寸杏珠 綜述，付 萍 審校

(昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，云南 昆明 650001)

免疫穩(wěn)態(tài)在自身免疫性疾病中發(fā)生著重要作用，在自身免疫性疾病中免疫穩(wěn)態(tài)常受到破壞。有研究表明，多種自身免疫性疾病患者維生素D含量不足[1]；同時免疫系統(tǒng)的許多細(xì)胞激活后可表達(dá)維生素D受體(VDR)，從而使免疫細(xì)胞對其所在的微環(huán)境中存在的1,25-二羥基維生素D3[1,25-(OH)2-VitD3]有反應(yīng)[2-3]。此外，許多免疫細(xì)胞還可表達(dá)酶CYP27B1和CYP24A1，分別參與了維生素D活性代謝產(chǎn)物的合成和分解，進(jìn)一步表明維生素D有助于調(diào)節(jié)免疫穩(wěn)態(tài)[4]。

1 活性維生素D3的產(chǎn)生和代謝途徑

維生素D是一種甾體類固醇激素，有D2(麥角鈣化固醇)和D3(膽固醇鈣化固醇)2種形式。后者是由暴露于紫外線B光后位于皮膚中的前體蛋白7-脫氫膽固醇產(chǎn)生的，實際上維生素D的供應(yīng)主要來自皮膚，從飲食中獲取較少。 維生素D主要通過D結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)運，清蛋白和脂蛋白通過低親和力結(jié)合轉(zhuǎn)運其余10%～15%，然后將非活性形式的維生素D轉(zhuǎn)運至肝臟，在肝臟轉(zhuǎn)化為1,25-(OH)2-VitD3的中間非活性形式，這種轉(zhuǎn)化需要CYP2R1等位基因編碼的25-羥化酶參與[5]，之后再轉(zhuǎn)運至腎臟，在腎臟中通過1α-羥化酶轉(zhuǎn)化為活性形式，也稱為骨化三醇，該酶由CYP27B1等位基因編碼，其活性受甲狀旁腺激素的嚴(yán)格調(diào)控[5]，甲狀旁腺激素和磷酸鹽的含量緊密控制著腎臟的羥基化。由于其甾體性質(zhì)，1,25-羥基維生素D通過靶向細(xì)胞質(zhì)的VDR穿過細(xì)胞膜，隨后將1,25-羥基維生素D-VDR復(fù)合物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中，通過充當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子來調(diào)節(jié)基因表達(dá)，從而實現(xiàn)鈣穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)鈣的腸吸收。但在低1,25-羥基維生素D水平情況下鈣將從骨骼中動員出來，如這種情況遲遲得不到改善則可能出現(xiàn)維生素D缺乏的癥狀。如骨軟化癥及骨質(zhì)疏松等。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)，VDR由淋巴細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞表達(dá)，表明維生素D可能具有多效作用[5]。多項關(guān)于自身免疫和炎性疾病的研究證實，維生素D對先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)均起作用[5-6]。

2 維生素D與VDR

骨化三醇通過與作為轉(zhuǎn)錄因子的VDR (nVDR)的核配體結(jié)合域結(jié)合而發(fā)揮多種生物學(xué)活性。復(fù)雜的骨化三醇-VDR與DNA中被稱為維生素D響應(yīng)元件的DNA調(diào)控元件結(jié)合，從而誘導(dǎo)其他DNA結(jié)合蛋白(如類維生素AX受體-RXR)和其他共同調(diào)控元件的募集，將發(fā)揮基因組效應(yīng)[7]。VDR在多種不同的細(xì)胞類型中表達(dá)，包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和活化的淋巴細(xì)胞。VDR介導(dǎo)的關(guān)鍵維生素D生物活性是鈣和磷酸鹽代謝的調(diào)節(jié)，但同時維生素D調(diào)節(jié)也涉及分化、激活及增殖的數(shù)千種不同基因的表達(dá)，其中包括免疫細(xì)胞和炎癥細(xì)胞，這些發(fā)現(xiàn)為維生素D可能參與許多不同病理狀況提供了生物學(xué)原理，包括腫瘤、自身免疫和心血管疾病等慢性病，以及感染、炎癥性疾病等[7-8]。除nVDR外，骨化三醇也可能通過結(jié)合到在細(xì)胞表面和核周區(qū)域與小窩蛋白1復(fù)合的獨特VDR(稱為膜VDR)而發(fā)揮非基因組作用[8-9]。此外，nVDR可獨立于骨化三醇結(jié)合而與轉(zhuǎn)錄因子和激酶相互作用，從而調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，以及細(xì)胞凋亡、抗病毒反應(yīng)等[10]。

