維生素D與肝纖維化相關(guān)性的研究進(jìn)展

趙榮楠，范松松，張陽(yáng)，張興元

維生素D與肝纖維化相關(guān)性的研究進(jìn)展

趙榮楠，范松松，張陽(yáng)，張興元

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院肝膽外科，山東濱州 256603

肝纖維化是肝臟受各種慢性損傷反復(fù)刺激而出現(xiàn)的細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積、纖維瘢痕大量形成的一種病理過(guò)程較長(zhǎng)的肝臟疾病。肝纖維化可進(jìn)一步發(fā)展為肝硬化，甚至肝癌。維生素D是一種類固醇激素，其在調(diào)節(jié)鈣、磷代謝的過(guò)程中起重要作用。成人缺乏維生素D可致骨質(zhì)疏松，兒童缺乏維生素D可致佝僂病。研究證實(shí)，維生素D不僅可調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，其在調(diào)節(jié)免疫方面也有重要作用。維生素D與肝臟相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。本文對(duì)維生素D與肝纖維化的相關(guān)性研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

肝纖維化；維生素D；肝硬化；作用機(jī)制

1 維生素D概述

1.1 維生素D的來(lái)源與合成

維生素D是一種脂溶性維生素，其主要功能是促進(jìn)小腸黏膜細(xì)胞對(duì)鈣和磷的吸收，在骨代謝和鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中起主要作用，是包括人在內(nèi)的高等動(dòng)物生命所需的基本營(yíng)養(yǎng)元素。維生素D對(duì)人體的骨骼健康具有重要作用，多數(shù)慢性肝病患者普遍存在維生素D不足或缺乏的情況[1]。低維生素D水平與肝纖維化發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加存在顯著相關(guān)性。研究認(rèn)為，維生素D可作為生物標(biāo)志物反映肝纖維化的進(jìn)展情況[2]。

維生素D由維生素D原經(jīng)紫外線照射轉(zhuǎn)變而來(lái)。人體內(nèi)的維生素D主要來(lái)源于食物和自身合成。富含維生素D的天然食物較少，膳食維生素D含量低，因此人體主要通過(guò)自身合成或通過(guò)強(qiáng)化食品、補(bǔ)充劑獲取維生素D[3]。維生素D在直接被人體攝入時(shí)并不具有生物學(xué)活性。維生素D首先在肝臟中合成為25(OH)D3，然后再合成具有生物活性的1,25-(OH)2D3，其是維生素D生物活性最強(qiáng)的一種形態(tài)，可通過(guò)調(diào)控多種基因直接或間接地調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等[4]。因此，維生素D是一種激素原，而不是真正的維生素。維生素D缺乏會(huì)增加佝僂病和骨軟化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[5]?，F(xiàn)已證實(shí)維生素D可調(diào)控體內(nèi)200多個(gè)基因的表達(dá)。

1.2 維生素D的免疫作用

維生素D主要通過(guò)與維生素D受體（vitamin D receptor，VDR）結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)作用[6]。VDR于1974年被首次發(fā)現(xiàn)[7]；其可在多數(shù)細(xì)胞和組織中表達(dá)，不僅存在于骨、腎和腸等主要靶組織中，還存在于肌肉、大腦和肝臟等其他組織中。VDR是維生素D的生物活性形式，1,25-(OH)2D3與之結(jié)合發(fā)揮作用。近年來(lái)，多項(xiàng)研究證實(shí)其具有抗肝纖維化作用。但因缺乏配體，VDR基本上處于不活躍狀態(tài)。當(dāng)25(OH)D3轉(zhuǎn)化成具有生物活性的1,25-(OH)2D3時(shí)，再與維生素D反應(yīng)元件結(jié)合，從而促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄。VDR是一種核激素受體，其配體結(jié)合區(qū)介導(dǎo)1,25-(OH)2D3與類視黃醇X受體形成異二聚體，從而促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄[8]。在無(wú)類視黃醇X受體的情況下，VDR同源二聚體也可結(jié)合DNA調(diào)節(jié)基因表達(dá)。VDR在其無(wú)配體狀態(tài)下也可能影響基因轉(zhuǎn)錄。VDR幾乎在體內(nèi)的每一個(gè)組織中均有表達(dá)，其表達(dá)水平在不同的細(xì)胞之間存在差異[9]。通常情況下，正常肝臟表面VDR非常少，但巨噬細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cell，HSC）、庫(kù)普弗細(xì)胞可強(qiáng)烈表達(dá)VDR，這些細(xì)胞可在非疾病狀態(tài)下介導(dǎo)維生素D的功能[10]。當(dāng)炎癥增加時(shí)，VDR水平隨之增加，促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。

