維生素D(Vitamin D,VD)是一種人體必需的脂溶性維生素,在人類(lèi)所需的維生素中,VD非常特殊,具有多種作用,它是維生素,也是激素。近年大量流行病學(xué)資料顯示,VD與神經(jīng)系統(tǒng)的功能,如記憶力、邏輯分析、身體平衡、情緒等呈正性關(guān)系,許多神經(jīng)退行性疾病如帕金森病、阿茨海默病的發(fā)生發(fā)展可能與VD有關(guān),其確切機(jī)制尚未完全闡明。本文著重闡述VD與神經(jīng)退行性疾病研究進(jìn)展。
1 VD概述
1.1 VD的來(lái)源與代謝 天然食物中VD含量有限,VD主要來(lái)源是皮膚內(nèi)的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線(xiàn)照射而產(chǎn)生。年齡、緯度、日照時(shí)間、季節(jié)、皮膚覆蓋以及色素沉著等均可以極大地影響皮膚VD的合成。隨著年齡增加,皮膚合成VD的能力下降,老年人皮膚合成VD的效率為青年人的1/4[1]。
1.2 VD的生化代謝 循環(huán)中的VD被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟,在25-羥化酶的作用下形成25-羥維生素D [25-(OH)D]。25-(OH)D是VD在血液循環(huán)中的主要存在形式,常作為反映人體內(nèi)VD營(yíng)養(yǎng)狀況的最佳指標(biāo),但25-(OH) D沒(méi)有生物學(xué)活性,需在腎臟1α-羥化酶的作用下,轉(zhuǎn)化成生物活性很強(qiáng)的l,25-二羥維生素D [1,25-(OH)2D]。近年來(lái)發(fā)現(xiàn),許多腎外組織細(xì)胞,如免疫細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等也存在1α-羥化酶。
1.3 VD的主要作用機(jī)制 活性VD是通過(guò)與VD受體(Vitamin D receptor,VDR)結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用[2]。1,25-(OH)2 D在體內(nèi)作用廣泛,與VDR結(jié)合后,除了調(diào)節(jié)鈣磷代謝的作用外,還具有影響免疫、神經(jīng)、生殖、內(nèi)分泌等非鈣調(diào)節(jié)作用。目前的研究發(fā)現(xiàn)VDR廣泛分布于心、腦、肝臟、腎臟、骨、泌尿生殖器以及各種免疫細(xì)胞中[3]。
2 VD與神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病
2.1 VD與帕金森病 帕金森?。≒D)是中老年人常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病, 目前的研究已經(jīng)證明了VD與PD存在顯著關(guān)聯(lián)。免疫組織化學(xué)研究結(jié)果表明,人類(lèi)的大腦中含有豐富的1α-羥化酶和VDR,特別是在黑質(zhì)神經(jīng)元,那里是PD患者多巴胺能神經(jīng)元丟失的主要部位[4]。一項(xiàng)多中心研究發(fā)現(xiàn),在PD患者中的血清25-(OH)D水平低于阿爾茨海默病患者和同年齡健康對(duì)照組[5]。Knekt等[6]研究發(fā)現(xiàn),體內(nèi)VD水平較高的人群患PD的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。以上研究表明VD缺乏是PD的風(fēng)險(xiǎn)因子,這可能與VD在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)免疫調(diào)控、保護(hù)損傷的神經(jīng)細(xì)胞等方面均可發(fā)揮重要作用有關(guān)。動(dòng)物研究[7]表明VDR敲除的小鼠會(huì)表現(xiàn)出肌肉和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的損傷,同時(shí),基因研究中人們發(fā)現(xiàn)VDR的基因缺失與PD的患病風(fēng)險(xiǎn)增加具有一定的相關(guān)性。提示著VDR本身可能在PD的發(fā)病中起到重要作用。
2.2 VD與阿茨海默病 阿茨海默病(AD)是老年人常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,隨著人口老齡化,AD的患病率逐年增加。流行病學(xué)研究結(jié)果顯示[8-9],在A(yíng)D患者中,VD缺乏現(xiàn)象普遍存在,而VD缺乏與認(rèn)知能力改變具有密切相關(guān)性。在老年人中,VD缺乏者[25-(OH)D<25 nmol/L]與VD充足者[25-(OH)D≥75nmol/L]相比,發(fā)生認(rèn)知功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)率高達(dá)4倍[10]。另一些研究證實(shí),當(dāng)患有AD時(shí)腦內(nèi)VDR在mRNA和蛋白水平均發(fā)生變化。AD患者的大腦新皮質(zhì)區(qū)發(fā)現(xiàn)VDR mRNA表達(dá)增加[11]。Sutherland等研究發(fā)現(xiàn),AD患者的腦中海馬各區(qū)VDR表達(dá)均減少。由于A(yíng)D腦內(nèi)VDR表達(dá)減少,使VD特異性結(jié)合發(fā)生障礙,進(jìn)而影響了AD患者認(rèn)知功能。
大量研究顯示,VD缺乏和VDR基因多變性與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。然而許多問(wèn)題仍有待解決,如基本作用機(jī)制尚未闡明。但VD對(duì)神經(jīng)退行性疾病的預(yù)防、治療及預(yù)后具有重要的理論和臨床應(yīng)用價(jià)值,值得更深入的研究。
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編輯/哈濤