維生素D缺乏與自身免疫性肝炎相關(guān)性研究進(jìn)展

梅勝梅, 周俊英

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院 感染科, 河北 石家莊 050051)

自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis, AIH)是一種病因不明的免疫介導(dǎo)的慢性炎癥性肝病，其臨床特征為自身抗體陽性、轉(zhuǎn)氨酶升高以及高丙種球蛋白血癥，病理表現(xiàn)包括淋巴細(xì)胞浸潤和界面性肝炎。AIH以女性為主，可發(fā)病于任何年齡和任何種族[1]。隨著疾病的進(jìn)展可發(fā)展為肝纖維化、肝硬化，甚至出現(xiàn)急性重癥(暴發(fā)性)肝炎或隱源性肝癌[2]。越來越多的研究表明，維生素D不僅有調(diào)節(jié)骨代謝和鈣穩(wěn)態(tài)作用的經(jīng)典途徑，還有免疫介導(dǎo)、抗氧化、抗纖維化及抗炎作用的非經(jīng)典途徑。維生素D缺乏與自身免疫性疾病如多發(fā)性硬化癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、炎癥性腸病[3]，以及傳染性疾病如慢性乙型病毒性肝炎、慢性丙型病毒性肝炎及代謝性疾病(如非酒精性脂肪性肝炎)、腫瘤等密切相關(guān)。而AIH作為一種病因不明確的肝細(xì)胞實(shí)質(zhì)炎性病變，大量的文獻(xiàn)已經(jīng)證實(shí)維生素D缺乏與AIH發(fā)病機(jī)制有關(guān)，本文就維生素D缺乏與AIH相關(guān)性進(jìn)行綜述。

1 維生素D概述

1.1維生素D來源與合成 維生素D是一種脂溶性維生素，包括維生素D2(麥角鈣化醇)和維生素D3(膽鈣化醇)兩種生物活性形式。維生素D2主要來源于植物；而維生素D3主要是通過魚類、雞蛋等食物攝取，并在體內(nèi)通過皮膚表面的7-脫氫膽固醇在紫外線照射下經(jīng)熱異構(gòu)作用轉(zhuǎn)變而來，其與維生素D結(jié)合蛋白(vitamin D binding protein, DBP)結(jié)合，轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟，在25-羥化酶作用下生成25(OH)D3，血液中主要以該形式存在，因此測定25(OH)D3含量評估體內(nèi)維生素D的水平。25(OH)D3轉(zhuǎn)運(yùn)至腎臟，在近端小管通過1α-羥化酶，產(chǎn)生其活性形式1, 25(OH)2D3[4]。

1.2維生素D免疫介導(dǎo)作用 維生素D參與了許多生物過程，通過配體-受體結(jié)合、激活與不同基因啟動子區(qū)的反應(yīng)元件相互作用來調(diào)節(jié)先天性免疫反應(yīng), 參與眾多細(xì)胞，包括樹突狀細(xì)胞(dendritic cell, DC)和自然殺傷T細(xì)胞(natural killer T cell, NKT)和適應(yīng)性免疫(Th1、Th2和Th17淋巴細(xì)胞)，并最終導(dǎo)致多種免疫細(xì)胞的功能變化[5]。維生素D通過結(jié)合維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)發(fā)揮其生物效應(yīng)[6]。VDR直接或間接調(diào)節(jié)200多個基因的表達(dá)，影響細(xì)胞增殖、分化和凋亡，以及免疫調(diào)節(jié)和血管生成[7]。VDR在大多數(shù)組織和細(xì)胞中表達(dá)，包括肝臟、胰腺和免疫細(xì)胞(如B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NKT和DC)。免疫細(xì)胞能夠在局部將25(OH)D3轉(zhuǎn)化為其活性形式1, 25(OH)2D3，與VDR相互作用導(dǎo)致構(gòu)象變化后，使之與類視黃醇X受體相互作用形成異源二聚體，再與DNA中的維生素D反應(yīng)元件(vitamin D response element，VDRE)結(jié)合，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄。

