褚潤(rùn)茹 胡鴻毅

潰瘍性結(jié)腸炎（UC）是一種以反復(fù)發(fā)作的腹瀉、黏液膿血便及腹痛為主要癥狀的炎癥性腸?。↖BD），其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，目前研究報(bào)道其發(fā)病與遺傳、環(huán)境、腸道微生態(tài)等多因素相互作用導(dǎo)致腸道免疫異常有關(guān)[1-2]，免疫異常使結(jié)腸上皮發(fā)生慢性炎性反應(yīng)伴潰瘍，病變多自直腸開(kāi)始逆行向近端結(jié)腸發(fā)展，部分患者的病變可累及全結(jié)腸甚至末端回腸。目前國(guó)內(nèi)外大量研究表明，維生素D和維生素D受體（VDR）在UC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。本文對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)維生素D在UC發(fā)病機(jī)制、病情評(píng)估和治療中作用的研究進(jìn)展作一綜述。

1 維生素D概述

維生素D是一種人體生長(zhǎng)發(fā)育所必需的脂溶性維生素，屬于甾體激素，主要包括2種形式——維生素D2和維生素D3。人體維生素D的來(lái)源包括皮膚合成、食物及維生素D補(bǔ)充劑等。皮膚合成是人體維生素D的主要來(lái)源，儲(chǔ)存于皮下的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射轉(zhuǎn)化為維生素D3。此外，維生素D還可從食物或補(bǔ)充劑中獲得，例如可從植物中攝取維生素D2，從魚(yú)類中攝取維生素D3。維生素D2和維生素D3均無(wú)生物活性，需經(jīng)肝臟和腎臟的羥化酶催化后轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^高生物活性的代謝產(chǎn)物。1,25-(OH)2-D是維生素D的主要活性代謝產(chǎn)物，是一種具有生物活性的甾體激素，其主要通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)的VDR結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[3]。VDR在機(jī)體內(nèi)廣泛存在，幾乎所有的有核細(xì)胞均表達(dá)VDR。維生素D除調(diào)節(jié)人體鈣磷水平這一基礎(chǔ)作用外，還可調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化及凋亡，參與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，改善肝纖維化，減輕炎性反應(yīng)，抑制血管生成，在治療自身免疫病、腫瘤、心血管疾病、骨關(guān)節(jié)病等方面起著重要作用[4-8]。

2 維生素D在UC發(fā)病機(jī)制中的作用

2.1 調(diào)節(jié)基因表達(dá)

Sharifi等[9]的研究首次證明補(bǔ)充維生素D會(huì)下調(diào)輕度至中度UC患者的CD40L基因表達(dá)，而CD40L基因表達(dá)水平與臨床炎性反應(yīng)標(biāo)志物[TNF-α、紅細(xì)胞沉降率（ESR）和超敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）]水平呈正相關(guān)，提示補(bǔ)充維生素D可減輕UC患者體內(nèi)的炎性反應(yīng)。Chatterjee等[10]通過(guò)調(diào)節(jié)小鼠腸上皮細(xì)胞VDR的表達(dá)水平以探討其與緊密連接蛋白Claudin-15及結(jié)腸炎之間的關(guān)系，研究結(jié)果顯示腸上皮細(xì)胞VDR過(guò)度表達(dá)的小鼠結(jié)腸中Claudin-15的表達(dá)顯著升高，小鼠對(duì)化學(xué)制劑和細(xì)菌所誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的易感性降低；而腸上皮細(xì)胞VDR敲除的小鼠結(jié)腸中Claudin-15表達(dá)降低，這類小鼠相對(duì)更易感結(jié)腸炎。此外，該研究通過(guò)芯片分析證實(shí)VDR直接與Claudin-15啟動(dòng)子結(jié)合，提示Claudin-15是VDR的靶基因。上述研究表明，維生素D及VDR可通過(guò)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)抑制UC發(fā)病，并可降低疾病嚴(yán)重程度。

