1型糖尿病的維生素D水平、微血管并發(fā)癥和死亡率

約根森 等

目前，維生素D缺乏在全球十分普遍。最近，已證實低水平維生素D與一般人群和2型糖尿病患者全因死亡率和心血管死亡率發(fā)生風險增加有關。但是，尚無證據(jù)顯示維生素D缺乏與1型糖尿病患者之間是否具有相關性。血漿維生素D水平（25-羥維生素D3[25（OH）D3）個體存在很大差異，主要歸因于日光照射時間、皮膚顏色和存在的危險因素，如糖尿病或其他并發(fā)癥。

在糖尿病患者中，目前已經證實，糖尿病患者過高的死亡率與糖尿病并發(fā)癥相關。而在糖尿病微血管病變中，視網膜病變和神經病變與代謝控制不佳、血壓升高和其他危險因素相關。

實驗性糖尿病腎病的研究數(shù)據(jù)表明，維生素D缺乏可能會導致白蛋白尿的發(fā)生。目前，臨床試驗證實，維生素D水平與一般人群白蛋白尿的患病率呈負相關。僅有的非糖尿病慢性腎臟病（CKD）患者臨床試驗數(shù)據(jù)顯示，給予患者帕立骨化醇（維生素D受體類似物）治療可能會減少白蛋白尿的發(fā)生。此外，最近公布的數(shù)據(jù)顯示，維生素D受體類似物能夠阻斷2型糖尿病和糖尿病腎病患者的腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)（RAAS），從而減少白蛋白尿。流行病學調查結果顯示，目前，糖尿病已經成為西方國家慢性腎臟病和腎衰的主要病因。不過，目前尚不清楚維生素D缺乏是否會增加糖尿病腎病或其他微血管并發(fā)癥的發(fā)生風險。本研究旨在探討在1型糖尿病患者中，血漿25（OH）D3缺乏是否可以預測死亡率的增加和微血管并發(fā)癥的進展。

研究設計和方法

研究納入了1979年9月1日～1984年8月31日新診斷的286名1型糖尿病患者。在研究過程中，9名患者被排除，其中，7人在糖尿病患病早期出現(xiàn)了嚴重心理疾病，2人出現(xiàn)了微量白白蛋白尿。對糖尿病確診三年或之后最接近可用樣品水平（診斷后平均為3.0[2.3～9.1]）以及尚未出現(xiàn)微量白白蛋白尿的患者進行了血漿25（OH）D3分析，結果確定220名患者符合條件。

每隔3～4個月來門診就診的患者應被納入常規(guī)隨訪。按照先前指南的要求，這些患者應該接受糖尿病專家和護士的治療。而且，這些患者每年至少進行一次24小時尿白蛋白排泄率（UAER）測定。持續(xù)性微量白蛋白尿和大量微白蛋白尿分別指尿中出現(xiàn)的白蛋白分別為30～300mg/24h和300mg/24h，至少進行2～3次連續(xù)采樣，而且超過基線水平30%以上。

在研究過程中，從患者收集來的待測血漿25（OH）D3樣品放在-20℃儲存。為了減少試驗誤差，所有樣品均在同一條件下處理和儲存。測試時，驚奇地發(fā)現(xiàn)儲存10多年的血漿25（OH）D3樣品性質依然穩(wěn)定，為循環(huán)血漿25（OH）D3的長期流行病學研究提供了可靠依據(jù)。在當前研究開始之前，我們從隊列中抽取樣品，對血漿25(OH)D3的穩(wěn)定性進行了檢測。我們在每年的同一時間從同一個受試者采集血漿25(OH)D3，分別儲存5、10、15、20和25年，采用高效液相色譜或串聯(lián)質譜進行測定。結果顯示，血漿25（OH）D3平均水平間無顯著差異（數(shù)據(jù)沒有顯示）。根據(jù)既往針對2型糖尿病維生素D和死亡率相關性的研究結果，當25（OH）D3水平≤第10百分位數(shù)（15.5nmol/L），則考慮為嚴重維生素D缺乏。

本研究通過問卷調查來了解患者的吸煙史。研究規(guī)定，如果患者每天抽煙超過一根，則認定是吸煙者。根據(jù)瞳孔散大的程度，將視網膜病變分為無明顯視網膜病變、背景性視網膜病變和增殖期視網膜病變三種。

