维生素D与老年代谢综合征
2020-12-13殷泉忠沙江明顾一航
张 恬,殷泉忠,沙江明,顾一航
(江阴市人民医院老年医学科,江苏 江阴 214400)
维生素D既往仅被认为是一种与骨代谢关系密切的人体所必需的脂溶性维生素,通过参与钙、磷代谢调节骨密度[1]。近年来随着研究的深入,发现维生素D缺乏与很多老年慢性疾病的发生发展密切相关,包括内分泌代谢性疾病、心血管疾病、骨骼肌肉疾病等。本文将从维生素D与老年代谢综合征的相互作用进行详细的综述,为临床合理补充维生素D,积极防治老年慢性病提供方法和思路。
1 维生素D的代谢机制及流行病学概况
维生素D有内外两种来源。外源性维生素D又分为植物性食物来源的维生素D2及动物性食物来源的维生素D3。90%的内源性维生素D是由皮肤内的7-脱氢胆固醇在特定波长的紫外线(290~315 nm)作用下合成的,同时日照所合成的维生素D含量可保持动态平衡,因日光可破坏皮下多余维生素D,故即使机体接受过度的日晒亦不会造成维生素D超量而出现中毒[2]。维生素D对疾病的发生、发展产生影响主要是通过调节机体免疫功能、减少相关炎症反应、抑制免疫反应的方式实现的。此外,维生素D受体基因、羟化酶基因和维生素D结合蛋白基因的多态性也参与了疾病的发生。
2 老年代谢性综合征(MS)
代谢性综合征是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态,是一组复杂的代谢紊乱症候群,其中心环节是肥胖和胰岛素抵抗。2018版中国老年2型糖尿病诊疗措施专家共识指出:我国老年人群中糖尿病20.9%,糖尿病前期40%存在糖代谢异常,30%~50%患有血脂代谢紊乱,40%~70%患有高血压病。同时,相比单纯体重指数(BMI)增高,老年人群中更常见的是腹型肥胖。30%~40%老年人群患有代谢综合征,即同时合并糖代谢紊乱、向心性肥胖、高甘油三酯血症、高血压病。仅有不到10%的人群无上述各项疾病。高血糖、血脂紊乱和高血压三者并存将使心脑血管死亡风险增加3倍[3]。
3 维生素D和MS的关系
3.1 维生素D与老年高血糖
老年人由于胰岛功能下降,容易发生糖代谢紊乱,引起高血糖甚至是糖尿病。老年人高血糖特点是更为严重的胰岛素抵抗和胰岛素代偿性分泌增加。老年糖尿病患者中95%以上是2型糖尿病,国内外多项研究表明老年2型糖尿病患者维生素D缺乏较普通老年人更为严重。维生素D水平可能通过以下两方面影响血糖:维生素D可以通过调节胰腺组织中的维生素D依赖的钙结合蛋白以及β细胞内的维生素D受体(VDR)促进β细胞合成、分泌胰岛素。维生素D能够升高钙离子浓度,而胰岛素分泌是一个钙依赖的过程,故维生素D的缺乏导致钙离子浓度低下,影响β细胞的分泌功。维生素D对胰岛素敏感性的调节可以通过多条途径参与其中。主要有:①1,25(OH)2D通过实现对骨骼肌细胞表面的微囊蛋白1表达水平的下调引起胰岛素抵抗、糖代谢受损。②调节胰岛素受体基因、PPARδ的表达水平,使胰岛素敏感性增加。③参与钙代谢的间接过程提高胰岛素敏感性。④干扰细胞因子基因中的维生素D反应元件、相关转录因子,影响炎症因子的生成,提高胰岛素敏感性。维生素D缺乏可能引起胰岛β细胞功能低下及加重胰岛素抵抗,最终导致2型糖尿病[4]。
3.2 维生素D与老年肥胖
