维生素D在慢性病毒性肝病中的作用与机制

李海天 徐成军 赵彩彦

维生素D（VD）是具有生物活性的脂溶性类固醇衍生物，它的活性形式是1，25－二羟维生素D3［1，25（OH）2－D3］，能调节钙磷代谢，具有抗佝偻病的作用。VD可以从食物中摄取，也可经日光照射由皮肤中7－脱氢胆固醇转换而成。在肝脏中VD水解活化形成25－OH维生素D［25－（OH）D］，进一步在肾脏中形成代谢活性物质1，25－OH 维生素D［1，25（OH）2D］。血浆25－（OH）D 水平能很好反映机体VD的储备［1］。目前的研究结果表明，1，25（OH）2－D具有免疫调节作用，并与炎性反应、纤维化及肿瘤的发生密切相关。本文就VD在慢性病毒性肝病中的作用与机制作一综述。

1 VD的生物学作用及其机制

1.1 VD的基因途径

VD在细胞中主要通过与细胞核上的维生素D受体（VDR）结合，发挥其调控基因表达的作用。VDR是一种核转录因子，属于类固醇激素／甲状腺激素受体超家族成员。VDR在免疫细胞中均有表达，能通过活化免疫细胞上Toll样受体（TLR）激活天然免疫系统。VDR通过下调主要组织相容性复合体－Ⅱ（MHC－Ⅱ）类分子及协同刺激因子，直接抑制T细胞的增殖及其分泌干扰素γ（IFN－γ）的能力，同时调控Th－1／Th－2的免疫漂移。VDR对于B细胞的作用主要表现为可抑制B细胞，减少浆细胞增殖和免疫球蛋白的产生。另外，VD还能抑制巨噬细胞和树突状细胞（DC）分泌细胞因子，阻碍单核细胞分化成DC，并诱导出具有致耐受表型和功能的DC。其中未成熟的DC与T淋巴细胞的致耐受性密切相关。

1.2 VD的非基因效应

VD的快速非基因效应主要表现在小肠对钙的快速吸收、胰岛素的分泌、破骨细胞离子通道开放、内皮细胞快速迁移等方面。VD能促进钙、磷脂酰肌醇的代谢，改变蛋白激酶C的亚细胞分布，提高其活性，并使丝氨酸／苏氨酸激酶激活。VDR可通过调节基质金属蛋白酶（MMP）促进白细胞移动，在慢性病毒性肝病的炎性反应环节起到重要作用。MMP－3的基因多态性与乙型肝炎病毒（HBV）的持续感染及肝硬化有关。同时，在应用干扰素联合利巴韦林治疗慢性丙型肝炎（CHC）的过程中，MMP－9的表达下降。一项对于日本人的研究发现，MMP－1、MMP－3、MMP－9的基因多态性与CHC的进展及肝细胞癌的不良预后有关。MMP－9／MMP－2的比值对于诊断早期肝细胞癌具有重要作用。VD类似物能减少 MMP－2、MMP－9的表达，VDR TaqⅠ的多态性与 MMP－9的天然抑制剂 TI MP－1有关［2］。

2 VD在慢性病毒性肝炎中的作用

目前对于定义VD最佳的血清学水平还存在一定的争议。一方面，血清VD水平降低会使钙、磷酸盐代谢失衡，直接导致骨量减少、骨质疏松甚至骨折；另一方面，VD和一些肝外疾病如肿瘤、炎性反应、自身免疫性疾病等相关。目前普遍认为，血清25－羟VD水平＜20 ng／mL为 VD缺乏［3］。VD的缺乏在健康人群中普遍存在，在慢性肝病患者中有64%～92%的患者血清中VD的水平＜20 ng／mL。Kaplan－Meier生存曲线描述了血清中低VD水平与高病死率呈密切相关（P＜0.001）。Bellecave等［4］研究表明，血清VD水平低于25 n mol／L是国际标准化比值（INR）和血清胆红素（SB）升高的可靠预警。