統(tǒng)計分析

基線數(shù)據(jù)來源于新發(fā)1型糖尿病6個月后的第一次評估，初步血糖穩(wěn)定后。偏態(tài)分布采用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，其他的采用均數(shù)（標準差SD）表示。

對于偏態(tài)分布的變量，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗；正態(tài)分布的變量采用非配對t檢驗。組間分類變量的比較采用x2檢驗。

為了證實維生素D低水平是否能夠預測解釋模型中的全因死亡率，我們進行了Cox比例風險回歸分析。開始，對性別、年齡、血漿總膽固醇、收縮壓、尿白蛋白排泄率和吸煙這些基線變量進行單變量分析，既往研究已證實，上述基線變量均可導致全因死亡率增加，危險比(HRs)為95%CI。

采用log-rank檢驗進行All time-to-event分析，根據(jù)維生素D水平繪制出Kaplan-Meier曲線，不論是高于還是低于第10百分位數(shù)。所有實驗數(shù)據(jù)均采用SPSS 14.0統(tǒng)計軟件進行處理，以P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結果

我們對220名新診斷的1型糖尿病患者進行隨訪，中位時間為26.0(1.0～29.0) 年。患者的主要基線特征見表。結果顯示，維生素D中位水平為44.6(1.7～161.7) nmol/。

根據(jù)維生素D水平，患者被分為兩組，即維生素D水平≤第10百分位數(shù)和＞濃度。將維生素D濃度≤15.5nmol/L被定義為切點，不論性別。結果顯示，220名患者中有22人（10%）維生素D水平≤15.5 nmol/L，而且與年齡、性別、尿白蛋白排泄率和血壓無相關性，但與A1C弱負相關（r=0.14，p=0.04）。

隨訪期間，220名患者中有44人（20%）死亡。其中，在上述維生素D水平≤15.5nmol/L的22名患者中，有7人死亡，占總數(shù)的32%；而維生素D水平＞15.5nmol/L的患者中，有37人死亡，占總數(shù)的19%(P=0.06)。圖1是根據(jù)維生素D水平繪制的死亡率Kaplan-Meier曲線，橫坐標為維生素D水平≤第10百分位數(shù)和＞第10百分位數(shù)。在Cox比例風險模型，維生素D水平≤15.5nmol/L的患者死亡風險比為2.0(0.9～4.4), P=0.1，校正了尿白蛋白排泄率、A1C和傳統(tǒng)心血管風險因素（年齡、性別、血壓、膽固醇和吸煙狀態(tài)）后，維生素D水平和死亡風險仍存在相關性，且具有統(tǒng)計學意義；而當維生素D水平＞15.5nmol/L時，維生素D水平與全因死亡率二者不存在線性關系，即二者之間不存相關性。

微血管并發(fā)癥

隨訪期間，81名（34%）患者出現(xiàn)持續(xù)性微量

白蛋白尿，其中，6人維生素D水平≤第10百分位數(shù)。在這81名患者中，27人進展為持續(xù)性大量白蛋白尿，其中，僅2人維生素D水平≤第10百分位數(shù)，為9%。

表1 220名1型糖尿病患者的基線特征

圖1 220名1型糖尿病患者死亡率Kaplan-Meier曲線

Cox比例風險模型顯示，基線時，低水平的維生素D不能預測微量或者大量白蛋白尿的進展(未經調整的HR分別為 1.1[0.5～2.4],P=0.8和1.3[0.3～5.4],P=0.7)。

在研究過程中，共有192名（80%）患者進展為背景性視網膜病變，其中，維生素D水平≤第10百分位數(shù)的22名患者占了18人（82%）。而且，在這192名患者中，34人進展為增殖期視網膜病變，其中，1人維生素D水平為5%，低于基線水平。因此，基線水平時，維生素D水平≤第10百分位數(shù)不能預測背景性或增殖期視網膜病變的進展(HR分別為1.1[0.7～1.7],P=0.8和HR 3.1 [0.4～22.9])。

校正了推動因素之后，基線狀態(tài)嚴重維生素D缺乏與微血管并發(fā)癥發(fā)生或進展的相關性進一步削弱。

結論

在為期26年的前瞻性觀察隨訪研究中，結果顯示，1型糖尿病患者糖發(fā)病后低水平的血漿25（OH）D3（≤第10百分位數(shù)）是一個強有力的全因死亡率預測因子，相關性獨立于血糖控制、傳統(tǒng)心血管疾病危險因素和尿白蛋白排泄率。不過，遺憾的是，基線嚴重維生素D缺乏不能預測眼部和腎病微血管并發(fā)癥的發(fā)生或進展。

