血清维生素D水平与活动性肺结核患病的相关性

韩骏锋 吴琦



·论著·

血清维生素D水平与活动性肺结核患病的相关性

韩骏锋 吴琦

目的 评价活动性肺结核患者血清维生素D的水平，并探讨其与结核病患病的相关性。方法 选取天津市海河医院2011—2014年的初治活动性肺结核患者90例作为肺结核组，及同期在本院正常成年人进行体格检查者40名作为对照组，应用酶联免疫法进行血清25-羟基维生素D[25-(OH)VD]浓度测定，分析肺结核组和对照组差异。同时，将肺结核组按照病变严重程度又分为轻度、中度、重度组，并对各组血清25-羟基维生素D水平进行比较。结果 肺结核组血清25-羟基维生素D浓度为(21.740±4.546)nmol/L，低于对照组的(25.236±4.435) nmol/L，差异有统计学意义(t=4.08，P<0.05)。将肺结核组90例患者按照病变范围轻度、中度、重度的标准分为3组，其中轻度组25例，血清25-(OH)VD浓度为(24.164±4.547)nmol/L；中度组25例，浓度为(24.827±6.896)nmol/L；重度组40例，浓度为(20.883±3.805)nmol/L。各组比较，差异有统计学意义(F=4.04，P<0.05)；进一步的两两比较显示，轻度组25-(OH)VD浓度高于重度组(q=3.51，P<0.05)；中度组血清25-(OH)VD浓度高于重度组(q=3.70，P<0.05)。结论 活动性结核病患者血清中维生素D的水平明显低于正常成年人，维生素D水平不仅与肺结核的患病存在关联，并且与肺结核病变严重程度存在关联。

活动性肺结核； 维生素D； 相关分析

结核病目前仍是全球卫生系统的主要挑战之一，是严重危害人民群众健康的呼吸道传染病。我国现有≥15岁耐多药肺结核患者33.9万例，广泛耐药结核病患者10.5万例，耐药结核病的不断增加，对结核病控制是个巨大的挑战[1]。维生素D为固醇类衍生物，具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。维生素D的主要生理作用是影响钙磷代谢。近年来，许多文献都描述了维生素D的其他非传统作用，包括其在自身免疫性脑脊髓炎[2]，多发性硬化症[3]，胶原诱导的关节炎[4]，糖尿病，心血管疾病[5]和癌症[6]等疾病中的作用。在抗生素前时代，维生素D被用来治疗肺结核，并且曾经取得了较好的效果，故较多学者一直推测肺结核患者血清中维生素D的水平低于正常人群[7-8]。有研究证实，维生素D的缺乏可以增加肺结核的患病风险[9]，并认为维生素D可以通过影响人体的免疫系统功能而发挥作用。基于以上活动性肺结核患者中维生素D的研究证据，为进一步评价维生素D水平对肺结核患者的影响机制，笔者进行了针对肺结核患者维生素D水平的测定，并分析其与病变严重程度关系，以为今后应用维生素D联合抗结核药物治疗结核病的可行性提供科学依据。

对象和方法

一、研究对象

选取天津市海河医院2011年1月至2014年12月入院治疗的初治活动性肺结核患者作为肺结核组，共90例。选取同期入院进行常规查体的健康成年人作为对照组，共40名。所有研究对象均签署知情同意书，并经天津市海河医院伦理委员会审核通过。

二、入选标准

1.肺结核组：(1)痰分枝杆菌涂片阳性和(或)分枝杆菌培养阳性，菌种鉴定为结核分枝杆菌；(2)影像学检查符合活动性肺结核表现；(3)未曾接受过抗结核药物治疗；(4)既往体健，无其他基础疾病及用药史；(5)进食正常，近3个月无应用任何含维生素及微量元素的保健品史。以上标准均须同时满足。

2.对照组：(1)既往体健，无基础疾病及用药史；(2)常规体格检查中各指标提示无明显异常；(3)进食正常，近3个月无应用任何含维生素及微量元素的保健品史。以上标准均须同时满足。

三、方法

1.标本准备：肺结核组均为入院当天或第2日用药治疗前空腹取血测定；对照组为正常人体格检查者空腹取血测定。应用带有促凝剂及分离胶的取血管抽取外周静脉血3 ml后静置即可析出血清，后取血清1 ml，样本收集之后马上储藏于-20 ℃冰箱中。

2.结果测定：应用英国Immunodiagnostic Systems Linited(IDS Ltd) 血清25-羟基维生素D[25-(OH)VD]检测试剂盒，采用酶联免疫法进行测定。计算校准品、质控品及样本的结合百分率，计算公式为：B/B0%=平均吸光率/校准品吸光率×100%

3. 绘制标准曲线：以B/B0%为纵坐标，25-(OH)D浓度为横坐标，做半对数标准曲线。每个待测样本均计算B/B0%，在标准曲线上找对应的25-(OH)VD浓度值。

