劉 維,梁家芬,熊述清
(廣東省中醫(yī)院皮膚科,廣東 廣州 510120)
維生素D是一組脂溶性類固醇衍生物,是調節(jié)鈣磷代謝的重要因素。它主要由人體皮膚經紫外線照射后在表皮角質形成細胞中合成,少部分來自飲食和補充品攝入[1]。維生素D在體內的主要活性和儲存形式為1,25-二羥維生素D3(1,25-(OH)2D3),通過結合維生素D受體(vitamin D receptor,VDR)發(fā)揮生物學效應,參與骨代謝、細胞分化、調節(jié)免疫等多種作用[2]。皮膚被稱為維生素D和鈣的靶器官之一[3]。VDR為核內大分子受體,廣泛分布于體內各組織細胞中,在毛囊組織中高度表達。維生素D及其受體是影響角質形成細胞增殖和分化以及調節(jié)毛囊周期的重要因素,與包括脫發(fā)在內的多種疾病的發(fā)病機制有關[4,5]。
許多研究表明,斑禿(alopecia areata,AA)患者的血清維生素D水平明顯低于健康對照組[6-13]。一項對斑禿、全禿和普禿兒童的調查顯示,55.2%兒童的25羥基維生素D水平未達標,其中33.3%維生素D不足,21.9%維生素D缺乏,血清維生素D水平與斑禿嚴重程度(SALT評分)呈正相關[14]。有研究者認為,盡管斑禿存在其他的發(fā)病因素,但維生素D缺乏會加重其嚴重程度,因此補充維生素D對治療小兒斑禿有益[15]。Liu Yi等[16]在回顧性的文獻研究中,分析了一千多例斑禿患者和對照組的數(shù)據,結果顯示斑禿患者血清25-(OH)D水平明顯降低,出現(xiàn)維生素D缺乏,而不是鈣缺乏,因此進行維生素D缺乏篩查和補充維生素D可能對斑禿具有治療價值。以上研究表明,維生素D可能參與AA的發(fā)病機制中,其作用的途徑可能有以下幾個方面:① 通過減少干擾素(IFN)-γ的產生來維持毛囊的免疫赦免機制;② 通過調節(jié)自身反應性T細胞和肥大細胞或下調趨化因子配體(CXCL)-10和細胞間Toll樣受體(TLRs)來減弱或阻止驅動AA的自身免疫反應;③ 通過下調自然殺傷組(NKG)2D和趨化因子受體(CXCR)3活性配體的表達來防止CD8+NKG2D+細胞毒性T細胞活化和轉運;④ 抑制JAK/STAT通路,阻斷AA發(fā)病機制中的關鍵細胞因子(如IFN-γ、白細胞介素(IL)-15)的影響;⑤ 通過增強調節(jié)性T細胞(Tregs)的抑制功能來控制過度活躍的T細胞;⑥ 通過增加細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(CTLA-4)和程序性細胞死亡蛋白(PD-1)的表達來使效應T細胞失活,防止AA的自身免疫反應;⑦ 通過減弱AA中氧化應激(OS)產生的活性氧(ROS)以促進頭發(fā)生長周期的恢復[17]。
Rasheed等[18]評估了80名年齡在(18~45)歲之間的慢性休止期脫發(fā)(chronic telogen effluvium,CTE) 或 女 性 型 脫 發(fā)(female pattern hair loss,F(xiàn)PHL)患者以及40名同年齡段無脫發(fā)女性的維生素D水平,結果顯示CTE和FPHL患者的血清維生素D2水平顯著低于對照組,且隨著疾病嚴重程度的增加而降低,提示CTE和FPHL的女性患者維生素D2水平低與脫發(fā)相關,篩查并在缺乏時補充可能對治療有益。Sanke等[19]研究表明維生素D缺乏與雄激素性禿發(fā)(androgenetic alopecia,AGA)的嚴重程度有顯著的正相關性,認為維生素D可能在AGA的過早發(fā)病中發(fā)揮作用。一項關于AGA基因表達的研究表明,細胞色素P450家庭(Cytoohrome P450,CYP)27B1在AGA患者中較低表達支持了維生素D代謝變化導致脫發(fā)的觀點[20]。近期的相關文獻回顧中也發(fā)現(xiàn),血清維生素D可能參與了AGA的發(fā)病和嚴重程度,局部使用維生素D衍生物(如鈣泊三醇)可作為促進頭發(fā)再生和防止毛囊微小化的治療選擇[21]。
VDR表達于毛乳頭細胞和毛囊表皮細胞[22]。蔡澤明等[23]通過熒光定量PCR及免疫組化法檢測VDR在24例斑片型斑禿患者及12例正常人頭皮毛囊中的表達情況,結果發(fā)現(xiàn)斑禿患者毛囊VDR蛋白及mRNA水平顯著低于正常人,但不同發(fā)病年齡、脫發(fā)面積、病程斑禿患者VDR表達水平差異無顯著性。Fawzi等[24]通過檢測發(fā)現(xiàn)AA、AGA患者血清和頭皮組織中的VDR水平比健康對照組低下,且各組的血清和組織VDR呈正相關;女性AA患者的組織中VDR水平明顯低于男性,而女性AGA患者的血清和組織VDR水平明顯高于男性。有研究表明VDR通路對于毛囊發(fā)育的完整性起著關鍵作用[25]。VDR的作用在毛囊隆突部的干細胞巢中至關重要,VDR功能的缺乏會導致干細胞巢的自我更新、增殖和分化缺陷,從而影響毛發(fā)生長周期,目前VDR的配體和下游靶基因尚未確定[26]。VDR缺乏很可能通過影響Hh或Wnt/β-聯(lián)蛋白(β-catenin)信號通路抑制毛囊和表皮細胞的增殖和分化,導致毛發(fā)較易進入退行期[22,27,28]。
母體缺乏維生素D和低鈣飲食會導致鈣結合蛋白-D9k(calbindin-D9k)基因敲除幼崽出生后的短暫性非瘢痕性脫發(fā)[29]。幼崽在前13天表現(xiàn)正常,之后毛發(fā)逐漸朝頭尾方向脫落,持續(xù)(20~23)天,28天自行恢復;組織學顯示,脫發(fā)期間營養(yǎng)不良的毛囊明顯增加,毛干消失,細胞凋亡增加,表皮增生。研究還發(fā)現(xiàn),VDR敲除小鼠中毛囊干細胞減少,使用VDR能促進毛囊干細胞再生毛囊;同時VDR調節(jié)著毛囊干細胞中Wnt信號通路效應器的活動,VDR缺少會損傷毛囊干細胞中的Wnt信號通路,導致毛囊干細胞增殖與分化異常,進而引起脫發(fā)[4,30]。
越來越多的研究表明維生素D及其受體在維持毛囊正常周期和毛發(fā)生長中發(fā)揮了重要作用。維生素D及受體缺乏可干擾各種信號轉導通路正常進行,影響毛囊干細胞增殖與分化,從而導致脫發(fā)疾病的發(fā)生,但確切的作用機制尚未完全明了。明確維生素D及其受體的功能及其調控機制有助于對非瘢痕性脫發(fā)病的深入了解,為今后的治療提供新的思路和研究方向,也為是否可以通過補充和應用維生素D及上調其受體表達來促進毛發(fā)再生,治療脫發(fā)疾病提供理論依據。