最近，來自流行病學研究的數(shù)據(jù)顯示，在其他人群中嚴重維生素D缺乏和死亡率風險增加之間的關系與本研究結果類似，為本研究提供了進一步證據(jù)。在一般人群開展的橫斷面研究，共納入13,331名來自全國健康和營養(yǎng)調查（NHANES）III的受試者，結果顯示，低水平維生素D與全因死亡率之間顯著相關。

大多非糖尿病慢性腎臟病患者的研究顯示，維生素D可以獨立預測全因死亡率和透析風險的增加。在非糖尿病終末期腎臟病患者中，低水平維生素D與全因死亡率相關。

對于健康受試者而言，維生素D缺乏主要歸因于陽光照射時間不夠、膚色和維生素D攝入不足!包括飲食。維生素D水平還存在季節(jié)變化，這一變化取決于地理緯度，特別是陽光照射時間。北歐國家在一般人群中進行的研究結果顯示，冬季和夏季維生素D缺乏的季節(jié)變化分別為是73%和 29%，維生素D缺乏的差異分別為8%和1%。此外，肥胖、吸收、肝臟和腎臟疾病會增加維生素D缺乏。

目前，基線維生素D水平較低的患者死亡風險增加的機制還不清楚。越來越多的證據(jù)顯示維生素D可以通過激活它的受體產生具有臨床作用的多種非鈣功能。維生素D受體的激活與RAAS系統(tǒng)、心肌肥厚、血管鈣化、動脈粥樣硬化降低、抗炎和免疫作用受到抑制有關。同時，還發(fā)現(xiàn)，維生素D和某些癌癥的發(fā)生風險增加和死亡率升高呈負相關。

與一般人相比，糖尿病患者心血管疾病的發(fā)病率和死亡率相對較高。在為期10年的隨訪研究中，共納入593名白蛋白尿正常的1型糖尿病患者，結果顯示，超過1/3和1/4的患者分別死于已知的心血管疾病和潛在的心血管疾病。因此，可以認為隊列研究中觀察到的死亡，大部分可能由心血管疾病引起的。

輕度腎功能受損的2型糖尿病患者橫斷面研究結果顯示，與正常水平的維生素D相比，維生素D缺乏會導致心血管疾病的發(fā)病率顯著增加。

最近針對2型糖尿病患者開展了一項研究，旨在探討維生素D缺乏如何影響心血管疾病的發(fā)生風險。結果顯示，與非糖尿病患者相比，抑制維生素D受體介導的信號通路可以導致糖尿病患者泡沫細胞形成增加和心血管疾病加重。

由于是觀察研究，該研究不能進一步闡述潛在的發(fā)病機制，不過，間接提示給患者補充維生素D也許可以預防心血管疾病的進展，成為疾病的一個潛在治療靶點。不過，在本研究中，尚未排除低水平維生素D可能來源于某一尚未確定的因素，該因素可能會在同一時間內導致心血管疾病發(fā)生風險增加。

眾所周知，糖尿病微血管并發(fā)癥的發(fā)病機制十分復雜，涉及了多種信號途徑。目前，已證實，糖尿病微量白蛋白尿的發(fā)生與腎病和心血管疾病發(fā)生風險增加密切相關。既往臨床試驗證明，微量白蛋白尿可以自行恢復正常水平，不過，該隊列研究中，隨訪期間，出現(xiàn)微量白蛋白尿的患者中僅16%可以自行和永久恢復到正常水平，而34%會進展為持續(xù)性大量白蛋白尿。在糖尿病腎病發(fā)病機制中，激活腎內RAAS系統(tǒng)和NF-κB信號途徑均可導致腎臟損害。事后分析發(fā)現(xiàn)，與安慰劑相比，服用維生素D受體類似物的非糖尿病慢性腎臟病患者白蛋白尿的發(fā)病率有所下降，更重要的是，該作用似乎獨立于阻斷RAAS系統(tǒng)進行的聯(lián)合治療。最近，進行一項帕立骨化醇減輕2型糖尿病患者白蛋白尿的研究（VITAL研究），共納入281名患有糖尿病腎病的2型糖尿病患者，結果顯示，給予患者維生素D受體類似物（帕立骨化醇）并且阻斷RAAS系統(tǒng)可持續(xù)減少白蛋白尿。因此，患者維生素D受體類似物對糖尿病腎病患者具有潛在臨床相關的腎臟保護作用。