4. 肺结核组分组：将肺结核组90例患者按照胸部X线摄片分区标准分别以第2、4前肋下缘水平将双肺分为6个区域，其中病变分布1～2个区域的定义为轻度组；3～4个区域为中度组；5～6个区域为重度组；存在空洞者增加一个区域。对每组的人数及25-(OH)VD浓度数值进行统计分析。

四、统计学分析

结 果

一、 一般资料

肺结核组90例，其中男54例，女36例，平均年龄(38±5.3)岁。对照组40名，其中男24名，女16名，平均年龄(37±9.5)岁。

二、血清25-(OH)VD浓度比较

肺结核组血清25-(OH)VD浓度为(21.740±4.546) nmol/L，对照组为(25.236±4.435)nmol/L，差异有统计学意义(t=4.08，P<0.05)，肺结核组血清中25-(OH)VD水平低于对照组。

三、肺结核组分组比较

将90例患者按照病变范围分为轻度、中度、重度组，每组分别计算血清25-(OH)VD。其中，轻度组25例，浓度为(24.164±4.547)nmol/L；中度组25例，浓度为(24.827±6.896)nmol/L；重度组40例，浓度为(20.883±3.805)nmol/L。三组比较，差异有统计学意义(F=4.04，P<0.05)。进一步的两两比较显示，轻度组血清25-(OH)VD浓度高于重度组(q=3.51，P<0.05)；中度组血清25-(OH)VD浓度高于重度组(q=3.70，P<0.05)。

讨 论

当前，肺结核发病率非常高，2015年全球结核病年度报告指出每年约有150万例患者死于结核病[10]。有较多证据表明结核病患者的血清维生素D浓度与健康受试者相比明显低下[11-12]，这种观点与本研究所得出的结论相同。因此，笔者可以有根据地初步推测我国结核病患者体内维生素D水平的确低于正常人，但仍需更大样本量的试验证实。为了研究低血清维生素D水平和人类活动性结核病患病风险之间的关联，Nnoaham和Clarke[13]对1980—2006年间的出版物进行了系统研究和荟萃分析，发现低血清维生素D水平与活动性结核病患病的高风险确有关联。

然而，维生素D是具体通过什么作用机制来发挥其对抗结核分枝杆菌的作用呢？首先，维生素D可以通过提高被感染的巨噬细胞中的吞噬小体和溶酶体的融合来降低结核分枝杆菌的生存能力[14]。巨噬细胞吞噬细菌，但正常清除细菌的反应会被结核分枝杆菌的防御机制所阻断。有一种潜在的方式能使得分枝杆菌阻止自身被消灭，这种反应涉及到糖化磷脂酰肌醇脂质阿拉伯甘露聚糖，这是一种组成分枝杆菌细胞膜的化合物。脂质阿拉伯甘露聚糖可以使吞噬小体移位，阻断正常吞噬小体的化脓过程并进一步和溶酶体融合[15-16]。另一种潜在的分枝杆菌防卫机制需要抑制钙离子信号的传递，而这种信号传递是吞噬小体化脓过程所必须的，这是来自宿主巨噬细胞的防卫功能[17]。以上的研究说明，巨噬细胞是对抗结核分枝杆菌感染的主要力量。而维生素D是巨噬细胞活动的调节剂，可以增强宿主抗结核分枝杆菌的活力。维生素D本身并无抗结核作用，但是它的活性代谢产物1，25二羟维生素D可以调节结核感染患者的宿主反应，它可以提高巨噬细胞限制结核分枝杆菌生长的能力[18]。结核分枝杆菌感染阻止巨噬细胞化脓及形成吞噬溶酶体的能力在1，25二羟维生素D出现后被完全逆转了[14]。维生素D诱导吞噬溶酶体形成的途径是γ干扰素依靠的巨噬细胞活化，需要磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)的调节，并且由还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)依赖的吞噬细胞氧化酶介导[19]。PI3-K是一个多功能的信号分子，参与广泛的细胞代谢过程，可以帮助调节从核内体到溶酶体的转运。有报道证实体外实验中，维生素D缺乏的小鼠巨噬细胞功能异常，但这些缺陷可以通过体内外1，25二羟维生素D的补充修复校正。

其次，1，25二羟维生素D可以增强亮氨酸-亮氨酸-37(LL-37)的合成。LL-37是一种杀菌肽，除了直接的杀菌活力，LL-37也可以通过吸引单核细胞、T淋巴细胞和中性粒细胞趋化到被感染部位而调节免疫反应[14]。1，25二羟维生素D在中性粒细胞及巨噬细胞中的出现可以通过剂量依赖的方式上调LL-37的编码基因Hcap-18，提示了1，25二羟维生素D与LL-37的联合在宿主抵抗结核感染过程中可能起到了很大作用。