先天性免疫反應(yīng)：①1, 25(OH)2D3激活巨噬細(xì)胞中的抗菌肽，促進(jìn)抗菌作用[8]；②抑制單核細(xì)胞向DC轉(zhuǎn)化，阻止DC成熟，促進(jìn)DC凋亡，減少IL-12的產(chǎn)生，抑制T細(xì)胞和NKT的細(xì)胞分化活性，從而降低炎癥反應(yīng)[9]。

適應(yīng)性免疫反應(yīng)：①抑制組織相容性復(fù)合體Ⅱ類分子(major histocompatibility complex class Ⅱ transactivator, MHC-Ⅱ)，破壞抗原呈遞，減少T細(xì)胞增殖，將細(xì)胞因子極化為Th2型，上調(diào)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte associated antigen 4， CTLA4)和Foxp3，增加調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatury T cell, Tregs)的生成[10]，損害B細(xì)胞功能并誘導(dǎo)B細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致自身抗體減少，從而抑制免疫反應(yīng)；②增加白細(xì)胞介素(interleukin, IL)-10的分泌，促進(jìn)抗炎介質(zhì)，阻斷活化的T細(xì)胞的核因子κB((nuclear factor κB, NF-κB)和細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)來抑制Th17活性[11]，減少Th17細(xì)胞因子[12]，降低炎癥反應(yīng)。

1.3維生素D抗纖維化作用 維生素D、VDR及其激動劑通過某些途徑及信號通路抑制肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cells，HSC)活化，減少細(xì)胞外基質(zhì)的積累，激活降解細(xì)胞外膠原的基質(zhì)金屬蛋白酶，并抑制金屬蛋白酶的組織抑制劑的表達(dá)[13]，而達(dá)到抗纖維化作用。Reiter等[14]利用Abcb 4(-/-)的小鼠模型，驗(yàn)證了VDR的活性形式骨化三醇能抑制HSC的活化和增殖，誘導(dǎo)抗纖維化基質(zhì)金屬蛋白酶-13(matrix metalloproteinases-13，MMP-13)的表達(dá)和分泌，使MMP-13的mRNA水平和活性顯著增加。在小鼠體內(nèi)，骨化三醇使丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase, ALT)水平降低，炎癥細(xì)胞及促炎因子減少，從而減輕了肝臟炎癥損傷。但在膽汁淤積性肝纖維，補(bǔ)充維生素D沒有發(fā)現(xiàn)明顯的抗纖維化作用。同樣，Ding等[15]在四氯化碳處理的小鼠肝纖維化模型中利用鈣泊三醇觀察到肝纖維化的改善。鈣泊三醇可減輕硫代乙酰胺誘導(dǎo)的肝纖維化，通過降低轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β, TGF-β)水平和調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad信號通路來抑制HSC活化，并且通過降低組織抑制金屬蛋白酶-1(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1, TIMP-1)和恢復(fù)金屬蛋白酶及其抑制劑之間的平衡來幫助纖維分解[16]。Hu等[17]利用刀豆蛋白A(concanavalin A, ConA)誘導(dǎo)的肝炎模型，證明1，25(OH)2D3對ConA誘導(dǎo)的肝炎有明顯的保護(hù)作用，其作用機(jī)制與下調(diào)T細(xì)胞免疫和上調(diào)VDR基因表達(dá)有關(guān)。1，25(OH)2D3能顯著增加VDR的基因表達(dá)和蛋白水平，抑制TNF-γ，增加IL-4和IL-5，抑制CD4+ T細(xì)胞，增加CD8+ T細(xì)胞，降低了CD4+ /CD8+比率，從而達(dá)到降低炎癥的作用。