2.2 調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞

從免疫學(xué)的角度看，IBD的發(fā)病機(jī)制可以解釋為促炎性CD4+T細(xì)胞的過(guò)度激活和抗炎性Treg細(xì)胞的免疫反應(yīng)失衡。Schardey等[11]的體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用1,25-(OH)2-D孵育IBD患者的外周血和腸道 T 細(xì)胞后，分泌干擾素-γ（IFN-γ）、IL-17、IL-22、IL-9和TNF的CD4+和CD8+T細(xì)胞頻率顯著降低；進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)維生素D缺乏患者體內(nèi)維生素D水平恢復(fù)正常后，促炎性Th17細(xì)胞頻率降低。Tom等[12]探究了1,25-(OH)2-D3對(duì)CD8+T細(xì)胞亞群的影響，結(jié)果顯示IBD患者固有層單核細(xì)胞（LPMC）中表達(dá)Foxp3的Tcreg細(xì)胞頻率較高，而UC患者LPMC中表達(dá)IL-17的Tc17細(xì)胞頻率高于CD患者和健康對(duì)照者；IBD患者外周血單核細(xì)胞（PBMC）中的Tcreg細(xì)胞和Tc17細(xì)胞頻率均較高。該研究還用1,25-(OH)2-D3培養(yǎng)PBMC來(lái)觀察其是否可以改變CD8+T細(xì)胞亞群的分布，結(jié)果顯示表達(dá)IFN-γ的Tc1細(xì)胞隨1,25-(OH)2-D3水平的升高而減少，提示1,25-(OH)2-D3可降低CD8+T細(xì)胞中IFN-γ的表達(dá)水平，但對(duì)IL-17或Foxp3的表達(dá)水平?jīng)]有顯著影響。由此可見(jiàn)，補(bǔ)充維生素D可使IBD患者的免疫反應(yīng)恢復(fù)平衡，從而下調(diào)各種炎性因子的表達(dá)。

2.3 調(diào)節(jié)腸道菌群

Soltys等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，生活在遠(yuǎn)離赤道地區(qū)的IBD患者體內(nèi)維生素D水平呈明顯的季節(jié)性變化，冬春季節(jié)其體內(nèi)血清維生素D水平明顯低于夏秋季節(jié)，這與日照條件直接相關(guān)。該研究還發(fā)現(xiàn)，與維生素D水平改變有關(guān)的腸道菌群種類因日照的季節(jié)性變化而發(fā)生明顯變化，例如大腸桿菌、普氏棲糞桿菌、梭桿菌屬等；在夏秋季節(jié)，與炎性反應(yīng)相關(guān)的典型細(xì)菌屬數(shù)量明顯減少，如埃格氏菌屬、梭桿菌屬、擬桿菌屬、螺桿菌屬等。而Garg等[14]的研究結(jié)果表明，補(bǔ)充維生素D可減輕活動(dòng)期UC患者的腸道炎性反應(yīng)，這個(gè)過(guò)程伴隨著大腸桿菌數(shù)量的增加，但糞便微生物多樣性沒(méi)有改變。楊林雪等[15]分析了非維生素D缺乏組與維生素D缺乏組UC患者腸道菌群的差異，發(fā)現(xiàn)前者的變形菌門數(shù)量少于后者，變形菌門數(shù)量增多可能會(huì)引發(fā)腸道炎性反應(yīng)。上述研究顯示，維生素D可通過(guò)維持腸道菌群的穩(wěn)態(tài)降低腸道對(duì)炎性反應(yīng)的易感性。

2.4 維持腸道屏障

正常腸道屏障主要由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障和生物屏障構(gòu)成，其中以機(jī)械屏障最為重要，而緊密連接蛋白Claudin是連接腸上皮細(xì)胞的重要裝置[16]。既往研究報(bào)道，活動(dòng)期UC患者的Claudin-2表達(dá)顯著升高，Claudin-4和Claudin-7的表達(dá)顯著降低[17]。而Domazetovic等[18]對(duì)活動(dòng)期UC患者的右側(cè)結(jié)腸炎性反應(yīng)部位和非炎性反應(yīng)部位進(jìn)行活體組織檢查，并將其在有或無(wú)1,25-(OH)2-D3的情況下進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)1,25-(OH)2-D3可通過(guò)阻斷信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子6（STAT6）磷酸化以降低Claudin-2表達(dá)，并可通過(guò)阻斷Smad-7活性以升高Claudin-4表達(dá)，從而調(diào)控腸道屏障功能。另有研究表明，維生素D還可通過(guò)抑制腸道炎性反應(yīng)，降低腸道通透性，以及恢復(fù)緊密連接蛋白ZO-1和Claudin-2的表達(dá)來(lái)維持腸道屏障功能[19]。Dong等[20]的研究以Caco-2單分子膜作為體外模型、以谷蛋白致敏小鼠作為體內(nèi)模型進(jìn)行胃蛋白酶-胰蛋白酶抗性醇溶蛋白誘導(dǎo)的緊密連接損傷實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明無(wú)論是體外實(shí)驗(yàn)還是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，維生素D3均能顯著抑制緊密連接損傷所導(dǎo)致的腸道通透性增高。上述研究提示，維生素D可通過(guò)修復(fù)細(xì)胞間緊密連接損傷、降低腸道通透性等途徑維持腸道屏障功能。