一項納入581名2型糖尿病患者的橫斷面研究顯示，增殖期視網膜病變的發(fā)生與25（OH）D3水平的下降顯著相關，而且，25（OH）D3水平的下降源于目前微血管并發(fā)癥的患病人數(shù)。當然，橫斷面研究并沒有澄清增殖期視網膜病變的發(fā)生與25（OH）D3水平之間的關系，不過，卻為證實低水平維生素D可能是糖尿病腎病和/視網膜病變進展的一個標志物提供了證據(jù)。與此同時，該研究并沒證實低水平25（OH）D3可以強有力預測微血管并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展。因為在少數(shù)事件中，嚴重維生素D缺乏的患者視網膜病變和白蛋白尿的HR＞1，因此，導致該研究影響力力不夠。該研究結果顯示，如果對低水平維生素D患者補充維生素D，就可以阻斷RAAS系統(tǒng)，進而改善血糖控制和降低血糖水平。

該研究中，嚴重維生素D缺乏被定義為維生素D水平低于第10百分位數(shù)[即血漿25（OH）D3≤15.5 nmol/L]，不論性別。目前，對維生素D水平的分級尚未達成共識，維生素D的生理范圍仍是爭論的焦點。雖然該研究結果顯示儲藏樣品的25(OH)D3水平是穩(wěn)定的，但是，考慮到蒸發(fā)能會受到影響樣品的真實水平，我們選擇了第10百分位數(shù)而不是一個絕對值。我們也曾用同樣的方法來定義2型糖尿病患者隨訪研究的切點。此外，最近我們又從200名2型糖尿病患者中收集了新鮮樣品進行分析，結果發(fā)現(xiàn)維生素D水平低于第10百分位數(shù)的患者的維生素D水平僅與丹麥定義的嚴重維生素D缺乏水平相差0.1 nmol/L。

根據(jù)以往文獻的記載，我們在分析前對血漿25（OH）D3水平的穩(wěn)定性進行了檢測，結果顯示，血漿25（OH）D3水平之間不存在統(tǒng)計學差異。

該研究存在一定的優(yōu)勢和局限性。方法論的優(yōu)勢之一，在于前瞻性的設計和長期隨訪以及隨訪的完整性。但由于是觀察設計，不能從描述的相關性中推測出因果關系。

該研究還可能受到一年四季中維生素D水平變化的影響。但該研究并未對季節(jié)變化作出調整，因此，具有一定局限性。與此同時，該研究還缺乏相關體力活動的基線數(shù)據(jù)，這可能與戶外活動、陽光照射和維生素D的水平有關。此外，維生素D水平受營養(yǎng)狀況的影響。不過，目前，除了身體體重指數(shù)外，沒有一個營養(yǎng)參數(shù)可用，而身體體重指數(shù)與維生素D水平毫無關聯(lián)（數(shù)據(jù)未顯示）。因此，我們不能調整任何一個受試者。不過，該研究中，除了新確診的1型糖尿病患者，其他患者都很年輕而且健康。

為了進一步證實上述結論，還需要開展更多的觀察研究。如前所述，我們已經對2型糖尿病患者組成的對列研究進行了同樣分析，維生素D水平與全因死亡率和糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展的關系與該研究結果類似。此外，在2型糖尿病患者的研究中，結果顯示，非常低的25（OH）D3水平可以預測心血管疾病發(fā)生風險的增加。不過，這項研究因為缺乏有關死亡原因的數(shù)據(jù)，存在著一定局限性。

總之，在目前的前瞻性隨訪研究，我們可以看到25（OH）D3的基線水平≤10百分位數(shù)可以用來預測1型糖尿病患者全因死亡率增加的風險，不論是一般人群、非糖尿病慢性腎臟病患者還是2型糖尿病患者。不過，該研究沒有證實25（OH）D3的基線水平≤10百分位數(shù)與1型糖尿病患者微血管并發(fā)癥進展之間的關聯(lián)。同時，臨床隨機對照試驗顯示，給予患者維生素D受體類似物可以證實糖尿病患者中維生素D水平與生存預后之間的因果關系。