維生素D 作為免疫調節因子參與調控兒童食物過敏引發哮喘的機制探討

馮琳琳，陳曉云（通信作者），魯 曼，孟 婷，孫豐燕

（泰安市中心醫院兒科 山東 泰安 271000）

食物過敏是臨床面臨的難題之一，其發生率呈逐年上升趨勢，而兒童是食物過敏的高發人群。維生素D 是人體不可或缺的營養物質，包括維生素D 和維生素D 兩者在體內無任何活性需要與肝臟及腎臟的兩次羥化作用轉變為有活性的1，25（OH）2D 才能發揮生物效應。維生素D 在臨上被作為調節鈣鹽代謝及骨骼穩定的一種免疫調節因子，廣泛應用于預防及治療兒童缺乏維生素D缺乏性佝僂病。隨著現階段的研究與發展可知，越來越多的人意識到維生素D 在人體起到調節免疫、抵御、消炎等作用，并且與過敏性疾病有著密不可分的關系。既往研究表明，維生素D 與兒童食物過敏之間存在緊密的聯系，推測其能作為免疫調節因子參與調控兒童食物過敏，但是其具體機制尚未闡明。因此，本研究以哮喘兒童及健康體檢者為對象，探討維生素D 作為免疫調節因子參與調控兒童食物過敏引發哮喘的機制，現報道如下。

1.資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年4 月—2021 年3 月泰安市中心醫院收治的0 ～6 歲哮喘兒童200 例，設為觀察組，男125 例，女75 例，年齡0 ～6 歲，平均年齡（3.41±0.63）歲；病程1 ～7 周，平均病程（3.12±0.51）周。選擇同期健康體檢兒童200 名為對照組，男118 名，女82 名，年齡0 ～7 歲，平均年齡（3.44±0.65）歲。納入標準：①符合兒童哮喘診斷標準，且患者年齡0 ～6 歲；②均完成維生素D、炎性因子測定，且患者均可耐受；③具有完整的化驗單及隨訪資料；④患者家屬均簽署知情同意書。排除標準：①精神異常、先天性畸形者；②血液系統疾病、凝血功能異常或伴有其他呼吸系統疾病者。

1.2 方法

（1）標本采集。觀察組入院后次日取外周空腹血3 mL，對照組健康體檢當天取空腹外周血3 mL，30 min離心，速度3 000 rpm，血清分離后放置在低溫下，備用；（2）檢測方法。采用酶聯免疫吸附試驗測定各組血清25（OH）D、白細胞介素-4、5、13（IL-4、5、13）水平，檢測試劑盒均購自于武漢博士德生物工程有限公司，所有操作均嚴格遵循試劑盒說明書操作；（3）相關性分析。采用Pearson 相關性分析軟件對血清25（OH）D 與炎性因子進行相關性分析。

1.3 觀察指標

（1）維生素D 及炎性因子水平。記錄觀察組與對照組維生素D、IL-4、5、13 水平；（2）相關性分析。借助Pearson 相關性分析軟件，確定食物過敏引發的哮喘患兒血清25（OH）D 與炎性因子的關系。

1.4 統計學方法

采用SPSS 24.0 統計軟件進行數據處理。正態分布的計量資料采用均數±標準差（x-± s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料用頻數（n）和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2.結果

2.1 兩組維生素D 及炎性因子比較

觀察組患兒血清25（OH）D 低于對照組，IL-5、IL-4 和IL-13 水平均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組維生素D 及炎性因子比較（x- ± s，ng/mL）

2.2 兩組血清25（OH）D 與炎性因子相關性分析

Pearson 相關性分析結果表明，兒童食物過敏引發的哮喘患兒血清25（OH）D 水平與IL-5、IL-4 和IL-13水平呈負相關性（P＜0.05），見表2。

表2 血清25（OH）D 與炎性因子相關性分析

3.討論

患兒食物過敏機制，經研究表明與以下5 點有關：（1）食物的抗原結構；（2）腸道正常菌群的紊亂；（3）家庭遺傳因素；（4）環境因素；（5）腸道黏膜通透性。食物過敏機制在細胞免疫作用下可進一步分析分：（1）IgE 介導的速發型超敏反應，是指最為常見的食物過敏，在進食后短時間內立馬出現過敏性反應；（2）非IgE 介導的速發型超敏反應，是指進食后需要數小時或更長時間，才能出現相關過敏癥狀。IgE 介導所致的食物過敏發病機制較為明了，指在抗原刺激的作用下，導致腸固有膜的漿細胞釋放大量IgE 抗體，并且依附與肥大細胞表層，在抗原體再次侵入人體時與肥大細胞相結合，激活肥大細胞顆粒及激發相關參與免疫反應的炎性因子，促使患兒血管脆化，進而促使出現過敏征兆。非IgE 所導致的食物過明機制尚不明確，經證明可能與Th2 細胞因子的釋放及調節性T 細胞的細胞因子有關。維生素D 是人體必需的脂溶性維生素，主要是通過日照，或是從食物中攝取。不同時期，不同地點，紫外光線照射量不同，導致體內合成的維生素D 也會不同。隨著越來越多的研究不同時期，不同地點與患兒血清中維生素D 與食物過敏機制的關系，但是得出的結論依舊各不相同。