2 維生素D與肝纖維化的關(guān)系

乙肝肝硬化在臨床中常見，是長(zhǎng)期或反復(fù)作用形成的彌漫性肝損害。肝損傷的特征之一是進(jìn)行性肝纖維化，是各種慢性肝病患者終末期肝病死亡的重要原因。肝纖維化是一個(gè)病理生理過(guò)程，任何肝損傷在修復(fù)愈合的過(guò)程中都有肝纖維化的過(guò)程，如果損傷因素長(zhǎng)期無(wú)法去除，纖維化過(guò)程長(zhǎng)期持續(xù)就會(huì)發(fā)展成肝硬化，因此其不是一種獨(dú)立疾病[11]。肝纖維化是各類致病因素引起肝臟發(fā)生損傷–修復(fù)反應(yīng)的結(jié)果，其主要病理改變?yōu)楦蝺?nèi)彌漫性細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的過(guò)度沉積，是多種慢性肝病向肝硬化進(jìn)展的共同反應(yīng)[12]。肝纖維化是發(fā)展為肝硬化的重要病理過(guò)程，HSC的激活是主要通路。肝臟受損后，炎癥因子釋放可導(dǎo)致HSC活化，促進(jìn)肝纖維化。

在全球范圍內(nèi)，肝硬化的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)。流行病學(xué)研究數(shù)據(jù)表明，維生素D缺乏人群中肝硬化的發(fā)病率明顯高于正常人群；同樣，肝硬化患者的維生素D水平常較低，在老年人和慢性病患者中更為多見[13]。臨床上主要通過(guò)檢測(cè)血清25(OH)D3來(lái)評(píng)估體內(nèi)維生素D水平。相關(guān)實(shí)踐指南建議，25～80ng/ml為維生素D的最佳范圍[14]。維生素D缺乏與光照不足相關(guān)。維生素D的合成離不開紫外線照射。當(dāng)今大部分人的時(shí)間都消耗在網(wǎng)絡(luò)上，很少進(jìn)行室外活動(dòng)，大大減少陽(yáng)光照射的時(shí)間。雌激素可增強(qiáng)VDR的表達(dá)，使女性體內(nèi)的維生素D水平降低，因此女性較男性更易出現(xiàn)維生素D缺乏的情況[15]。研究表明，慢性肝病患者因門靜脈高壓引起腸水腫和膽汁酸分泌減少進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)維生素D的吸收不良，使血清維生素D水平降低，隨著肝病的發(fā)展活化的維生素D水平繼續(xù)降低，形成惡性循環(huán)，加劇肝纖維化的發(fā)展[16]。研究表明，慢性肝病患者維生素D缺乏的患病率比普通人群高64%～92%，Child-Pugh C級(jí)肝硬化患者的維生素D缺乏率明顯高于Child-Pugh A級(jí)患者[1]。在一項(xiàng)207例不同慢性肝病患者的回顧性研究中，維生素D水平與患者的肝纖維化呈負(fù)相關(guān)，維生素D缺乏在慢性肝病患者中非常普遍，尤其是晚期纖維化患者[17]。

