维生素D缺乏与脊柱结核易感性的关系研究

唐亮，鲍玉成，高瑞霄，韩臣富，孙晓晨，张文龙，冯世庆

维生素D缺乏与脊柱结核易感性的关系研究

唐亮1,2，鲍玉成2，高瑞霄3，韩臣富2，孙晓晨2，张文龙2，冯世庆1△

目的 研究维生素D缺乏对脊柱结核易感性及病理发展的影响。方法选取2013年6月—2016年5月于我院行手术治疗的初治脊柱结核患者163例（病例组），同期于我院行健康查体人员170例为对照组。应用酶联免疫吸附法检测2组样本血清25-羟基维生素D［25（OH）D］水平，分为严重缺乏（＜25 nmol/L）和其他情况（包括缺乏、不足及充足）。比较2组整体和不同季节的25（OH）D水平变化；病例组根据病理分型分为增生型和干酪样坏死型，比较25（OH）D的非严重缺乏（≥25 nmol/L）、严重缺乏（＜25 nmol/L）组中病理分型的分布情况。结果病例组25（OH）D表达水平［23.99（20.55，29.54）nmol/L］低于对照组［42.94（35.68，51.04）nmol/L］，差异有统计学意义（P＜0.01），且不同季节病例组25（OH）D表达水平均低于对照组（P＜0.05），而2组夏季25（OH）D表达水平均高于春冬季（P＜0.008 3）；病例组春冬季25（OH）D严重缺乏者比例较高，夏季较低，严重缺乏者在各季节的分布差异有统计学意义（P＜0.01），对照组一年四季25（OH）D缺乏者比例均较高，但季节的分布差异无统计学意义（P＞0.05）。病例组干酪样坏死型有107例，增生型有56例，严重缺乏组干酪样坏死型比例（79.17%，76/96）高于非严重缺乏组（46.27%，31/67），差异有统计学意义（P＜0.01）。结论排除季节影响，维生素D缺乏与脊柱结核发病风险增加有关，并与脊柱结核病理分型有关。

结核，脊柱；维生素D；疾病易感性；病理分型

耐药结核病尤其是耐多药结核病（multidrugresistant tuberculosis，MDR-TB）的流行为结核病防控带来了严峻挑战，而中国是全球新发结核病第3高负担国家，MDR-TB患病率亦居世界前列［1］。研究显示，肺结核患病风险的增加与维生素D缺乏有关［2］，补充维生素D对肺结核有治疗作用［3］。另有研究认为，维生素D对结核相关疾病的免疫平衡有重要的调控作用［4］。目前，脊柱结核的发病机制尚未明确，也少见维生素D缺乏与脊柱结核易感性关系的研究报道。本研究旨在测定脊柱结核患者血清25-羟基维生素D［25（OH）D］浓度，初步探讨维生素D缺乏与脊柱结核易感性及病理分型的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取2013年6月—2016年5月于我院行手术治疗的脊柱结核患者（病例组）163例，男76例，女87例，中位年龄47（27，57）岁，发病季节分布：春49例、夏48例、秋20例、冬46例。选取同期于我院行健康查体人员170例为对照组，男79例，女91例，中位年龄47（28，57）岁，季节分布：春51例、夏51例、秋22例、冬46例。2组性别（χ2= 0.001）、年龄（Z=0.101）、季节分布（χ2=0.079）差异无统计学意义，具有可比性。本研究获天津市海河医院伦理委员会审核通过，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 纳入标准（1）年龄16～65岁，进食正常，无慢性消化不良、肝肾疾病、慢性酒精中毒、吸烟或服用了任何影响维生素D水平药物等情况，近6个月未使用任何维生素类、钙剂及微量元素类药物及保健品。（2）不伴有截瘫，未长期卧床，可户外活动。（3）无糖尿病、恶性肿瘤和人类免疫缺陷病毒（HIV）阳性等累及免疫系统的疾病，未长期应用激素类和免疫抑制药物。（4）体质指数（BMI）：18.5 kg/m2≤BMI＜24.0 kg/m2，3个月内体质量减轻＜3 kg。

病例组还要满足如下标准：（1）初治脊柱结核患者，尚未开始应用抗结核治疗［5］。（2）病灶清除术后经病理学、细菌学或分子生物学明确诊断脊柱结核，且不伴有混合性感染。（3）无其他部位明确活动性结核病灶。对照组还要满足如下标准：（1）无明确活动性结核病。（2）常规体格检查、实验室检查等无明显异常。