1.4維生素D對糖皮質(zhì)激素的調(diào)節(jié)作用 糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid, GC)主要是通過與胞漿中的糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor, GR)結(jié)合來發(fā)揮生物學(xué)作用。GC誘導(dǎo)單核細(xì)胞產(chǎn)生有絲分裂原激活的蛋白激酶磷酸酶-1(mitogen-activated protein kinase phosphatase-1, MKP-1)，維生素D通過上調(diào)MKP-1，抑制單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中p38的活化和細(xì)胞因子的產(chǎn)生[18]。單核細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)的GR被GC激活，激活的GR轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核，與MKP-1基因啟動子上的糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件(glucocorticoid response element, GREs)結(jié)合，MKP-1的產(chǎn)生增加，絲裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPK)的促炎作用減弱。維生素D通過增加粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子介導(dǎo)的中介復(fù)合物亞基14(mediator complex subunit 14, MED14)的產(chǎn)生，增強(qiáng)GC的抗炎作用。MED14反過來又增強(qiáng)了活化的GR與GREs的結(jié)合[19]。維生素D還能促進(jìn)GC對脂多糖誘導(dǎo)產(chǎn)生的IL-6的抑制作用[20]。維生素D可能間接影響GC的其它途徑還包括抑制轉(zhuǎn)錄因子的激活蛋白-1(activator protein-1, AP-1)、NF-κB，這些途徑可能間接通過干擾的核易位NF-κB來實(shí)現(xiàn)的[21]。

GC作為AIH的一線用藥，維生素D能增強(qiáng)GC的抗炎作用，而維生素D不足/缺乏可能會影響標(biāo)準(zhǔn)GC治療AIH的有效性。

2 維生素D缺乏在AIH患者中的流行病學(xué)

美國內(nèi)分泌學(xué)會[22]規(guī)定≤20 ng/ml為維生素D缺乏，≤10 ng/ml為嚴(yán)重缺乏；≤30 ng/ml為維生素D不足；>30 ng/ml為維生素D正常。維生素D不足/缺乏已經(jīng)成為一種流行病和公共健康問題，全球約10多億存在維生素D不足/缺乏。一項(xiàng)基于葡萄牙的研究表明，約66%的葡萄牙人中存在維生素D缺乏/不足，冬季、生活在亞速爾群島、年齡較大和肥胖是最重要的危險因素[23]。來自馬來西亞關(guān)于兒童慢性肝病患者維生素D水平的橫斷面研究提示，患有慢性肝病的兒童普遍存在維生素D缺乏/不足[24]。同樣，在土耳其的一項(xiàng)研究中，有64%～92%的慢性肝病患者和81%的AIH患者血清維生素D水平較低。一項(xiàng)薈萃分析顯示，維生素D缺乏在非酒精性脂肪性肝病患者中普遍存在[25]。因此，維生素D缺乏/不足普遍存在于各類人群中。

3 AIH患者維生素D缺乏的病因及機(jī)制

維生素缺乏主要與光照時間、吸收不良、飲食缺乏、細(xì)胞色素P450功能受損、性別、年齡、遺傳因素等密切相關(guān)，隨著現(xiàn)代生活方式的改變，人們更偏向于室內(nèi)活動，尤其是女性有意地使用防曬化妝品及遮陽傘等防曬行為，大大減少了陽光照射。在慢性肝病患者中，由于疾病因素可能減少外出頻率，暴露在陽光下的時間很短；其次，由于門靜脈高壓引起的腸水腫和膽汁酸產(chǎn)生和分泌的減少而導(dǎo)致結(jié)腸對維生素D吸收不良，可能降低血清維生素D水平；第三，維生素D的活化和DBP的水平可能隨著肝病進(jìn)展而降低，導(dǎo)致血清維生素D水平降低[26]。女性比男性更容易導(dǎo)致維生素D缺乏，可能與雌激素增強(qiáng)VDR基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄，從而導(dǎo)致體內(nèi)維生素D水平減低有關(guān)[27]。老年人由于體力活動和日曬減少、腎功能下降、雌激素水平降低，以及與維生素D缺乏相關(guān)的腸道鈣吸收減少，老年人更容易導(dǎo)致維生素D缺乏?；谌巳旱牧餍胁W(xué)研究表明，丹麥AIH的發(fā)病高峰年齡為70歲，新西蘭為60～69歲[28]，因此補(bǔ)充維生素D可能對于AIH老年患者有益。在多種VDR基因多態(tài)性中，據(jù)報(bào)道BsmI和TaqI與AIH相關(guān)，在德國[29]的研究中發(fā)現(xiàn)原發(fā)性膽汁性肝硬化(primary biliary cirrhosis, PBC)患者與VDR的BsmI多態(tài)性之間有顯著的相關(guān)性，與中國[30]研究一致的是，群中VDR的FokI多態(tài)性與AIH相關(guān)聯(lián)。

