特應性皮炎與維生素D

張警兮 姚煦

特應性皮炎與維生素D

張警兮 姚煦

特應性皮炎（AD）是一種常見于兒童，易伴發哮喘、過敏性鼻炎等特應性疾病的炎癥性皮膚病。在西方國家中，兒童發病率達15%～30%，成人發病率為2%～10%［1］。我國最新的研究數據顯示，上海3～6歲兒童患病率達8.3%［2］，南京市2～6歲兒童患病率為5.88%［3］，已接近發達國家。AD的發病機制復雜，現仍未明確，皮膚屏障功能和免疫功能異常在AD發病中占主要地位。近年來，隨著維生素D骨外作用的研究進展，維生素D的免疫調節作用逐漸被重視，尤其是維生素D水平降低可能與一些皮膚病有關，如AD、銀屑病和自身免疫性疾病。

一、維生素D

1.維生素D的合成和代謝：皮膚中的7脫氫膽固醇在中波紫外線（UVB，280～320 nm）照射下轉變為內源性維生素D（維生素D3或膽骨化醇）,是體內維生素D的主要來源。另外，從富含維生素D3的食物中亦可獲得外源性維生素D（麥角鈣化固醇）。維生素D3與血漿中的維生素D結合蛋白結合，轉運至肝臟線粒體內，通過25羥化酶羥化，形成25（OH）D3（25羥膽骨化醇）。血清25（OH）D3與α球蛋白結合，是維生素D3在血循環中的主要形式，常作為測量指標，用于評價體內維生素D營養狀況。25（OH）D3在腎小管近曲小管上皮細胞內線粒體1α羥化酶（CYP27B1）的作用下羥化成維生素D的活性形式1,25（OH）2D3。羥化過程也可以發生在皮膚的角質形成細胞（KC）中，炎癥皮損區存在CYP27B1表達上調［4］，補充足量的25（OH）D3可致皮膚局部的1,25（OH）2D3表達增加。

2.維生素D受體：1,25（OH）2D3多通過自分泌或旁分泌與其受體結合發揮生物學作用。維生素D受體（VDR）分為兩種，分別為核維生素D受體（nVDR）和膜維生素D受體。1,25（OH）2D3主要通過nVDR來發揮作用。人類nVDR可分為3個功能域：N端為可變域，中間為DNA結合域，C端為配體結合域。1,25（OH）2D3作為配體與nVDR結合后導致后者空間構像改變，致兩者穩定結合，同時促使nVDR與維A酸核受體（RXR）形成異源二聚體，1,25（OH）2D3-VDR-RXR復合物形成后，與DNA上的特定基因序列維生素D反應元件結合，從而增強或抑制靶基因的轉錄。膜維生素D受體可介導快速的非基因效應。1,25（OH）2D3可通過Ca2+通道、蛋白激酶C、絲裂原活化蛋白激酶通路發揮非基因組調節作用。

3.維生素D缺乏的普遍性：維生素D缺乏是指人體維生素D攝入不足、中波紫外線光照不足、維生素D吸收障礙或維生素D活化過程受損所致的一系列病癥。維生素D缺乏在世界各地都有報道，發病率為30%～90%，在發展中國家呈上升趨勢［5］。中國數據顯示，維生素D缺乏癥的患病率在26.6%～90%［6］。