1.3 方法

1.3.125 （OH）D水平检测病例组于门诊用药前、住院当天或住院次日用药前空腹取肘正中静脉血3 mL，应用带有促凝剂及分离胶的取血管静置后析出血清并取1 mL作为标本，储藏于-20℃冰箱。对照组于健康查体时空腹取肘正中静脉血3 mL。应用艾狄斯25-羟基维生素D检测试剂盒（OCTEIA 25-Hydroxy Vitamin D，英国Immunodiagnostic Systems Limited，IDS Ltd），采用酶联免疫吸附试验法测定2组25（OH）D水平。25（OH）D表达水平判断标准参照文献［6］：严重缺乏，＜25 nmol/L；缺乏，25～49 nmol/L；不足，50～74 nmol/L；充足：≥75 nmol/L。比较2组整体及不同季节的25（OH）D水平变化。

1.3.2 脊柱结核病理分型病例组术前行规范抗结核治疗3～4周，术中清除脓肿、肉芽组织、干酪坏死、死骨，切除骨病灶，据病理分型为增生型和干酪样坏死型［7］。病例组根据25（OH）D水平分为严重缺乏组（＜25 nmol/L）和非严重缺乏组（≥25 nmol/L），比较2组2种病理分型的分布差异。

1.4 统计学方法采用SPSS 11.5软件进行统计学处理。符合正态分布的计量资料以表示，2组间比较用t检验。不符合正态分布的计量资料用M（P25，P75）表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以例（%）表示，组间比较行卡方检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.12 组25（OH）D水平的比较病例组整体血清25（OH）D表达水平［23.99（20.55，29.54）nmol/L］低于对照组［42.94（35.68，51.04）nmol/L］（P＜0.01）。2组夏季25（OH）D水平均高于春冬季（P＜0.008 3），一年四季病例组25（OH）D水平均低于对照组（P＜0.05），见表1。病例组严重缺乏者在各季节的分布差异有统计学意义（P＜0.01），春冬季严重缺乏者比例高于夏季（P＜0.008 3）；对照组一年四季25（OH）D缺乏者比例均较高，缺乏者在各季节的分布差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

Tab.1 Comparison of vitamin D status in different seasons between two groups表1 2组不同季节25（OH）D表达水平比较［nmol/L，M（P25，P75）］

Tab.2 Vitamin D status of different seasons in two groups表2 2组不同季节间25（OH）D表达水平分布例（%）

2.2 脊柱结核病理分型与25（OH）D表达水平的关系严重缺乏组干酪样坏死型比例高于非严重缺乏组（P＜0.01），见表3。

Tab.3 The relation between vitamin D status and histopathological classification of spinal tuberculosis表3 病例组脊柱结核病理分型与25（OH）D水平的关系例（%）

3 讨论

3.1 维生素D缺乏与脊柱结核易感性的关系维生素D3为体内最重要的维生素D，能反映食物摄入和自身合成的维生素D总量以及维生素D的转化能力，是评价体内维生素D状态的较佳指标。Panwar等［8］研究显示，脊柱结核病例组25（OH）D水平低于健康对照组。Agarwal等［9］针对儿童的研究显示，骨关节结核病者25（OH）D水平较非骨关节结核病者低，而脊柱结核组和非脊柱骨结核组25（OH）D水平差异无统计学意义。本研究结果显示，病例组整体血清25（OH）D水平低于对照组，提示25（OH）D缺乏与脊柱结核患病风险增加可能有关。

另有研究发现，维生素D水平受到季节影响，春冬季外出活动、日照时间较夏秋季短，维生素D转化为维生素D3较少［10］。本研究结果显示，病例组和对照组夏季25（OH）D表达水平均高于春冬季，与前述研究结果基本一致，但是一年四季病例组的25（OH）D水平均低于对照组，而且春冬季病例组的25（OH）D表达水平严重缺乏者比例较夏季高，而对照组缺乏者比例较高，提示25（OH）D缺乏可能与脊柱结核患病风险增加有关。

有研究显示，维生素D水平与肺结核相关免疫的关系密切［11］，且肺结核患病风险的增加与维生素D缺乏有关［12-13］，并与维生素D结合蛋白及其受体的基因多态性有关［14-15］。然而，另有研究显示，在结核病高负担地区，肺结核患病风险的增加与维生素D受体、结合蛋白及其代谢相关酶的基因多态性无关［2］；在赤道地区，活动性肺结核病和结核进展患者维生素D水平较结核潜伏感染和未感染者更高［16］。因此，维生素D缺乏与肺结核患病风险增加的关系研究结论尚不确定。另有病理研究发现，脊柱结核肉芽肿结构、免疫细胞组成与肺部结核性肉芽肿大体相同［17］。因此，两者抗结核免疫具有相似性，对维生素D缺乏与脊柱结核患病风险增加的研究结论亦需谨慎，需要进一步增加对作用机制方面的研究来明确两者关系。