4 維生素D缺乏與AIH的相關(guān)性

維生素D主要通過與MHC-Ⅱ, Toll樣受體(Toll-like receptors, TLRs)，細(xì)胞色素P450(cytochrome P450, CYP450), CTLA4, Tregs以及Foxp3等信號通路及細(xì)胞因子對AIH發(fā)揮作用。

TLRs是體內(nèi)重要的受體，主要表達(dá)在DC、枯否細(xì)胞和一些淋巴細(xì)胞的細(xì)胞膜上，一旦與病原體相關(guān)分子模式(pathogen-related molecular model, PAMP)結(jié)合，通過受體相關(guān)激酶激活多種轉(zhuǎn)錄因子并轉(zhuǎn)錄分泌相應(yīng)促炎細(xì)胞因子。維生素D缺乏引起機(jī)體過表達(dá)TLR-2、TLR-4 、TLR-9，Jeong等[31]證實(shí)了鈣三醇能降低TLR2、TLR4、 TNF-α、IL-1的表達(dá)。Roth等[32]利用維生素D缺乏的非酒精性脂肪性肝病小鼠模型，發(fā)現(xiàn)維生素D缺乏的小鼠組的TLR2、TLR4、TLR9以及IL-4、IL-6均高于維生素D正常的小鼠組，并且前者表現(xiàn)出更嚴(yán)重的肝細(xì)胞脂肪變性和肝內(nèi)小葉炎癥。

CYP450家族中的CYP2D6是2型AIH中抗-肝腎微粒體抗體-1型的靶抗原，作為一種潛在的25(OH)D的1α-羥化酶，它能將維生素D3轉(zhuǎn)化為成25(OH)D[12]。而CYP2D6缺乏會引起維生素D缺乏，維生素D缺乏反過來引起炎癥因子表達(dá)，使肝臟炎癥進(jìn)一步加重。

Tregs是一種淋巴細(xì)胞，其特征是表達(dá)CD4+CD25+Foxp3，在AIH炎癥活動期，CD25+T細(xì)胞減少，表達(dá)低水平的Foxp3。Foxp3+T細(xì)胞主要位于肝小葉竇周間隙和門靜脈。維生素D的補(bǔ)充可增加Tregs活性[12]。骨化三醇結(jié)合VDR上調(diào)CD4+ T細(xì)胞中Foxp3的表達(dá)，并刺激活化的T細(xì)胞表達(dá)高水平的CTLA4和Foxp3，從而減少AIH的炎癥反應(yīng)。