3 維生素D調(diào)控肝纖維化的分子機(jī)制

維生素D在調(diào)節(jié)纖維化過(guò)程中發(fā)揮作用，且越來(lái)越多的研究結(jié)論支持維生素D介導(dǎo)的VDR活性可能與抑制肝纖維化有關(guān)的假設(shè)。鑒于維生素D對(duì)肝纖維化具有調(diào)節(jié)作用，維生素D缺乏是否會(huì)增加慢性肝病患者發(fā)生肝纖維化的風(fēng)險(xiǎn)尚待明確。逆轉(zhuǎn)肝纖維化有助于防止病情向肝硬化發(fā)展，而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最有效的促纖維化細(xì)胞因子，是最強(qiáng)的肝纖維化誘導(dǎo)劑之一，其幾乎參與肝纖維化的每一個(gè)過(guò)程[18]。調(diào)控TGF-β1的表達(dá)對(duì)肝纖維化的發(fā)生發(fā)展具有重要意義。Chen等[19]研究揭示VDR和假定的維生素D膜受體之間的相互作用，維生素D可抑制HSC中TGF-β1介導(dǎo)的纖維化，且上述作用在缺乏VDR的情況下參與。研究表明，在調(diào)節(jié)ECM組成方面，TGF-β1可通過(guò)上調(diào)纖維連接蛋白、膠原蛋白、整合素和基底膜蛋白的表達(dá)，導(dǎo)致ECM增多[20]。在TGF-β1信號(hào)通路中，激活的Ⅰ型受體磷酸酯細(xì)胞質(zhì)蛋白被稱為母體抗生物皮膚生長(zhǎng)因子同源物（small mothers against decapentaplegic，Smad），該蛋白是TGF-β1的直接作用底物[21]。維生素D抑制肝纖維化形成的機(jī)制可能是通過(guò)抑制HSC的增殖減少ECM的合成，促進(jìn)其降解，從而抑制肝纖維化；而維生素D缺乏或不足是導(dǎo)致或加劇纖維化的重要原因之一。鄧文升等[22]研究1,25-(OH)2D3對(duì)肝纖維化大鼠肝組織TGF-β1和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）表達(dá)的作用，結(jié)果顯示正常組大鼠肝小葉區(qū)結(jié)構(gòu)完整，肝細(xì)胞排列整齊，并無(wú)任何變性及壞死，而對(duì)照組大鼠的細(xì)胞變性壞死明顯，出現(xiàn)增生的假小葉及纖維沉積；經(jīng)1,25-(OH)2D3灌胃治療組的大鼠細(xì)胞變性水腫較對(duì)照組輕，肝內(nèi)纖維化程度減輕；關(guān)于α-SMA蛋白，正常組幾乎未見表達(dá)，模型組表達(dá)大量α-SMA蛋白，治療組大鼠肝組織中α-SMA的表達(dá)明顯減少，且主要集中于纖維間隔處；關(guān)于TGF-β1，正常組僅有微量甚至無(wú)表達(dá)，對(duì)照組表達(dá)大量TGF-β1，而治療組大鼠TGF-β1的表達(dá)顯著減少，研究認(rèn)為維生素D干預(yù)后的大鼠肝臟組織中TGF-β1表達(dá)明顯降低。上述研究證實(shí)，維生素D水平與肝纖維化嚴(yán)重程度存在相關(guān)性，可通過(guò)抑制TGF-β1的表達(dá)而阻止肝纖維化的發(fā)展。

