维D 与婴幼儿健康综述
2021-12-06李艳如季慧苹李洪亮牛世祯
李艳如,杨 畅,季慧苹,李洪亮, 牛世祯
(1.蒙牛高科乳制品(北京)有限责任公司,北京 101100;2.内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司,内蒙古 呼和浩特 011500;3.内蒙古自治区乳品与奶牛繁育生物工程技术企业重点实验室,内蒙古呼和浩特 011500)
维D(Vitamin D,VD)是一种脂溶性类固醇激素,是具有独特活性的激素前体物质。维D 种类繁多,主要参与人体代谢的有维D2(麦角钙化醇,维D2)和维D3(胆钙化醇,维D3)2 种,维D2在主要植物中合成,在酵母中的含量较高,而维D3是维D 的天然形式,主要在阳光照射皮肤后由7 -脱氢胆固醇转化而形成[1-3]。维D3本身并没有生物活性,主要是在肝脏和肾脏发生2 次羟化形成1,25 -二羟基维生素D3(1,25(OH)2D3),通过结合靶器官处的维D 受体(Vitamin D receptor,VDR)随着血液运往全身而发挥生理作用[4-8]。维D 作为人体必需物质,主要有从母体(胎儿期)、食物摄入及阳光照射3 种来源,而皮肤中的维D 合成是维D 最重要的来源[9-10]。维D不仅参与钙磷代谢,还与癌症、肿瘤、心血管、糖尿病、免疫系统、代谢综合征、多发性硬化等多种疾病有关[11-12],随着人们生活方式的改变,全球维生素D 缺乏日益严重[13],维D 缺乏严重影响儿童、青少年、成年人和老年人的健康。妊娠期作为一个特殊时期,母体摄入的营养在满足自身需求的同时,还要供给胎儿的生长发育,因此极易导致营养缺乏。由于营养摄入及光照相对不足等因素,孕期成为维D 缺乏的高发阶段[14-16]。大量研究表明,孕期维D 的状况与婴幼儿骨密度和钙平衡、感染性疾病、神经心理发育、肥胖及体格生长等相关[17-22]。
1 研究进展
1.1 维D 与儿童性佝偻病
维D 缺乏性佝偻病,是由维D 缺乏而引起的机体钙磷代谢异常,而出现生长期骨组织钙化不全、骨骼病变等现象的慢性营养性疾病,是我国儿童重点防治的疾病之一[23-24]。其典型的并发症包括骨骼畸形、骨折、身材受损及肌肉无力[25-26],发病人群主要为2 岁以内的婴幼儿,早产儿尤其是发病的高危人群[27]。
有研究表明,就维D 缺乏性佝偻病而言,单次大剂量口服维D3会使钙和磷再循环中的水平迅速增加,促进肠内钙磷吸收和骨质钙化,从而维持血钙和血磷的平衡达到改善肌肉无力的效果,短短几周时间骨骼病变就会得到改善[28-29]。Mohammadi B 等人[30]对48 名确诊为淤胆性肝病的儿童进行了一项横断面研究,旨在确定伊朗胆汁淤积性肝病儿童中维D 缺乏和佝偻病的患病率。炎症、自身免疫及代谢紊乱诱发的儿童肝内外胆管长时间损伤可能会导致淤胆性肝病,而骨病就是儿童慢性肝病的并发症之一,是维D 吸收不良和钙磷平衡失调的结果。因此,学者建议慢性胆汁淤积性疾病的儿童应考虑维D 和骨矿物质的筛查。
维D 缺乏佝偻病是临床最常见的佝偻病,然而若用一般剂量的维D 治疗,患儿活动性佝偻病的症状、体征、血生化及X 线改变均无改善,就要考虑可能是抗维D 佝偻病。抗维D 佝偻病不是由于维D3缺乏,而是由于维D 的衍生物25-羟基D3(25(OH)D3)或1,25(OH)2D3的合成及调节障碍,或是1,25(OH)2D3在细胞内的作用机制发生紊乱所致。抗维生素D 佝偻病种类繁多,产生机制各不相同,有低血磷抗维D 佝偻病、肾性佝偻病、原发性远端肾小管性酸中毒佝偻病、维D 依赖性佝偻病、特发性范可尼综合征及肝性佝偻病[31]。
1.2 维D 与甲状腺
近年来,国内外学者发现维D 水平与儿童自身免疫性甲状腺疾病,如Graves 病、桥本氏甲状腺、甲状腺结节和甲状腺癌有着密切的关系[32],有研究报道称,相较于健康儿童,Graves 病和桥本氏甲状腺炎患儿的机体血清25(OH)D3水平更低[33]。
在妊娠期,维D 是胎儿发育不可或缺的物质,维D 水平对于孕妇的健康也有着重要影响[34]。亚临床甲状腺功能减退,是妊娠期妇女中常出现的一种甲状腺功能异常,据报道其发病率为3%~5%[35]。研究表明,妊娠期亚临床甲状腺功能减退患者机体内存在低水平和慢性的炎症反应,导致体液免疫功能发生紊乱,而维D 缺乏会加重其体液免疫功能紊乱,从而使亚临床甲状腺功能减退进一步引起或加重[36]。王辉辉[2]通过化学发光法对31 例桥本病和30 例正常体检者的1,25(OH)D3、甲状腺过氧化物酶抗体及血清总甲状腺素含量进行检测并比较。结果发现,桥本病组存在维D 不足,且血清维D 与血清总甲状腺素呈负相关关系,这就表明维D 对于有免疫因素干预存在的桥本病的预防和治疗具有重要作用,但对于通过维D 补充治疗桥本病的有效方法仍需要大规模临床试验来验证实现。