VDR基因是對自身免疫性疾病易感性的候選基因,VDR基因還描述了70多種不同的基因多態(tài)性，最常研究的多態(tài)性位點是起始密碼子(FokI)(rs10735810)、內(nèi)含子8(BsmI)(rs1544410)、ApaI(rs7975232)和外顯子9(TaqI)(rs731236)。有研究通過聚合酶鏈反應(yīng)和限制性酶切片段長度多態(tài)性分析對系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)患者和健康對照者的VDR基因BsmI多態(tài)性進(jìn)行了基因分型，旨在研究BsmI多態(tài)性與VDR mRNA表達(dá)之間的關(guān)系，結(jié)果顯示，SLE患者B等位基因頻率相對于健康對照者顯著增加[11-12]，并指出VDR的多態(tài)性與自身免疫及炎性等病理狀況相關(guān)。

3 對T淋巴細(xì)胞的特定作用

在輔助性T淋巴細(xì)胞(Th)層面來說，CD4+T淋巴細(xì)胞的激活可使VDR表達(dá)增加5倍，從而能夠調(diào)節(jié)至少102個對1,25-(OH)2-VitD3響應(yīng)的基因[13]。1,25-(OH)2-VitD3抑制T淋巴細(xì)胞受體誘導(dǎo)的T淋巴細(xì)胞增殖并改變其細(xì)胞因子表達(dá)譜[14]，總體上是從Th1表型向更具耐受性的Th2表型轉(zhuǎn)變[15]。通過暴露于1,25-(OH)2-VitD3可減少T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的γ-干擾素和白細(xì)胞介素-2(IL-2)，同時增加IL-5和IL-10，與向Th2反應(yīng)的轉(zhuǎn)變一致[16]。Th17是參與器官特異性自身免疫的CD4+T淋巴細(xì)胞的一個子集，在炎性反應(yīng)中起作用，從而導(dǎo)致組織損傷[17]。在自身免疫性葡萄膜炎[18]和炎癥性腸病[19]的動物模型中1,25-(OH)2-VitD3通過在幾個水平上抑制Th17反應(yīng)，從而抑制自身免疫和組織破壞。其次，CD8+T淋巴細(xì)胞也是1,25-(OH)2-VitD3的靶點，因其比其他免疫細(xì)胞表達(dá)更高水平的VDR，并且在小鼠CD8+T淋巴細(xì)胞[20]中表達(dá)1α-羥化酶激活維生素D調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)，又稱為抑制性T淋巴細(xì)胞，抑制性T淋巴細(xì)胞在治療自身免疫性疾病和器官移植中具有重要作用。既往研究表明，維生素D3可通過APC DCs[21]促進(jìn)CD4+/CD25+Treg的誘導(dǎo)。此外，維生素D3可增加Treg誘導(dǎo)所必需的FoxP3和IL-10表達(dá)水平。相關(guān)研究進(jìn)一步揭示了1,25-(OH)2-VitD3對Treg的直接影響，在全身給藥維生素D3的患者中觀察到循環(huán)Treg數(shù)量的增加。此外，小鼠局部使用1,25-(OH)2-VitD3也可增加Treg數(shù)量[19]，這些Treg誘導(dǎo)作用表明維生素D3在自身免疫性疾病和炎癥性疾病中具有免疫抑制作用。

4 對B淋巴細(xì)胞的特定作用

許多研究揭示了維生素D3對B淋巴細(xì)胞各個方面的影響，首先維生素D3對B淋巴細(xì)胞的增殖、免疫球蛋白類別的轉(zhuǎn)換和抗體的產(chǎn)生均具有抑制活性，并可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在一些研究中觀察到經(jīng)1,25-(OH)2-VitD3處理后激活的B淋巴細(xì)胞IL-10較前增高3倍[22]，誘導(dǎo)最終分化的B淋巴細(xì)胞表面趨化因子受體10抗體表達(dá)陽性[23]。表明維生素D3可能通過直接結(jié)合IL-10啟動子區(qū)域上調(diào)B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生IL-10的作用。同時維生素D3可通過影響CD40激活下游核因子κB途徑從而介導(dǎo)抑制B淋巴細(xì)胞向漿細(xì)胞的分化[24]。

5 對單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞的作用

體外實驗表明，維生素D可促進(jìn)巨噬細(xì)胞的單核細(xì)胞分化誘導(dǎo)并調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞反應(yīng)，從而阻止炎性細(xì)胞因子和趨化因子的釋放[25]。此外，1,25-(OH)2-VitD3可通過減少細(xì)胞表面Ⅱ類主要組織相容性復(fù)合物分子的表達(dá)而降低巨噬細(xì)胞對淋巴細(xì)胞的抗原呈遞活性[26]。