二、維生素D的免疫調節作用

1.維生素D與固有免疫：正常皮膚屏障是抵御外界刺激、變應原和微生物的第一道防線。皮膚物理屏障主要由兩部分組成：緊密連接作為液-液界面屏障控制水、電解質通過細胞旁路徑的通道；角質層作為氣-液界面屏障避免水分流失［7］。緊密連接主要由閉合蛋白和閉鎖小帶蛋白家族組成，維生素D3可誘導閉合蛋白、閉鎖小帶1、閉鎖小帶2和黏著斑蛋白的表達［8］。研究表明，閉合蛋白1基因敲除小鼠會在出生后24 h內死亡，經測量其嚴重脫水、表皮滲透性增加［9］。絲聚蛋白是表皮屏障功能的關鍵結構蛋白，AD患者常見絲聚蛋白基因突變［10］。絲聚蛋白基因缺陷對AD患者最直接的影響是減少角質層水合作用，導致經表皮流失的水分增加。研究表明，維生素D受體激動劑處理后的AD小鼠動物模型顯示，包括絲聚蛋白基因在內的皮膚屏障基因表達顯著增加［11］，表明維生素D有益于AD的表皮屏障功能修復。1,25（OH）2D3可調節表皮中的鈣含量，這對角質層屏障的更新和維護至關重要［12］。

AD患者皮膚屏障受損和免疫功能異常，更易導致微生物定植和感染，尤其是金黃色葡葡萄球菌和單純皰疹病毒［13］。金黃色葡葡萄球菌分泌毒素導致和加劇AD患者皮膚的持續感染，進而引起T細胞和其他免疫細胞的活化［5］。角質形成細胞分泌的抗微生物肽是表皮化學屏障的關鍵組分。研究發現，維生素D可與甲狀旁腺激素或甲狀旁腺激素相關蛋白結合，協同促進抗微生物肽的生成，增強免疫防御功能［14］。Kanda等［15］研究發現，1,25（OH）2D3缺乏與AD患者血清中低水平LL-37、皮膚反復感染有關，1,25（OH）2D3可增加角質形成細胞和中性粒細胞LL-37的分泌。

抗原提呈細胞主要包括，樹突細胞（DC）和單核細胞，抗原提呈細胞核內表達VDR。1,25（OH）2D3可調節DC的功能，主要表現為誘導免疫耐受［12］。1,25（OH）2D3通過減少DC表面CD1α、主要組織相容性復合體-Ⅱ類分子以及共刺激信號分子（如CD40、CD80、CD86）的表達，抑制DC的成熟及其激活免疫應答的功能，誘導免疫耐受表型的DC產生，從而減輕炎癥反應［16］。當微生物突破機體的物理屏障，活化的單核細胞通過Toll樣受體識別具有病原體相關模式分子的抗原，誘導早期炎癥反應。1,25（OH）2D3可下調單核細胞Toll樣受體的表達，減少腫瘤壞死因子（TNF）α的產生，從而抑制其炎癥反應［17］。離體實驗表明，1,25（OH）2D3可降低健康人群DC對Ⅰ型干擾素（IFN）成熟信號的反應，抑制單核巨噬細胞產生前炎癥因子IL-1、TNF及DC的分化。皮膚1,25（OH）2D3水平升高可促進肥大細胞分泌IL-10，抑制皮膚炎癥［18］。

2.維生素D與適應性免疫：幾乎所有參與適應性免疫的細胞均表達VDR，使這些細胞具備了對維生素D產生應答的前提條件。1,25（OH）2D3主要作用于CD4+T細胞，CD4+T細胞在抗原刺激下轉化為Th0，后者在不同細胞因子環境中分化為Th1、Th2、Th17、Treg等效應T細胞。1,25（OH）2D3抑制Th1型細胞因子，如，白細胞介素（IL）2，IFN-γ，增加IL-4、IL-5、IL-10的產生，從而抑制Th1的活化，使CD4+T細胞向Th2分化［19］。也有體外實驗顯示，單獨使用1,25（OH）2D3或聯合糖皮質激素均可誘導IL-10分泌，抑制Th1、Th2炎癥反應［20］。故有學者提出，體外實驗中，1,25（OH）2D3的濃度決定Th2細胞的功能和分化。觀察高濃度1,25（OH）2D3（1× 10-6M）對人外周血單核細胞的影響，發現IFN-γ分泌減少，IL-5和IL-13分泌增加；低濃度1,25（OH）2D3（1×10-7M～ 1×10-9M）對Th1、Th2型細胞因子均有抑制作用。在人外周血中，1,25（OH）2D3可使IL-10+Treg增殖。近期一些動物模型實驗表明，維生素D可促進Treg活化［21］。1,25（OH）2D3還可抑制活化的T細胞表達Fas-L，抑制I-6、IL-23的產生，影響Th17的發育及功能，進而抑制IL-17產生［18］。維生素D缺乏會促進Th17和Th9的大量產生誘發自身免疫，而在小鼠和人體內，維生素D治療后Th17促炎癥反應會被阻滯［22］。

