維生素D與多發性硬化

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維生素D與多發性硬化

田弘極1，胡國忠2，韓征1，韓雪梅1*

(吉林大學中日聯誼醫院 1.神經內一科；2.藥劑科，吉林 長春130033)

多發性硬化(multiple sclerosis，MS)是一類發生于中樞神經系統(central nervous system，CNS)的，主要表現為進行性白質脫髓鞘的自身免疫性疾病[1,2]。目前全球大概有兩百多萬多發性硬化患者，且患病人數仍在逐年增加。本病發病年齡多在20-40歲，女性患病人數約為男性的2倍[3]，大多數患者神經系統功能障礙呈復發緩解趨勢(relapsing-remitting course)，且病情逐漸進展。目前MS的確切病因及發病機制尚未完全闡明，一般認為主要與遺傳易感性及環境因素兩大方面有關[4]。后者包括EB病毒感染、吸煙及血清維生素D水平不足等，盡管EB病毒幾乎普遍存在，但并沒有有效的疫苗或治療方案，因此，戒煙及補充維生素D成為目前可行的干預措施。因為全世界人口均普遍存在維生素D的缺乏，所以補充維生素D對于MS具有深遠的意義。維生素D缺乏作為MS危險因素這一假設提出至今已30余年，在過去的幾年內，人們在對于MS的研究中發現，機體內許多免疫病理過程，諸如調節性T細胞的失活、炎癥反應、少突膠質細胞及免疫介導B細胞的凋亡均與MS有密切關系，而維生素D已被證實具有潛在的免疫調節作用，近年來針對低維生素D水平個體患MS風險增加的流行病學證據越來越充分，所以理清維生素D與MS的關系或許可以為MS患者提供更多的治療方案。

1維生素D的免疫調節作用

維生素D是一種類固醇激素，在全身各處均有著廣泛的調節作用。人體補充維生素D主要通過食物獲取及機體自身合成，然而從食物當中攝取的維生素D僅占30%，且幾乎沒有生物學效應[5]。因此人體利用的，具有生物學效應的維生素D是體內的7—脫氫膽固醇(7-dehydrocholesterol)經B型紫外線(290-315 nm)激活后，在肝臟及腎臟兩次羥化，最后以1,25-(OH)2D3形式進入細胞內，并與維生素D受體(vitaminD-receptor，VDR)結合發揮生物學作用[6,7]。VDR是一種細胞內受體，屬于類固醇激素/甲狀腺受體家族。人體內許多免疫細胞例如單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、效應T細胞、效應B細胞均含有VDR，胸腺T細胞及外周T細胞上有該受體的表達說明維生素D對于T細胞的重要作用。維生素D3與VDR結合后可以抑制Th1細胞活性，從而減少CD4+T細胞釋放IL-1、2、6、12，γ干擾素(interferon γ)及腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)α、β等，延緩慢性炎癥性自身免疫性疾病的進展[8,9]。此外，可以通過促進單核細胞轉化為巨噬細胞、并加強它們的趨化和吞噬能力來控制感染[10,11]，也可以通過抑制主要組織相容性復合體II(major histocompatibility complex II，MHC II)的表達來預防自身免疫系統的激活[12,13]，還可以誘導B細胞的增殖、免疫球蛋白E和M的分泌，記憶B細胞的產生及效應B細胞的凋亡[14]。值得關注的是，1,25(OH)2D3通過直接作用于幼稚CD4+細胞，可促進Th2細胞的增殖，我們知道，免疫學中Th1型細胞和Th2型細胞相互抑制，所以維生素D的作用很有可能是通過促進Th2細胞分泌IL-4，IL-10，抑制Th1細胞，從而延緩MS的進展[15]。這一系列的研究表明1,25-(OH)2D3在抗炎癥反應及自身免疫調節方面有巨大的作用。研究發現1,25-(OH)2D3可明顯抑制Th-1介導的自身免疫性疾病，人們將1,25-(OH)2D3用于實驗性變態反應性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)的小鼠模型中，發現疾病的進展明顯受到抑制[16]。

