维生素D与炎症性肠病研究进展
2016-03-08王冰雪李文静肖剑礴徐峰
王冰雪 李文静 肖剑礴 徐峰
(1. 郑州大学第一附属医院 消化内科 河南 郑州 450052; 2. 郑州大学第四附属医院 牙周病科 河南 郑州 450044)
维生素D与炎症性肠病研究进展
王冰雪1李文静1肖剑礴2徐峰1
(1. 郑州大学第一附属医院 消化内科河南 郑州450052; 2. 郑州大学第四附属医院 牙周病科河南 郑州450044)
炎症性肠病;溃疡性结肠炎;克罗恩病;维生素D
炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是肠道慢性非特异性炎症性疾病,主要包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。目前认为其病因与免疫因素、遗传、环境及饮食因素有关。IBD的发病率存在地域及种族差异,欧洲、北美洲、亚洲的UC最高发病率分别为24.3/10万、19.2/10万、6.3/10万,CD最高发病率分别为12.7/10万、20.2/10万、5.0/10万[1]。近20 a来IBD在我国的发病率明显增加,UC的患病率约为11.6/10万[1],CD患病率为1.4/10万[2]。IBD的治疗方法主要有5-氨基水杨酸制剂、激素、免疫抑制剂、生物制剂、手术治疗等。近年研究发现维生素D (vitamin D,VitD)对抗感染和调节免疫具有广泛作用,补充VitD治疗免疫相关性疾病已经成为目前研究的热点。本文就VitD与IBD发病的关系及治疗意义作一综述。
1 VitD缺乏与IBD
1.1VitD的来源及代谢VitD在身体内的储存形式包括VitD2和VitD3,经皮肤的光照合成的VitD3是人体VitD最主要的来源[3],占90%左右。一小部分的VitD来自饮食,即Vit D2,如蛋黄、牛肉肝、鱼肝油等。所以VitD的水平主要取决于日照时间及额外补充量。由于25-(OH)D3在血中的稳定性,通常用其来反应患者的Vit D水平。维生素的活化是其发挥作用的基础,25-(OH)D3在肾脏中被25-羟维生素D-lα-羟化酶转化为1,25-(OH)2D3才具有生物学作用,1,25-(OH)2D3通过与靶组织维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)相结合发挥作用。现己证实VDR有广泛的组织学基础,不仅存在于小肠、肾脏、骨豁、甲状旁腺中,还存在于胰腺、垂体、肌肉、脾脏、骨豁、大肠及皮肤等组织中,人的单核细胞、激活的T细胞、B细胞和多种肿瘤细胞也含有VDR。
1.2VitD与免疫VitD的免疫相关性直到80年代才被发现,研究表明,VitD可能与很多自身免疫性疾病的发生、发展或严重性有关,如风湿性关节炎、多发性硬化症、哮喘、系统性红斑狼疮和炎症性肠病等[4-9]。VitD在免疫反应中的作用主要有:①参与保持上皮细胞的完整性;②参与固有免疫,VitD诱导产生抗菌酶,通过被巨噬细胞吞噬杀灭入侵细菌;③维持免疫耐受,减少细胞因子的产生,例如肿瘤坏死因子[10-12]。T细胞介导的免疫应答也受1,25-(OH)2D3的调节,VitD缺乏影响T细胞介导的免疫反应,T细胞过度产生炎症介质,如IL-17、TNF-α、IFN-γ等[13]。
1.3VitD对IBD的影响目前认为IBD的发病是以遗传易感性为基础,环境因素参与,黏膜免疫系统发生的异常免疫应答,感染和免疫是IBD发病的关键[14]。有许多研究证实VitD缺乏与IBD发病密切相关,生态研究表明,IBD的发病南北纬度有差别,由于紫外线照射减少,IBD在高纬度人群中发病率更高[15]。Ashwin N等[16]进行了一项72 719名妇女(年龄40~73岁)参加的为期22 a的前瞻性队列研究,结果表明高水平血浆25-(OH)D显著降低CD风险事件,可能降低UC的发病风险。VitD和IBD的发病相关有遗传学证据,VDR基因位于12号染色体,研究表明VDR的单核苷酸多态性增加CD和UC易感性[17-20]。动物实验支持VitD对IBD发病起关键作用。Cantorna等[21]对IL-10 KO小鼠研究发现,当VitD缺乏时,小鼠很快自发出现便血、消耗等结肠炎症状,伴随很高的死亡率。给予足量的VitD结肠炎症状缓解,显示VitD与IBD的发病相关。Kong等[22]研究发现,VDR KO小鼠结肠黏膜显示严重的溃疡,伤口愈合不良,提示VDR在黏膜屏障平衡中扮演关键角色,VitD缺乏可能危害黏膜屏障,导致黏膜损伤及发生IBD的风险加大。由此可见VitD在调节肠道菌群,抑制致病菌黏附,维持肠黏膜屏障完整,抑制致病菌入侵及易位,调整免疫反应等结肠炎发病的各个环节均发挥重要作用。
2 VitD与IBD的治疗