在Tao等[33]回顧性研究中，納入635例肝病患者，其中確診為AIH有80例，與健康者相比，發(fā)現(xiàn)確診為AIH的患者體內(nèi)炎癥水平明顯升高，氧化應(yīng)激能力明顯增強(qiáng)，T細(xì)胞亞群和維生素D水平明顯降低；同時，對維生素D水平下降的AIH患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)與維生素D水平正常的AIH患者相比，炎癥和應(yīng)激反應(yīng)更顯著，T細(xì)胞亞群水平降低。此外，與肝功能正常的患者相比，肝功能異常的AIH患者的炎癥和應(yīng)激反應(yīng)明顯增加，T細(xì)胞亞群水平明顯降低，維生素D水平下降。最后，對AIH患者血清25(OH) D水平與炎癥因子、肝功能相關(guān)指標(biāo)和T細(xì)胞亞群相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析表明，AIH患者血清25(OH) D水平與熱休克蛋白、TNF-α、ALT和丙二醛呈負(fù)相關(guān)，與CD3+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)、超氧化物歧化酶和總抗氧化能力呈正相關(guān), 。在AIH患者中，維生素D水平顯著降低，體內(nèi)炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)，T細(xì)胞亞群水平降低。因此，AIH患者合并維生素D水平降低，更容易發(fā)生體內(nèi)無菌性炎癥變化和過氧化反應(yīng)，使肝臟炎癥反應(yīng)加重，更快進(jìn)展為肝纖維化。Arai等[13]驗(yàn)證血清25(OH)D3水平和VDR相關(guān)基因單核苷酸多態(tài)性與經(jīng)活檢證實(shí)的非酒精性脂肪肝患者的肝纖維化嚴(yán)重程度顯著相關(guān)，維生素D水平越低，纖維化程度越重。

在慢性肝病中，維生素D缺乏程度與肝病的嚴(yán)重程度和進(jìn)展呈正相關(guān)，Paternostro等[34]回顧性分析了肝硬化患者中維生素D水平，發(fā)現(xiàn)當(dāng)維生素D≤10 ng/ml時，不良事件如腹水、門靜脈高壓及原發(fā)性肝癌的危險性增高，病死率也增加，而維生素D可能作為評價不良事件的預(yù)測因子。同樣，Efe等[35]對68例治療無效的AIH患者和34例健康對照者的血清25(OH)D水平測定，發(fā)現(xiàn)AIH患者血清25(OH)D平均水平顯著低于健康對照組。低水平的25(OH)D與AIH患者的進(jìn)展性纖維化和嚴(yán)重界面肝炎獨(dú)立相關(guān)，他們認(rèn)為血清25(OH)D水平可能是肝纖維化的一個潛在的非侵入性標(biāo)志。一項(xiàng)加拿大回顧性研究[18]表明，對209例疑診或確診為AIH患者通過肝臟組織檢查進(jìn)行了評估，定義血清維生素D水平<10 ng/ml為嚴(yán)重維生素D缺乏。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明有42例患者(20%)有嚴(yán)重維生素D缺乏。在治療無反應(yīng)的病例中，嚴(yán)重維生素D缺乏的患者比維生素D正常的患者更常見。嚴(yán)重維生素D缺乏與發(fā)生肝硬化的較高風(fēng)險獨(dú)立相關(guān)(HR3.40；95%CI1.30-8.87，P=0.01)和肝臟相關(guān)的病死率或肝移植的需求有關(guān)(LT；HR5.26，95%CI1.54-18.0，P=0.008)。補(bǔ)充維生素D之后持續(xù)嚴(yán)重缺乏維生素D的患者療效仍然不佳。因此，他們認(rèn)為嚴(yán)重維生素D缺乏是AIH的預(yù)后生物標(biāo)志物。

近年來維生素D的骨骼外作用越來越引起重視，全球約有10多億存在維生素D不足/缺乏，而對于慢性肝病患者，特別是AIH患者，長期口服GC容易導(dǎo)致激素后不良反應(yīng)的發(fā)生，補(bǔ)充維生素D可能會起到預(yù)防骨質(zhì)疏松、減輕肝臟炎癥、抑制肝纖維化、延緩肝硬化、減少肝臟相關(guān)的不良事件等多種功效，并且維生素D價格低廉，易于口服，臨床可操作性強(qiáng)，引起不良事件少。指南[36]建議補(bǔ)充維生素D為200～600 U/d，過高的維生素D攝入可能會引起高鈣血癥，但目前沒有給出合適的補(bǔ)充維生素D劑量，并且對維生素D在AIH中的相關(guān)作用的研究仍較少，需要大量前瞻性、隨機(jī)性、臨床對照試驗(yàn)來闡明補(bǔ)充維生素D是否能改善AIH患者的生存及預(yù)后。