6 維生素D與SLE

SLE是一種累及多系統(tǒng)的自身免疫性疾病，可引起慢性炎癥并損害大腦、關(guān)節(jié)、腎臟、皮膚等多個組織和器官，女性較男性多發(fā)，SLE的臨床發(fā)作和進(jìn)展與遺傳、環(huán)境、激素等有關(guān)。在SLE中自身免疫過程是通過先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的上調(diào)、凋亡清除能力受損，以及炎癥和補(bǔ)體激活而發(fā)生、發(fā)展的[27]，但SLE的完整疾病發(fā)病機(jī)制目前尚不明確，因此，需尋找可能調(diào)節(jié)疾病進(jìn)程的潛在的可逆危險因素，包括化學(xué)化合物、感染、微生物等，而多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，低血清維生素D患者SLE患病率較高[28]。另外，在許多患有自身免疫性疾病的患者中同樣發(fā)現(xiàn)維生素D功能不足或缺乏。一項歐洲多中心調(diào)查表明，維生素D血清水平與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者生活質(zhì)量、疾病活動和殘疾相關(guān)[29]。另有研究表明，維生素D缺乏與SLE疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[30]。

6.1SLE患者發(fā)生低維生素D血癥的原因 大部分維生素D是皮膚在陽光作用下合成的，由于SLE患者皮膚具有光敏性，因此，SLE患者會避免陽光直射或使用防曬霜避免紫外線，可能是SLE患者血清維生素D降低的原因之一。有研究還發(fā)現(xiàn)，未服用維生素D而正在接受藥物治療的SLE患者(羥氯喹、皮質(zhì)類固醇或免疫抑制劑)血清維生素D水平明顯偏低[28]。低血清維生素D水平可能是該疾病治療的后果，糖皮質(zhì)激素減少了腸道對鈣的吸收，并在維生素D水平較低的情況下加速了25-羥維生素D和1,25-(OH)2-VitD3的分解代謝。但有關(guān)研究又發(fā)現(xiàn)，與未使用皮質(zhì)類固醇的患者或健康對照者比較，無論是否使用類固醇，SLE患者血清維生素D水平均較低[31]。因此，類固醇的使用與否并不能完全解釋SLE患者維生素D缺乏癥，同時有研究表明，在SLE 患者中維生素D3減少可促進(jìn)記憶B淋巴細(xì)胞的發(fā)育，并可使血清免疫球蛋白M(IgM)、IgG1、IgG3及抗雙鏈DNA抗體IgG水平升高[32]，需進(jìn)一步深入探究SLE發(fā)病機(jī)制與維生素D之間的關(guān)系。維生素D調(diào)節(jié)先天免疫細(xì)胞亞群的分化和成熟、抗原呈遞，以及細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生。VDR存在于許多組織中，不僅包括傳統(tǒng)認(rèn)知中的調(diào)節(jié)鈣磷代謝的細(xì)胞與組織，還包括諸多的免疫細(xì)胞?；钚孕问降木S生素D與VDR結(jié)合后對先天免疫與適應(yīng)免疫產(chǎn)生不同程度的影響，包括抑制炎癥和促進(jìn)免疫耐受。相關(guān)研究表明，VDR基因多態(tài)性(即FokI、BsmI、TaqI和ApaI)與SLE患者密切相關(guān)，F(xiàn)okI(rs2228570)中的F等位基因、FF和Ff基因型[33-34]，以及BsmI中的B等位基因、BB和Bb基因型(rs1544410)均與SLE的遺傳風(fēng)險相關(guān)[35]。此外，F(xiàn)F基因型與SLE疾病活動指數(shù)評分和疾病活動性，以及SLE國際合作診所/美國風(fēng)濕病學(xué)院評估的疾病損害密切相關(guān)[36]；而ApaI(rs7975232)、TaqI(rs731236)與SLE的遺傳風(fēng)險之間沒有明顯的相關(guān)性[35]。

6.2SLE與維生素D治療 長期以來，人們一直在利用維生素D作為免疫調(diào)節(jié)治療劑的潛力，然而補(bǔ)充維生素D對自身免疫性疾病的效果可能收效甚微，可能是因為在出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)(如高鈣血癥)前可以全身性使用維生素D的劑量有限。在皮膚局部補(bǔ)充維生素D的研究表明，局部維生素D類似物治療不僅具有改善局部皮膚疾病的潛力，而且還可通過胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素影響全身性炎癥[37]。因此，局部維生素D類似物的應(yīng)用可能代表皮膚介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)治療系統(tǒng)性炎性疾病的新策略。

7 小 結(jié)

維生素D3血漿水平似乎與免疫相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，此外，低水平的血漿維生素D與SLE疾病活動呈負(fù)相關(guān)，血清維生素D3的低水平可能與SLE患者光照減少、類固醇藥物的使用、不同遺傳背景(即VDR多態(tài)性)和營養(yǎng)因素等有關(guān)，而血漿維生素D的低水平又影響了原有的免疫抑制狀態(tài)而導(dǎo)致了疾病的發(fā)展，免疫疾病中的維生素D的補(bǔ)充也可能與生理需求量不同，1,25-(OH)2-VitD3/VDR可能作為SLE治療的潛在靶點，定期監(jiān)測血漿維生素D水平和規(guī)律補(bǔ)充維生素應(yīng)該作為SLE患者健康管理的一部分。