另外，金属蛋白酶(MMP酶，是一种促血管生长因子)能降解肺细胞外基质的部分成分。结核分枝杆菌可以诱导受结核分枝杆菌感染的患者体内巨噬细胞中MMP的表达[20]。已有研究表明，1，25二羟维生素D可以通过体内单核细胞抑制MMP的分泌，并增强其抑制剂(金属蛋白酶-1的组织抑制剂)在肺结核患者体内的水平从而发挥其保护作用[21]。

可见，维生素D对抗结核分枝杆菌的作用机制存在较多方面，其可以对多种细胞及细胞因子发挥作用，从而影响机体的免疫功能进而影响肺结核的发生及严重程度。而当人体内维生素D不足的时候，其对结核分枝杆菌的限制及人体内各种细胞因子的功能产生影响，从而影响肺结核的发生及严重程度。

本研究证实了肺结核患者体内维生素D的水平的确明显偏低，不过，维生素D的水平与肺结核严重程度的关系目前尚无明确报道。本研究将90例患者按肺内病变的严重程度分成3组，经过分别测定及比较3组维生素D的水平显示重症肺结核患者体内维生素D水平明显低于轻、中度组，可以推测维生素D水平不仅与肺结核的发生存在关联，并且与重症肺结核的发生存在关联，其在患者内的水平越低，患重症肺结核的可能性越大，更加说明了维生素D与肺结核患病的关联。

既然维生素D的浓度影响着肺结核的发生及严重程度，那么患病后给予患者常规补充维生素D对于治疗是否有益呢？这应该是我们今后研究的方向。近年来国际上已经有一些关于维生素D治疗肺结核的双盲、随机对照的试验来证实维生素D的作用。Nursyam等[22]将67例活动性肺结核患者随机分组，将维生素D加入正规抗结核方案中作为病例组进行临床观察，结果显示痰菌转阴率有很大差别，病例组明显高于对照组，影像学检查改善的比例同样高于对照组。同样，Wejse等[23]进行的随机、双盲的试验也证明了以上观点。

本试验结果显示了活动性肺结核患者血清中维生素D水平明显低于正常成年人，且与肺结核的严重程度相关，其影响机制是多方面的。而当前国际已有应用维生素D治疗肺结核成功的研究，在结核病的治疗日益艰难的今天，如通过研究能够找到可以增强治疗效果的方法，无疑会给患者带来极大的益处，笔者还将对此做进一步的研究。

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(本文编辑：王然 李敬文)

The relationship between serum vitamin D level and activity tuberculosis

HANJun-feng,WUQi.

KeyLaboratoryofInfectiousDiseasePreventionandTreatmentofChineseMedicineTuberculosisDepartment，TianjinHaiheHospital，Tianjin300350,China

WUQi,Email:wq572004@163.com

Objective To evaluate the level of serum vitamin D in activity pulmonary tuberculosis patients, and to explore its relationship with the severity of pulmonary tuberculosis. Methods Ninety hospitalized patients of activity pulmonary tuberculosis (test group) and 40 healthy adults (control group) were enrolled in Haihe hospital in Tianjin City from 2011 to 2013. 25-hydroxy-vitamin D levels in serum was tested by enzyme linked immunosorbent assay. To compare with the 25-hydroxy-vitamin D levels between activity pulmonary tuberculosis patients and health adults. Meanwhile, The relationship between the 25-hydroxy-vitamin D levels and the severity of pulmonary tuberculosis was compared. Results The serum 25-hydroxy-vitamin D levelsin test group (21.740±4.546) nmol/L was lower than that in control group (25.236±4.435) nmol/L,t=4.08，P<0.05. Furtherly,the test group was divided into 3 groups according to their severity of disease. The serum 25-hydroxy-vitamin D levels was (24.164±4.547) nmol/L in mild group (25 patients); (24.827±6.896) nmol/L in moderate group (25 patients) and (20.883±3.805) nmol/L in severe group (40 patients), respectively. There are the significant statistical differences among three groups (F=4.04,P<0.05). Comparison of two groups, the serum 25-hydroxy-vitamin D levels was higher in mild groupthan that in severe group (q=3.51，P<0.05),and the serum 25-hydroxy-vitamin D levels was higher in moderate group than that in severe group (q=3.70，P<0.05). Conclusion The serum 25-hydroxy-vitamin D levels of activity pulmonary tuberculosis patients is obviously lower than that in heslthy adults. Also, the serum level of vitamin D in TB patients is associated with the severity of pulmonary tuberculosis.

Activity pulmonary tuberculosis； Vitamin D； Correlation analysis

10.3969/j.issn.1000-6621.2016.04.017

300350 天津市海河医院结核科 国家中医药管理局中医药防治传染病重点实验室 (韩骏锋)，呼吸科(吴琦)

吴琦，Email：wq572004@163.com

2015-11-08)