4 治療

研究發(fā)現(xiàn)，維生素D-VDR復(fù)合物可作為HSC內(nèi)的配體依賴性轉(zhuǎn)錄阻遏物，拮抗TGF-β1介導(dǎo)的Smad3向促纖維化基因調(diào)節(jié)位點(diǎn)的募集[23]。維生素D作為慢性肝炎患者肝纖維化發(fā)展的預(yù)防措施，其可能的益處也被提出[24]。無(wú)論是否存在骨病，可將維生素D補(bǔ)充劑的適應(yīng)證擴(kuò)大到所有慢性肝病患者。一項(xiàng)薈萃分析研究表明，30ng/ml的臨界值是預(yù)防慢性丙型肝炎患者肝纖維化和治療失敗的合適閾值[14]。應(yīng)對(duì)維生素D缺乏（<20ng/ml）的高危人群（包括肝衰竭患者）進(jìn)行篩查，并建議此類人群補(bǔ)充維生素D，血清維生素D水平高于30ng/ml可能對(duì)降低各種疾病的風(fēng)險(xiǎn)有益處[25]。建議維生素D缺乏患者每周一次服用50 000IU的維生素D2或D3，持續(xù)8周，以達(dá)到30ng/ml以上的水平[14]。盡管關(guān)于維生素D對(duì)肝纖維化進(jìn)展作用的臨床研究較少，但補(bǔ)充維生素D可改善各種慢性肝病患者的臨床結(jié)局并對(duì)減少肝纖維化形成產(chǎn)生潛在影響。此外，低維生素D水平與肝纖維化嚴(yán)重程度之間的關(guān)系支持補(bǔ)充維生素D可能是一種廉價(jià)的替代療法，有助于延緩肝纖維化的進(jìn)展?？紤]到維生素D缺乏對(duì)肝纖維化患者的不利影響，需要進(jìn)一步進(jìn)行大規(guī)模前瞻性隊(duì)列研究和隨機(jī)試驗(yàn)，以充分闡明維生素D水平降低對(duì)肝纖維化發(fā)展的影響程度。

5 小結(jié)與展望

肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展源于內(nèi)源性和外源性因素的獨(dú)特組合，包括遺傳、飲食、環(huán)境因素、生活方式及細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)分子變化。維生素D是目前已知對(duì)肝纖維化起保護(hù)作用的可能分子之一。維生素D通過(guò)VDR發(fā)揮作用，可抑制TGF-β1誘導(dǎo)的HSC纖維化。流行病學(xué)研究表明，維生素D水平降低在慢性肝病患者中非常普遍。補(bǔ)充維生素D與促纖維化細(xì)胞因子的產(chǎn)生減少相關(guān)，由此確定低維生素D水平可作為肝纖維化發(fā)展的危險(xiǎn)因素[2]。肝損傷能否加速維生素D體內(nèi)平衡的紊亂或發(fā)揮相反作用的問題依舊存在。然而，無(wú)論維生素D在慢性肝病中扮演何種角色，維生素D仍被視為一種診斷工具和預(yù)后指標(biāo)。不斷有證據(jù)支持低維生素D水平與肝功能不全的相關(guān)性，并支持肝纖維化人群使用維生素D作為預(yù)后的標(biāo)志之一[26]。

盡管維生素D在慢性肝病中的確切作用機(jī)制尚未完全闡明，但其在慢性肝病的治療中具有潛在益處。近年來(lái)，隨著對(duì)維生素D研究的不斷深入，維生素D廣泛的非鈣、磷代謝調(diào)節(jié)的新作用逐漸被挖掘，這些研究已被重視并開始得到應(yīng)用。在多項(xiàng)細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，維生素D表現(xiàn)出一定的抗肝纖維化作用，其抗肝纖維化作用的機(jī)制也被逐漸闡明。維生素D有望成為一種潛在的預(yù)防和治療肝纖維化的藥物，但由于維生素D在體內(nèi)靶細(xì)胞種類較廣泛，各種反饋機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，對(duì)其抗肝纖維化作用有待進(jìn)一步深入研究。

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（2023–09–13）

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A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.28.030

山東省省級(jí)臨床重點(diǎn)?？茖W(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（SLCZDZK-2401）

張興元，電子信箱：byfyzxy@163.com