2VDR多態性與多發性硬化

DNA序列變化，即基因多態性，可產生不同的生物學效應。VDR基因的變異可導致相應基因異常表達，影響鈣離子代謝、細胞增殖，并能導致自身免疫性疾病風險增加。研究表明VDR基因編碼位置位于染色體12q13.1，約100 kb，其中包括8個內含子及9個外顯子。其多態性位點以相應的酶切位點對應的Fok I、Taq I、Bsm I、Apa I4種限制性內切酶來命名，其等位基因分別為(F、f)，(T、t)，(B、b)，(A、a)，其中以f、t、a、b來表示存在這四種限制性內切酶的多態性位點，以F、T、B、A來表示不存在這四種限制性內切酶的多態性位點，例如，Bsm I位點中包括Bb和bb兩種基因型，Apa I位點中包括AA、Aa和aa三種基因型，而在不同地區和種族中，每種基因型表達的頻率也不一致，這可能是遺傳因素、環境因素及地理因素等多因素作用導致的結果。亞洲人中最早討論VDR多態性與多發性硬化關系的是來自日本的Fukazawa等人，他們通過一項包括77名MS患者在內的樣本對照試驗，發現BsmI位點中b基因的過度表達可能導致MS發生風險的增加[17]。近年來關于Fok I及Taq I兩個基因位點的研究也越來越多，Kalthoum等人通過對包括6000余人的總共13項病例對照試驗的系統回顧和META分析后得到如下結果：.AA和FF基因型可能是導致MS的重要危險因子；Taq I多態性與MS的關系受文獻發表時間及患者年齡等因素影響較大，暗示Taq I多態性與MS的關系與相關試驗研究特性關系密切[18]。Simon等人通過一項包括600余人在內的病例對照試驗發現，ff基因型個體低水平的維生素D攝入量會導致MS發生風險成比例增加，提示我們環境因素的累積效應對于MS的發生率確有影響[19]。最近來自希臘的一項小樣本研究得到的結果表明未發現Taq I及Bsm I多態性與MS風險的明確關系[20]，這與Kalthoum等人的META分析結果相似。可見，VDR多態性與MS之間有密切的關系，為了進一步弄清相關性，需要長期的大樣本試驗及分子水平上的研究。

3維生素D與MS的關系

大量流行病學資料研究表明MS有其獨特的地理分布特征。低緯度地區(包括熱帶及亞熱帶地區)MS發生率極低，隨著緯度增加，MS發生率明顯增加，極有可能是低緯度地區日照量充足，體內維生素D合成較高緯度地區多[21]。在高緯度國家中，尤以非裔美國人、荷蘭及中東(尤其是伊朗)的非西方移民發病率最高，可能因其深色的皮膚抑制維生素D的合成，或者因宗教或文化原因習慣穿將全身用衣物遮蔽，間接導致日光照射不足所致[22]。同樣處在高緯度地區的愛斯基摩人卻很少患MS，其原因可能是當地人以魚肉為主食，而魚類含有大量的維生素D。除了日照量減少外，其他導致血清維生素D不足的原因包括皮膚色素沉著、嬰兒早產或成熟不良、肥胖、吸收不足、種族、年齡和其他環境因素[7]。對于遷移的人口，其MS發病率與遷移后地區患病風險相一致，但如果遷移發生在成年后，那么這種風險則無明顯地域性變化[23]。Mowry等研究發現兒童早期或出生前維生素D的缺乏可導致MS患病率增加，所以鼓勵青春期人群多進行戶外運動，可明顯降低易感人群發生MS的風險[24]。Elenkov等也發現，患有多發性硬化的女性在懷孕期間疾病復發減少，臨床癥狀也有所減輕，而在產后癥狀則較前加重，這可能與胎盤合成1,25-(OH)2D3，使血清1,25-(OH)2D3含量增加有關[25]。來自墨西哥的一項包括250余人的病例對照試驗發現MS患者白種人占有很大比例，成人中MS患者較對照組接受日照時間長，日照量的增加并沒有導致MS發生率的下降，且無明顯相關性(P<0.05)，但根據流行病學資料，熱帶地區MS患者發生率較溫帶地區發生率明顯下降，不排除該試驗結果是因樣本量不足導致，同時也需要進一步研究來發現其他潛在的環境或遺傳因素[26]。