HBV主要侵袭肝脏。在HBV感染时，血清VD水平与其发病进程密切联系［5］。Far nik等［6］研究表明，慢性乙型肝炎（CHB）患者中HBV的高水平复制与VD的缺乏密切相关。CHB患者血清HBV DNA的载量可能成为VD缺乏的一个决定性因素。Maha mid等［7］研究表明，血清VD水平正常的患者更易发生乙肝表面抗原（HBs Ag）的血清学清除，这可能与VD的免疫调节有关。在HBV感染者中约1／3有结节性多动脉炎，并通常在早期阶段出现动脉损伤［8］，这表明VD的缺乏导致了CHB患者免疫耐受的缺失［9］。VDR是介导VD发挥作用的核受体。VDR基因具有多态性，含有ApaI、Bs mI、FokI和TaqI这4个酶切位点。然而VDR的基因多态性并不改变VDR蛋白的氨基酸序列，主要影响VDR基因的转录［10］。近年来的研究发现，VDR基因多态性与慢性肝病密切相关。李俊红等［11］研究发现，携带有FokI C等位基因的基因型或单体型者，感染HBV后转为慢性化的概率增加。Bellamy等［12］的研究中分析了VDR基因Taq I与HBV感染的关系，在HBs Ag阳性儿童中VDRTaqI TT基因型比例高于HBs Ag阴性儿童；而在HBs Ag阳性的成人中VDR－TaqI r ITll基因型比例高于HBs Ag阴性的成人，这进一步证明了VDR基因多态性与HBV的清除密切相关。

丙型肝炎病毒（HCV）感染人体后可引起炎性因子分泌增加，如肿瘤坏死因子－α（TNF－α）、可溶性肿瘤坏死因子受体（TNFR）及CXC趋化因子10（CXCL10）。TNF－α与CHC患者的胰岛素抵抗密切相关，在HCV阳性的患者中，上述细胞因子进一步加重了患者的胰岛素抵抗。趋化因子CXCL10在CHC患者的血清中表达明显升高，与病毒载量、丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平及肝脏炎性反应程度相关，且与治疗失败呈显著相关。有研究显示VD可以减少TNF－α及CXCL10等致炎因子的产生，同时促进抗原递呈细胞致耐受表型的产生，从而使VD抑制炎性T细胞的反应，致炎因子IFN－γ、白细胞介素17（IL－17）分泌减少，抗炎因子IL－4、IL－10分泌增加，减轻肝脏炎性反应。胰岛β细胞上也有VDR的表达，VD与胰岛β细胞上的VDR结合后可以增加胰岛素的分泌及活性，使CHC患者胰岛素抵抗得到缓解。感染HCV后可能存在许多自身免疫性疾病的表现，如出现非器官特异性的抗体、膜性和膜增生性肾小球肾炎、冷沉淀蛋白血症和结节性多动脉炎。一项干预性试验表明，在慢性肝病特别是CHC的治疗过程中，补充VD可使患者的预后有明显改善。

在培养感染HCV的Huh－7.5肝癌细胞的过程中，VD促进了干扰素－β（IFN－β）的产生。IFN－β通过与细胞膜上特异性受体结合，引发信号级联放大效应，将信号传递至细胞核，调控一系列基因表达相应抗病毒蛋白（AVP），如蛋白激酶R、2，5－寡腺苷酸合成酶、抗黏液病毒蛋白（Mx A）和RNA依赖的腺苷脱氮酶。AVP通过抑制病毒蛋白质合成、控制或抑制病毒转录、切割病毒RNA等发挥抗病毒作用。Mx A与病毒的mRNA结合，使mRNA甲基化受抑制，同时核糖体合成蛋白能力下降，病毒蛋白合成受到抑制。VD的抗HCV作用涉及IFN信号通路的诱导，使IFN－β和Mx A表达增加，发挥其直接抗病毒作用。同时VD能加强IFN－α的抗病毒作用，达到“节约IFN”的效果［13］。临床治疗基因1型的丙型病毒性肝炎时，在抗病毒的标准疗法中同时补充VD能提高快速病毒学应答（RVR）、早期病毒学应答（EVR）和持续病毒学应答（SVR）［14］。

3 VD的抗纤维化作用

肝纤维化主要是因为肝星状细胞激活、增殖、转化为成纤维细胞，并合成分泌大量的细胞外基质沉淀于肝组织。肝脏纤维化是导致门脉高压、肝功能失代偿的重要病理基础之一。肝硬化患者由于肝脏合成功能下降，VD缺乏更明显，即肝脏纤维化程度和体内VD水平呈负相关。同时，低水平的VD能够引起更为严重的纤维化，增加肝纤维化的发生风险。一项流行病学研究发现，肝硬化的发病风险会随着血清VD浓度的上升而降低［15］。体内较低水平的VD是形成纤维化的信号，通过影响生长转化因子－1（TGF－1）、MMP及其抑制因子的平衡，最终导致纤连蛋白的产生。MMP在肝脏含量较高，主要涉及肝脏Disse腔内胶原蛋白Ⅳ及纤连蛋白的降解，如 MMP－2、MMP－3、MMP－9活性增加，会破坏正常的基底膜，进而导致肝星状细胞的活化，使肝脏基质降解和沉积失衡，最终形成肝硬化。有研究表明，MMP－2、MMP－9与肝脏胶原蛋白Ⅳ、纤维蛋白等基膜成分的降解有关。VD的血清学水平与 MMP－2、MMP－9呈负相关，补充 VD后MMP－2、MMP－9的水平可显著下降［16］。体内 VDR基因型也与肝脏纤维化密切相关。VDR的b At（CCA）单体型和肝脏纤维化有密切联系。携带b At（CCA）单体型的患者，更易出现快速进展的肝纤维化，与体内低水平的VD同时存在，对纤维化的发生、发展有协同作用［17］。