3.2 维生素D缺乏与脊柱结核病理分型关系肺结核研究发现，在菌量少、毒力低或感染早期，肺结核患者以细胞介导免疫为主，以杀灭细胞内吞噬的结核菌为主要表现；而在菌量大、毒力强或感染后期，以迟发型变态反应为主，以杀死含菌的未激活巨噬细胞及其邻近组织细胞来破坏细菌生长的内环境，往往出现干酪样坏死、液化［18］。另有研究发现，维生素D可以增强固有免疫，从而直接杀灭结核杆菌，也可平衡获得免疫，抑制树突状细胞成熟，促进调节性T细胞（regulatory cell,Treg）分化，抑制抗原呈递，介导T细胞免疫耐受，减少免疫病理损伤［19-20］。本研究显示，严重缺乏组干酪样坏死型比例高于非严重缺乏组，表明较低水平维生素D可能与脊柱结核干酪样坏死有关。同时，其他研究显示，脊柱结核免疫病理不仅包括抗结核免疫，而且还包括免疫系统调节；Th1型因子［如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ）］可以促进破骨细胞生成，而Th2型因子［如白细胞介素-10（IL-10）和转化生长因子-β（TGF-β）］可以间接抑制破骨细胞，Treg细胞可以直接抑制破骨细胞［21-22］。因此，结合本研究，笔者推测维生素D可通过调节结核相关免疫来促进骨形成，减少骨吸收和死骨形成，但这有待后续进一步研究确认。

综上所述，排除季节影响，维生素D缺乏与脊柱结核发病风险增加可能有关，并与脊柱结核病理分型有关。补充维生素D可辅助治疗脊柱结核，这也为脊柱结核发病机制的研究提供了新思路，但脊柱结核易感性受到机体免疫状态、营养状况等多因素影响［7］，后续尚需增加更多相关因素进行大样本、分层研究。

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（2016-07-08收稿 2016-09-06修回）

（本文编辑 陆荣展）

The relation between vitamin D deficiency and susceptibility to spinal tuberculosis

TANG Liang1,2,BAO Yucheng2,GAO Ruixiao3,HAN Chenfu2,SUN Xiaochen2,ZHANG Wenlong2,FENG Shiqing1△
1 Tianjin Medical University General Hospital,Tianjin 300052,China;2 Department of Orthopaedics,3 Department of Internal Medicine,Tianjin Haihe Hospital△

ObjectiveTo explore the relation between vitamin D deficiency and susceptibility to spinal tuberculosis.MethodsA total of 163 hospitalized patients with untreated spinal tuberculosis in Tianjin Haihe hospital were enrolled in this study from June 2013 to May 2016.A total of 170 individuals participated in health examination program at the same period were enrolled as the control group.The serum level of 25-hydroxyvitamin D[25(OH)D]was measured by enzyme linked immunosorbent assay.The 25(OH)D grading included serious deficiency group(＜25 nmol/L),deficiency group(≥25 nmol/L and＜50 nmol/L),insufficiency group(≥50 nmol/L and＜75 nmol/L)and sufficiency group(≥75 nmol/L). Histopathological classification was confirmed by intraoperative findings.ResultsThe serum level of 25(OH)D wassignificantly lower in patient group[23.99(20.55,29.54)nmol/L]than that of control group[42.94(35.68,51.04)nmol/L](P＜0.01),and which was also significantly lower in four seasons than that of controls(P＜0.05).The serum levels of 25(OH)D were significantly higher in summer group than those of winter group in both patient and control groups(P＜0.008 3).The proportion of patients with serious deficiency of 25(OH)D was significantly higher in spring and winter groups in patient group,which was significantly lower in summer group(P＜0.01).There was no significant difference in patients with serious deficiency of 25(OH)D between four seasons(P＜0.01).For control group,there was a higher proportion of cases with deficiency of 25(OH)D in four seasons,and there was no significant difference in the distribution of seasons(P＞0.05). In patient group,there were 107 cases of caseous necrosis type,56 cases of hyperplasia type,and the proportion of caseous necrosis type was significantly higher in the severe deficiency group(79.17%,76/96)than that of deficiency group(46.27%，31/67,P＜0.01).ConclusionExcluding the effect of season,vitamin D deficiency is associated with susceptibility to spinal tuberculosis and histopathologic classification.

tuberculosis,spinal;vitamin D;disease susceptibility;histopathologic classification

R681.2，R529.23

A

10.11958/20160634

天津市卫生局科技基金（2015KZ046）

1天津医科大学总医院（邮编300052）；2天津市海河医院骨科，3内科

唐亮（1982），男，主治医师，在职博士研究生，主要从事脊柱脊髓损伤、脊柱退行性疾病、脊柱结核研究

△通讯作者E-mail:fengsq@hotmail.com