肥胖是一种体内脂肪过度蓄积和体重超常为特征的慢性代谢性疾病,其中,中心性肥胖和(或)腹型肥胖更具病理意义。肥胖会导致严重的心血管事件,是心脏病和脑卒中最重要的危险因素。老年肥胖患者与维生素D不足或缺乏密切相关的主要原因在于老年肥胖者对户外活动及健康饮食的依从性较差导致内外源性维生素D摄入、合成功能障碍。其次,因脂肪组织对脂溶性的维生素D具有很强的吸收作用,而肥胖者机体脂肪组织较正常人群显著增多,因此,机体维生素D分布容积扩大,但可发挥生理作用的血清维生素D相对不足,生物利用度明显减弱。另一方面,血清维生素D水平下降或相对不足均可促进甲状旁腺激素(PTH)分泌,PTH对脂肪组织的生理作用是通过调节脂肪合成细胞内钙离子水平的变化促进脂肪合成增多、分解减少。此外,维生素D缺乏还可以促进前脂肪细胞向脂肪细胞分化。因此,维生素D缺乏最终导致脂肪合成增多、引起肥胖。
3.3 维生素D与老年血脂异常
老年人即使体重指数在正常范围正常也容易发生血脂代谢紊乱。目前对于老年人群维生素D与血脂代谢关系的研究结论并未达成一致,但大多数研究表明维生素D缺乏会导致血脂代谢异常。目前研究对维生素D水平下降导致血脂异常的机制尚处于探索阶段。其中最可靠的解释有以下几点:①维生素D可促进脂肪细胞钙离子水平上升,增加脂肪酸合成酶活性,促进脂肪细胞储存脂肪并减少脂肪分解。当血清维生素D水平下降,则引起脂肪细胞中钙离子水平下降,脂肪酸合成酶活性及脂肪细胞存脂作用减弱,脂质释放进入血循环,血清脂质水平升高[5]。②具有活性的1,25(OH)2D或其类似物可减少单核细胞/巨噬细胞的促炎性细胞因子释放,减低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)沉积。③1,25(OH)2D的抗氧化作用可以减少机体对LDL-C的摄取作用,减少泡沫细胞比例。LDL-C在巨噬细胞/吞噬细胞内蓄积氧化、形成泡沫细胞,泡沫细胞最终形成脂肪条纹,参与动脉粥样硬化斑块的构成。
3.4 维生素D与老年高血压
原发性高血压是老年人最常见的慢性疾病之一,是老年人致死致残的一个重要病因,且发病率呈逐渐升高趋势。维生素D与高血压的作用近年来也受到逐步关注。目前认为维生素D与高血压有关可能的机制有:①维生素D缺乏可以激活肾素-血管紧张素系统(RAS)。RAS系统起调节人体血压、水电解质平衡的作用, 但是过度的RAS激活是形成高血压的重要原因。维生素D发挥降压作用的途径可能是通过抑制RAS系统激活或减少RAS系统中的某些物质产生。当维生素D受体所结合的活性维生素D减少,导致RAS系统降压物质分泌或合成减少,具有升压作用的血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)分泌增多,导致血压升高,其具体机制目前尚需进一步探索。②维生素D对内皮细胞的功能具有改善作用,维生素D的缺乏会引起血管内皮的舒张功能下降;血管内皮细胞的功能受损可引起多种心血管疾病,导致具有舒张作用的物质一氧化氮(NO)减少,促使血管舒张功能下降,动脉压升高。③促进血管氧化应激反应。维生素D的代谢产物之一钙三醇有增强高血压患者肾动脉的内皮依赖性舒张反应和抵抗动脉内氧自由基(ROS)的作用,可通过下调AngⅡ受体AT1 NADPH氧化酶亚单位(NOX-2 NOX-4 p67phox)和上调超氧化物歧化酶1(SOD-1)表达水平引起血压下降。④增加胰岛素抵抗[6]。维生素D同胰岛β细胞表面的VDR结合,参与胰岛β细胞的生长和分化过程,提高机体对胰岛素的敏感性。同时维生素D所具有的降低血清游离脂肪酸的能力也可以起到胰岛素的增敏作用,参与血压调节,影响高血压病的发生发展。⑤维生素D还可以兴奋中枢神经系统增加利钠肽分泌,保护肾脏等。