此外，血清VD水平较低时，T细胞的功能受到抑制，使肝细胞炎性坏死增加，加剧肝脏的纤维化。VD对于细胞凋亡起调控作用。细胞凋亡可以聚集细胞外基质，是纤维化形成及导致肝硬化重要的始动因素。在体外试验中发现，VD能直接抑制肝星状细胞的活化，减轻硫代乙酰胺所致大鼠肝脏的细胞基质的沉积。而在培养肝星状细胞时，发现加入不同浓度的VD后α－平滑肌肌动蛋白（α－SMA）、转化生长因子－β（TGF－β）等纤维化及前炎性细胞因子表达下降。

4 VD的抗癌作用

VD与其受体结合后，可以作为影响DNA特定序列转录的反应元件，作用于特定基因的转录和表达区，导致基因转录的增强或抑制，从而抑制肿瘤的增殖，促进凋亡和分化，控制肿瘤侵袭和转移，进而达到抗肿瘤的作用。VD的抗增殖作用使细胞停滞在G0／G1期，调节蛋白表达减少，从而抑制肿瘤生长。VD能使凋亡基因Bcl－2的表达下调，促进肿瘤细胞的凋亡。VD通过下调丝氨酸蛋白激酶、硫蛋白表达，抑制蛋白水解酶的活性，减少癌细胞胶原酶，降低黏连蛋白受体的表达，抑制肿瘤新生血管的形成，从而抑制癌细胞浸润转移。目前，在体内及体外实验中均已证实VD的抗增殖作用。Pourgholami等［18］报道了在4株人肝癌细胞及1株鼠肝癌细胞培养过程中VD对于肿瘤细胞的生长抑制作用，其中对于Hep G2和Hep3B细胞株的作用效果较明显。在动物模型中，VD也显示出了抗肿瘤活性，但可能会引起高钙血症。同时，VD还能上调胰岛素生长因子Ⅰ及结合蛋白的表达，降低类胰岛素生长因子Ⅰ的活性，阻断细胞分裂，发挥其抗癌作用。

5 VD的临床应用

目前，VD的临床应用越来越受到重视。研究表明，口服VD及其类似物，如骨化三醇即可使血清中的VD水平明显上升［19］。对CHC患者的研究发现，在给予标准疗法治疗的同时，每天额外给予1 000～4 000单位的VD，CHC患者的SVR与标准疗法相比明显上升［20］。在以IFN为基础的抗病毒治疗的CHC患者中，血清VD＜75 n mol／L时，才可考虑VD补充治疗。VD应用于临床的主要不良反应是高钙血症。在体外实验中，VD显示出了抗肝细胞癌活性的作用［21］。VD类似物能够抑制肿瘤，而不引起高血钙，但一些VD类似物虽已进入Ⅰ、Ⅱ期临床试验，却并未发现其对肝细胞癌有益。EB1089是一种已知的VD类似物，与VD相比，其不仅具有更强的抗肿瘤作用，且对机体钙代谢的影响仅为VD的50%，已在多种肿瘤的临床研究中取得了较好的效果。Dal hoff等［22］在EB1089的Ⅱ期临床研究中发现，当剂量维持在10μg／d时，患者不会出现严重的高钙血症等不良反应，整体来说具有一定的临床效果。最新发现的VD类似物MART－10在体外有比VD强100倍的抗增殖活性，且注入动物体内并没有引起高钙血症，将可能成为治疗肝细胞癌的药物［23］。

6 结语

VD作为一种免疫调节因子，在肝脏免疫方面起到的作用尚未明确。深入研究VD血清学水平对于肝脏疾病的作用，并进一步探索VD对慢性肝病影响的理论基础，将为慢性肝病的防治提供新的依据与思路。

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