1,25（OH）2D3上調細胞周期負調控因子p27基因的表達，下調細胞周期正調控因子CDK4、CDK6及細胞周期蛋白D的表達，抑制細胞從DNA合成前期過渡到DNA合成期，從而有效抑制活化B細胞的增殖。1,25（OH）2D3還可抑制B細胞向漿細胞轉化所需的轉錄因子X盒結合蛋白-1和內質網至細胞核信號分子1表達，使得B細胞向漿細胞、記憶B細胞的分化及免疫球蛋白的產生過程被抑制［23］。

三、維生素D治療AD

1.維生素D治療AD的臨床研究：近期多項臨床研究表明，維生素D低水平與AD發病密切相關，補充維生素D可有效治療AD。Ba?z等［24］進行了一項239例法國新生兒的前瞻性出生隊列研究，發現在1、2、3、5歲時，血清25（OH）D3水平與早發或遲發AD的發生率負相關。韓國一項研究表明，在韓國人口中，低水平維生素D與AD有關［25］。Peroni等［26］發現，血清維生素D水平與兒童AD患者SCORAD評分負相關。Ssmochocki等［27］進行一項包括95例AD患者、58例健康人群對照的試驗，發現在AD患者中25（OH）D3缺乏與皮膚反復感染、冬季加重以及皮損主要位于未暴露區有關。對血清25（OH）D3低于15 ng/mL的AD患者，予口服維生素D3 2 000 IU/d，治療3個月后，患者血清25（OH）D3水平增加了一倍，90%的受試者皮損好轉，SCORAD評分降低，且在服藥期間，皮膚感染次數減少。

2.維生素D治療AD的局限和爭議：人體內影響維生素D水平的因素眾多，如，年齡、性別、緯度、季節、膚色、日曬時間、飲食習慣等，故維生素D的充足、不足與缺乏的分界限，補充維生素D的安全范圍和血清25（OH）D3的最適范圍尚存在爭論。由于不同的研究中維生素D的測量方法不同，給維生素D與AD的研究和分析帶來困難。小樣本實驗表明，補充維生素D會加重AD兒童的病情［28］。有學者提出，AD患者可能存在不同分型，故對補充維生素D反應不一。也有研究認為，血清25（OH）D3水平與健康的關系呈U形曲線，過高也可能加重AD病情。另外，維生素D的一些不良反應也限制了其在臨床中的應用，如，高鈣血癥、高尿鈣、骨重吸收增強等問題。故已有學者將注意力轉向維生素D類似物上，希望通過結構改造，能將其免疫調節功能與鈣代謝平衡調節作用分離。

四、結語

隨著維生素D骨外作用研究不斷深入，其獨特的免疫調節功能越來越得到人們的重視。很多研究已表明，維生素D對特應性疾病的作用，但目前尚缺乏大規模前瞻性研究。維生素D對AD患者固有免疫的調節作用得到廣泛認可，但其調節適應性免疫的機制尚存在爭論。探討維生素D在AD發病機制中的作用，補充維生素D的方法及適宜劑量，可為AD新的治療策略提供理論依據。

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10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2015.09.028

國家自然科學基金（81171501、81371735）；2014年亞美醫學基金會（MMAAP）皮膚病項目基金

210042南京，中國醫學科學院北京協和醫學院皮膚病研究所

姚煦，Email：dryao_xu@126.com

2015-05-20）

（本文編輯：吳曉初）