4維生素D治療MS

目前臨床上治療MS的一線藥物仍是β-干擾素及醋酸格拉默，此外，諸如皮質醇激素、免疫抑制劑、血漿置換等療法均有應用，越來越多的研究發現血清維生素D水平確實影響MS的進程[27]。Kragt等認為血清維生素D含量低于25 nmol/L為重度不足，25 nmol/L-80 nmol/L為輕度不足，高于80 nmol/L為正常含量。血清活性維生素D含量每增加10 nmol/L，相關的MS發生率降低20%，這與目前國際上認可的人體維生素D水平分類大致相同[28]。目前已有部分地區在臨床中通過補充維生素D治療MS或改善臨床癥狀。來自美國護士健康Ⅰ期、Ⅱ期的包括19萬余實驗者的一項大樣本長期隨訪研究發現，將每天補充維生素D大于400IU/d的女性與未補充維生素D的女性比較，通過每日服用1000—4000IU維生素D使活性維生素D血清含量大于99 nmol/L能降低患MS風險62%，且這一血清含量被認為是安全的[29]。同樣是來自美國的一項試驗，通過對美國國防部血清儲藏庫7百萬士兵所留存的血清的長達5年的研究，總結出保持血清活性維生素D水平大于100 nmol/L，MS發生率較血清活性維生素D水平低于75 nmol/L的人低50%[30]。一項來自瑞典的研究證實上述觀點，通過對192位MS患者的血清進行研究，發現活性維生素D水平大于75 nmol/L，其MS發生率較小于75 nmol/L的人低60%[31]。Soilu等在1年期間通過對66例MS患者以維生素D作為附加劑連同β干擾素治療的對照試驗發現，每周補充維生素D2000IU，使血清中活性維生素D水平升至110 nmol/L，MRI結果回報較對照組明顯好轉[32]。來自伊朗的一項包括104人的病例對照試驗發現MS患者血清維生素D水平顯著低于對照組，但維生素D水平與MS患者殘疾程度之間無明確關系，這也許提示我們，補充維生素D或許僅能延緩病程發展，對于疾病的轉歸及預后可能無實質性作用，這需要更多試驗研究加以驗證[33]。MS患者在復發急性期時，常常需使用大劑量激素沖擊治療來縮短急性期持續時間及減輕癥狀[34]，這也常常導致患者出現相應的副作用，諸如股骨頭壞死、骨質流失等，補充維生素D可針對上述癥狀加以治療，但目前對于維生素D補充的極量尚未得到確定，過高的補充維生素D可導致血鈣過高，出現急性維生素D中毒或泌尿系統結石等，所以需要更多的臨床試驗來摸索最佳用藥劑量及用藥時間。在過去的10到20年間，不斷有研究發現EB病毒感染可導致患者發生MS的幾率增加[35]，Disanto等通過一項包括15人的小樣本非對照研究發現，通過每天補充20000IU的維生素D，持續12周，患者血清中EBNA-1抗體滴度較之前明顯下降，這可能與維生素D抑制了自身對于EBV的免疫應答有關，但因為無對照組且樣本量過小，所以得到的結果尚不能說明EBV與維生素D的相互作用，仍需要進一步研究[36]。

5結論和展望

越來越多的研究證明，維生素D與MS之間有著密不可分的關系，維持足夠的血清維生素D水平對于MS的治療、臨床癥狀的改善、疾病的預后、個體的健康和生活狀態具有重要作用。目前關于補充維生素D可降低MS風險的證據越來越充分，通過補充維生素D對于干預疾病進程有顯著作用，然而，干預的最佳時機、延緩疾病進程的作用程度以及維生素D對于不同種族的普遍適用性仍需要明確，更重要的是，進一步的調查研究應著眼于完善維生素D水平與MS風險或進程的劑量效應關系，這對于制定預防或治療措施具有決定性作用。健康個體通過補充維生素D預防MS的發生越來越受到人們關注，個體在子宮內及出生早期保持充分的日照量同樣很重要，但是一些臨床試驗表明青春期晚期至成年早期階段血清維生素D水平對于患MS風險有更重要意義，這需要進一步的觀察性流行病學研究、遺傳及分子層面的調查來證明這一假設，同時也需要大量的隨機對照試驗來制定一套補充維生素D的安全有效的方案，盡管現階段已有試驗提出補充維生素D的安全劑量范圍，但這些試驗僅基于相對有限的范圍及時間，而且大部分針對于成年人。想要徹底明確針對于所有人維生素D的安全劑量范圍，需要大量人群補充相對高劑量的維生素D數年并進行隨訪，同時必須監控可能發生的副作用，鑒于經濟、倫理及科學的復雜性，以及針對大規模人口試驗缺乏社會經驗，我們應建立一個國際合作性組織來監督這項試驗的設計，進而為多發性硬化及其他自身免疫性疾病的治療提供更加明確的方向。

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(收稿日期：2015-06-26)

文章編號：1007-4287(2016)01-0162-04 1007-4287(2016)01-0166-04

*通訊作者

基金項目：吉林省科技廳國際合作項目(20130413027GH)