VitD缺乏定义为血浆25-(OH)D水平小于20 ng/ml(50 nmol/L),在IBD患者中VitD缺乏较常见,较多学者进行了相关研究,探索IBD患者补充VitD治疗的方案及治疗效果。Pappa等[23]进行的临床试验中,71名5~21岁的VitD缺乏的IBD患者被随机分为3组,治疗6周,结果表明每周50 000 IU VitD2和每天2 000 IU VitD3优于每天2 000 IU VitD2,然而每周50 000 IU VitD2优于每天2 000 IU VitD3。结果显示在IBD患者中VitD替代治疗显示出剂量反应,大剂量的更有效。Jorgensen等[24]进行了一项多中心、随机、双盲、安慰剂对照试验,在1 a的研究期间,VitD治疗组只有13%的人复发,对照组有29%的人复发 (P=0.06),结果表明补充VitD治疗对缓解期CD患者有维持缓解的作用。对于有VitD缺乏风险的患者,内分泌实践指南协会推荐每天至少1 000单位的维持剂量[25],治疗已有的VitD缺乏,为了使25-(OH)D大于 30 ng/ml,建议儿童使用VitD2或VitD3每天2 000 IU,治疗6周,或每周50 000 IU,治疗6周;成人维生素VitD2或VitD3每天6 000 IU,治疗8周,或每周50 000 IU,治疗8周。
3 结语及展望
越来越多的研究表明VitD缺乏对IBD的发病及病情严重程度有重要影响[26],尽管CD和UC都有共同的特点,他们的发病机制却有明显的差别,大部分研究结果显示25-(OH)D在CD的发病中作用更强[27]。补充VitD治疗的临床试验证实补充VitD治疗有维持缓解和减少复发的作用,但是VitD治疗的最佳剂量和方式及目标血浆VitD水平仍未有统一结论,同时需要更多的前瞻性临床试验研究来验证VitD对于高危个体的预防发病作用。尽管越来越多的研究证实VitD在IBD发病中有重要作用,但大多数临床医生并没有测定血浆VitD水平的习惯及进行补充VitD治疗的意识。对于IBD患者应常规监测其VitD水平,对VitD缺乏的患者应进行补充VitD治疗。
[1]Molodecky N A, Soon I S, Rabi D M, et al. Increasing incidence and prevalence of the inflammatory bowel diseases with time, based on systematic review[J]. Gastroenterology, 2012, 142(1): 46-54.
[2]APDW2004 Chinese IBD Working Group. Retrospective analysis of 515 cases of Crohn’s disease hospitalization in China: nationwide study from 1990 to 2003[J]. J Gastroenterol Hepatol, 2006, 21(6): 1009-1015.
[3]Norman A W. From vitamin D to hormone D: fundamentals of the vitamin D endocrine system essential for good health[J]. Am J Clin Nutr, 2008, 88(2): 491-499.
[4]Theodoratou E, Tzoulaki I, Zgaga L, et al. Vitamin D and multiple health outcomes: umbrella review of systematic reviews and meta-analyses of observational studies and randomised trials[J]. BMJ, 2014, 348: 2035.
[5]Sundström P, Salzer J. Vitamin D and multiple sclerosis-from epidemiology to prevention[J]. Acta Neurol Scand, 2015, 132(199): 56-61. [6]Cantorna M T. Vitamin D. multiple sclerosis and inflammatory bowel disease[J]. Arch Biochem Biophys, 2012, 523(1): 103-106.
[7]Jyoti V, Kapil U. Vitamin D deficiency and its health consequences-a review[J]. India J Community Health, 2012, 24(3): 232-236.