1.3 维D 与儿童睡眠
维D 除了与钙代谢和骨骼结构有关,对于睡眠障碍的发生也发挥着重要作用[37]。5 岁或5 岁以上儿童夜间尿床每周大于2 次被认定为夜间遗尿,是儿科人群中常见的排尿问题。夜间遗尿的病因一直有广泛的争论,但目前尚不清楚。夜间遗尿的常见原因是觉醒功能障碍和夜间多尿[38]。解剖学证据和临床研究表明,维D 可能参与睡眠调节[39-40]。维D 缺乏与阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的严重程度相关[41],而夜间多尿是OSA 的主要不良后果之一。此外,维D 缺乏可能直接导致尿液产生过多[42]。
Luanluan Li 等人[43]对5~7 岁夜间遗尿确诊儿童的25(OH)D 质量浓度进行测定,将测试结果与非遗尿症儿童进行对比,旨在对25(OH)D 与遗尿症的相关性进行研究。结果表明,25(OH)D 质量浓度>20 ng/mL 组的夜间遗尿患病率明显低于25(OH)D质量浓度<20 ng/mL 组,夜间遗尿的患病率随着25(OH)D 质量浓度高于19 ng/mL 的增加而降低。睡眠障碍可能在夜间遗尿的发生发展中起到一定的作用,夜间遗尿儿童的睡眠更零散且日间过度困倦[44],正是因为这种片段化的睡眠导致儿童觉醒阈值上升,从而导致膀胱生理抑制信号的丢失[45]。该研究提出了低25(OH)D 质量浓度会导致睡眠障碍,进而导致夜间遗尿风险增加的假说,但仍需进一步验证。
1.4 维D 与儿童肥胖
肥胖,作为全球性的公共卫生问题,受到越来越多学者的关注,而对于儿童肥胖的研究近几年更是备受关注。肥胖的发生是一个非常复杂的过程,但由于脂肪细胞中存在维D 的受体,使其与肥胖之间的关系成为研究的焦点。脂肪组织中表达多种合成25(OH)D 的酶,大量的脂肪可抑制25 羟基酶和1α 羟化酶的表达,表明25 羟化和1α 羟化过程在肥胖个体中是受损的[46]。此外,研究发现脂肪可以作为维D 的储留库,限制其发挥生物活性作用。有研究表明,肥胖人群相对于正常体重者补充同样剂量的维D,血清25(OH)D 水平往往偏低,而体重减轻后血清维D,状态却出现改善[47]。有学者认为,其原因在于脂溶性维D 被肥胖者庞大的体脂所吸收,从而导致维D 的生物利用度下降[48]。维D 缺乏对前脂肪细胞向脂肪细胞分化的抑制作用减弱,使脂肪生成进一步增多,从而导致肥胖[49]。
1.5 维D 与儿童感染性疾病
急性下呼吸道感染(ALRI),是全球5 岁以下儿童死亡的主要原因,也是这一年龄段儿童住院的最常见原因。有研究报道,在发展中国家儿童患ALRI的风险与维D 缺乏存在一定的关联性。有研究就婴儿脐带血中的25(OH)D 质量浓度进行测量,结果表明25(OH)D 质量浓度低的婴儿在出生后一年发生呼吸道感染的可能更大,孕妇在孕期摄入维D 与后代反复喘息的风险呈显著的负相关关系。这可能是由于孕期维D 的状态会改变子宫内或出生头几个月婴儿免疫系统的发育。
1.6 维D 过量危害
婴幼儿的生长发育较快,由于日照不足、从食物中摄入的维D 含量少及一些疾病的影响,使得维D缺乏症的患儿在临床上很常见。循环中的1,25(OH)2D3半衰期较短,不能准确反映维D 的质量浓度;而25(OH)D 循环质量浓度较高,且半衰期长,因此25(OH)D 质量浓度是衡量维D 营养水平的最稳定指标。维D 缺乏症是婴幼儿较常见的营养性缺乏症,以钙磷代谢失常和骨样组织钙化不良为特征,表现为神经精神症状(如烦燥、夜惊、多汗),严重者发生骨骼畸形。但是,维D 也不是吃得越多越好,长期大量服用会引起维D3中毒。服用维D3最早出现药物反应的时间为服药后10 d,最迟为10 周。最早的临床表现有烦躁不安、厌食、无力、恶心、呕吐、尿频、腹泻、反复感染等。但是,关于维D3中毒的临床用量尚无统一标准,与个体敏感性有关。因此,补充维D 要严格掌握其诊断标准,采取综合防治,并在过程中要定期对血钙进行检查。
2 结语
机体中大部分可影响免疫系统功能的细胞中都有维D3受体的存在,表明维D 除了与已证实的婴幼儿钙磷代谢有关,可能还与婴幼儿机体免疫系统、各种代谢性疾病、肿瘤及肠道菌群等也有一定的联系,但相关机制尚未清楚。因此,需要更大规模的动物及临床随机试验来进一步研究,同时需加强公众对维D 的科学认识。