xì)、管袢增粗等，VitD缺乏組的毛細(xì)血管密度、動(dòng)靜脈支管徑分別小于VitD不足組和對(duì)照組(P均<0.01)，管袢直徑分別大于VitD不足組和對(duì)照組(P均<0.01)，提示25(OH)D3水平越低，形態(tài)學(xué)異常越顯著，但是這些形態(tài)學(xué)變化對(duì)早期診斷、病情預(yù)后是否具有特異性，仍需未來嚴(yán)格設(shè)計(jì)的前瞻性研究證實(shí)。

本研究同樣存在一定局限性，如檢查者的經(jīng)驗(yàn)、方法等差異會(huì)對(duì)微循環(huán)的量化產(chǎn)生影響；受試者的緊張情緒以及隨著患者年齡的增長(zhǎng)、器官組織的老化、毛細(xì)血管前因素如動(dòng)脈硬化等及血流的管內(nèi)因素如血液黏度、血脂、血管周圍結(jié)締組織的變化等也會(huì)對(duì)微循環(huán)產(chǎn)生影響。另外，如果研究未對(duì)微循環(huán)血流等動(dòng)態(tài)變化及功能做出評(píng)估，甲襞微循環(huán)鏡檢查只能看到毛細(xì)血管，部分能看到毛細(xì)血管叢，不能觀察到細(xì)動(dòng)脈、細(xì)靜脈，對(duì)局部整體循環(huán)判斷有局限性；非甾體抗炎藥[28]及甲氨蝶呤等[29]慢性抗風(fēng)濕藥物也可能會(huì)減少血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖或抑制血管形成，影響微循環(huán)功能。

總之，AS患者存在不同程度的維生素D缺乏，血清25(OH)D3水平下降與甲襞微循環(huán)積分升高顯著相關(guān)，是AS患者發(fā)生微循環(huán)障礙的危險(xiǎn)因素，詳細(xì)機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。