[8]Shapira Y, Agmon-Levin N, Shoenfeld Y. Geoepidemiology of autoimmune rheumatic diseases[J]. Nat Rev Rheumatol, 2010, 6(8): 468-476.
[9]Zhao J,Dong J N,Gong J F, et al. Impact of enteral nutrition on energy metabolism in patients with Crohn’s disease[J]. World J Gastroenterol, 2015, 21(4): 1299-1304.
[10]Helen P. Vitamin D deficiency and supplementation in patients with IBD[J]. Gastroenterol Hepatol(N Y), 2014, 10(2): 127-129.
[11]Lewis J D, Ruemmele F M, Wu G D. Nutrition, gut microbiota, and immunity: therapeutic targets for IBD[J]. Nestle Nutr Inst Workshop Ser, 2014, 79: 161-162.
[12]Aranow C. Vitamin D and the immune system[J]. J Invest Med, 2011, 59(6): 881-886.
[13]Mathieu C, Jafari M. Immunomodulation by 1, 25-dihydroxyvitamin D3: therapeutic implications in hemodialysis and renal transplantation[J]. Clin Nephrol, 2006, 66(4): 275-283.
[14]Cader M Z, Kaser A. Recent advances in inflammatory bowel disease: mucosal immune cells in intestinal inflammation[J]. Gut, 2013, 62(11): 1653-1664.
[15]Lim W C, Hanauer S B, Li Y C. Mechanisms of disease: vitamin D and inflammatory bowel disease[J]. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol, 2005, 2(7): 308-315.
[16]Ananthakrishnan A N, Khalili H, Higuchi L M, et al. Higher predicted vitamin D status is associated with reduced risk of Crohn’s disease[J]. Gastroenterology, 2012, 142(3): 482-489.
[17]Kelsen J R, Dawany N, Moran C J, et al. Exome sequencing analysis reveals variant in primary immunodeficiency genes in patients with very early onset inflammatory bowel disease[J]. Gastroenterology, 2015, 149(6): 1415-1424.
[18]Bentley R W, Keown D, Merriman T R, et al. Vitamin D receptor gene polymorphism associated with inflammatory bowel disease in New Zealand males[J]. Alimet Pharmacol Ther, 2011, 33(7): 855-856.
[19]Xue L N, Xu K Q, Zhang W, et al. Associations between vitamin D receptor polymorphisms and susceptibility to ulcerative colitis and Crohn’s disease: A meta-analysis[J]. Inflamm Bowel Dis, 2013, 19(1): 54-60.
[20]Xia S L, Yu L Q, Chen H, et al. Association of vitamin D receptor gene polymorphisms with the susceptibility to ulcerative colitis in patients from Southeast China[J]. J Recept Signal Transduct Res, 2015, 35(6): 530-535.
[21]Cantorna M T, Munsick C, Bemiss C, et al. 1, 25-Dihydroxycholecalciferol prevents and ameliorates symptoms of experimental murine inflammatory bowel disease[J]. J Nutr, 2000, 130(11): 2648-2652. [22]Kong J, Zhang Z, Musch M W, et al. Novel role of the vitamin D receptor in maintaining the integrity of the intestinal mucosal barrier[J]. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 2008, 294(1): 208-216.
[23]Pappa H M, Mitchell P D, Jiang H, et al. Treatment of vitamin D insufficiency inchildren and adolescents with inflammatory bowel disease: a randomized clinical trial comparing three regimens[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2012, 97(6): 2134-2142.
[24]Jørgensen S P, Agnholt J, Glerup H, et al. Clinical trial: vitamin D3 treatment in Crohn’s disease-a randomized double-blind placebo-controlled study[J]. Aliment Pharmacol Ther, 2010, 32(3): 377-383.
[25]Holick M F, Binkley N C, Bischoff-Ferrari H A, et al. Evaluation, treatment, and revention of vitamin D deficiency: an endocrine society clinical practice guideline[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2011, 96(7): 1911-1930.
[26]Mouli V P, Ananthakrishnan A N. Review article: vitamin D and inflammatory bowel diseases[J]. Aliment Pharmacol Ther, 2014, 39(2): 125-136.
[27]OSullivan M. Vitamin D as a novel therapy in inflammatory bowel disease: new hope or false dawn?[J]. Proc Nutr Soc, 2015, 74(1): 5-12.
R 574doi: 10.3969/j.issn.1004-437X.2016.09.024
2015-10-21)