維生素D 對患兒食物過敏的免疫調節作用，維生素D 中的1，25（OH）2D 可在免疫調節系統的協助下，抑制患兒出現過敏反應，開啟保護屏障，降低感染概率的發生。維生素D 可以起到免疫調節作用的原因是由多種免疫細胞共同參與完成，能夠釋放出VDR 及維生素D 所需要的酶類。在外界病原體侵入人體時，1，25（OH）2D在VDR 的幫助下，誘導抗菌肽生成，激活Toll 樣受體分辨抗原，促進IL-5、IL-4 和IL-1 等表達水平，發揮抑制感染作用，降低哮喘患病率。另外，當維生素D 缺乏時，將會導致抗菌肽分泌量減少，破壞腸道保護屏障，使得低劑量食物蛋白質深入免疫系統中，提高IgE 水平及Th2 細胞因子的反應。

食物過敏所引起的哮喘，則被稱之為食物過敏性哮喘，在臨床上較難治愈，需要尋找其過敏原，依據檢測結果采取正確的治療方案。食物過敏性哮喘是由于人體中的肥大細胞及嗜堿粒細胞在支氣管黏膜、腸胃黏膜等部位進行廣泛覆蓋。并且這兩類細胞內部存著在組胺、白三烯、5-羥色胺、激汰等過敏介質，可在外界的刺激下，造成患者體內出現大量自由基。若是自由基未得到及時的抑制，則會對肥大細胞及嗜堿粒細胞進行大肆破壞，導致其細胞內部結構改變，促使兩種細胞性質不穩定。而這些不穩定的細胞與過敏原相遇后，則會促使體內抗原及抗體產生特異反應，進而使細胞膜脫顆粒，將其內的過敏介質而釋放出來。而所釋放的過敏介質則會對平滑肌造成收縮，使毛細血管擴張，增加其血管的脆性；對黏液組織構成一定程度的損傷，進而出現一系列過敏反應。當患兒出現食物過敏性哮喘，在很大程度上與過敏原有著密不可分的關系，由于其的刺激則導致患兒出現一系列關于食物過敏性哮喘的癥狀。另外，在發生過敏期間，過敏介質參與其中，起到直接性作用的同時，它也是敏病癥發生的外因；當患兒機體身體素質衰弱，造成大量自由基對肥大細胞和嗜堿粒細胞進行攻擊，則為內因。

以往多個研究提示：血清25（OH）D 水平的缺乏與支氣管哮喘、活動性肺結核、慢性阻塞性肺疾病等多個系統疾病有關。本研究中，觀察組食物過敏引發的哮喘患兒血清25（OH）D 低于對照組（P＜0.05）；IL-5、IL-4 和IL-13 水平均高于對照組（P＜0.05），從本文結果看出，維生素D 能作為免疫調節因子參與調控兒童食物過敏引發的哮喘中，且患兒常伴有炎性因子異常，可能與血清25（OH）D 對細胞因子的調節、血管重塑有關，能參與哮喘呼吸道重塑過程。為了進一步分析維生素D在食物過敏引發的哮喘中的作用機制，本研究中對二者進行相關性分析，結果表明：兒童食物過敏引發的哮喘患兒血清25（OH）D 水平與IL-5、IL-4 和IL-13 水平呈負相關性（P＜0.05），說明兒童食物過敏引發的哮喘患兒血清25（OH）D 水平越低，病情越嚴重；IL-5、IL-4 和IL-13 水平越高，病情越重。因此，食物過敏引發的哮喘患兒應加強血清25（OH）D 水平測定，評估患兒預后，指導臨床治療。

人體維生素D 主要來源于表皮中的7-脫氫膽固醇，在表皮經陽光中的紫外線（波長290 ～315 nm）照射后轉變為維生素D 前體，經溫促作用轉換為維生素D。維生素D 的另一來源是食物，包括植物性食物和動物性食物，含維生素D 或D 的食物種類很少。隨著生活方式的改變，人們大部分時間在室內工作、生活，而維生素D 的主要來源為陽光照射皮膚合成，維生素D 合成減少，勢必會影響其體內維生素D 含量。對0～1歲維生素D 缺乏嬰幼兒建議用維生素D 或D 2 000 IU/d 或50 000 IU/周，用6 周以使血清25（OH）D 水平達到30 g/L（75 nmol/L）以上，繼而以400 ～1 000 IU/d 維持；對＞1 ～18 歲的維生素D 缺乏兒童和青少年，建議用維生素D 或D 2 000 IU/d 或50 000 IU/周，用6 周以使血清25（OH）D 水平達30 g/L（75 nmol/L）以上，繼而以600 ～1 000 IU/d 維持；對肥胖患者、小腸吸收不良綜合征患者和正在使用影響維生素D代謝藥物的患者，建議用高劑量（常規劑量的2 ～3 倍，至少6 000 ～10 000 IU/d）的維生素D 治療維生素D 缺乏，以達到血清25（OH）D 水平在30 g/L（75 nmol/L）以上，繼而以3 000 ～6 000 IU/d 維持。目前臨床上多見400 IU/粒小劑量維生素D，國外研究顯示，對于維生素D 缺乏患者，400 IU/d 不能糾正25（OH）D 水平，使用4 000 IU/d 需要2 ～3 個月使患者25（OH）D 水平達標，使用10 000 IU 僅1 個月即可使患者25（OH）D 提升15 ng/mL，使大多數維生素D 缺乏患者達標。由于維生素D 對維生素D 結合蛋白的親和力相對較低，更快在組織中清除，且其生物利用度較低，一般維生素D 效能比維生素D 強2 ～4 倍。故推薦維生素D 作為首選制劑用于治療維生素D 缺乏。我國已有國產膽維丁片（維生素D 與膽固醇的等克分子合成物，其作用與維生素D 相同），規格為10 000 IU/片，為大劑量普通維生素D，值得臨床應用。

綜上所述，維生素D 能作為免疫調節因子參與調控兒童食物過敏引發的哮喘，且與炎性因子存在相關性，可指導臨床診療。