3 維生素D對(duì)UC病情評(píng)估及治療的意義

歐陽(yáng)小予等[21]檢測(cè)了UC患者血清25-(OH)-D3水平變化情況，分析血清25-(OH)-D3水平與UC病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性，結(jié)果顯示UC患者的血清25-(OH)-D3水平低于健康者，且其水平與UC病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。Gioxari等[22]的研究探討了IBD相關(guān)生物標(biāo)志物與營(yíng)養(yǎng)攝入的相關(guān)性，結(jié)果顯示36.8%、18.4%和5.7%的患者體內(nèi)分別存在血清維生素D、葉酸和鈷胺素水平降低，提示血清維生素譜可能是評(píng)估效能僅次于血清和糞便炎性反應(yīng)標(biāo)志物的輔助生物標(biāo)志物，可用于評(píng)估疾病活動(dòng)度。Valvano等[23]在對(duì)50例接受結(jié)腸鏡檢查及血清維生素D檢測(cè)的IBD患者進(jìn)行回顧性研究后發(fā)現(xiàn)，與緩解期患者相比，臨床、內(nèi)鏡和組織學(xué)評(píng)定為活動(dòng)期的患者及對(duì)生物藥物失去臨床反應(yīng)的患者體內(nèi)維生素D水平較低，表明維生素D水平可作為評(píng)估IBD患者病情的標(biāo)志物。Ham等[24]的研究探討了維生素D水平對(duì)IBD患者臨床病程的影響，發(fā)現(xiàn)在IBD患者中，低水平的維生素D與較高的疾病活動(dòng)度評(píng)分及C反應(yīng)蛋白（CRP）水平相關(guān)，這表明維生素D嚴(yán)重缺乏可能標(biāo)志著IBD患者臨床病程更具侵襲性。

Ahamed等[25]的研究分析了納米維生素D補(bǔ)充劑對(duì)活動(dòng)期UC患者疾病活動(dòng)度的影響，維生素D水平＜40 ng/mL的活動(dòng)期UC患者被隨機(jī)分配至連續(xù)8 d口服納米維生素D補(bǔ)充劑組（每日60 000 IU）和安慰劑組，服藥前后分別評(píng)估UC疾病活動(dòng)指數(shù)（UCDAI）、CRP、ESR和糞便鈣衛(wèi)蛋白，結(jié)果表明維生素D水平升高與UCDAI評(píng)分、CRP和糞便鈣衛(wèi)蛋白水平降低有關(guān)；該試驗(yàn)結(jié)果提示，給予活動(dòng)期UC患者納米維生素D補(bǔ)充劑有助于降低疾病嚴(yán)重程度。Karimi等[26]的研究分析了2種維生素D給藥劑量（2 000 IU/d和1 000 IU/d）對(duì)UC患者體內(nèi)炎性反應(yīng)標(biāo)志物的影響，他們將50例輕度至中度UC患者隨機(jī)分配至2組，持續(xù)治療12周，并在研究開(kāi)始和結(jié)束時(shí)評(píng)估了患者的炎性反應(yīng)標(biāo)志物、疾病活動(dòng)度和生活質(zhì)量等；研究結(jié)果顯示，在中度UC患者中，持續(xù)12周每日補(bǔ)充2 000 IU的維生素D可預(yù)防炎性反應(yīng)，并可降低疾病活動(dòng)度，但還需要開(kāi)展進(jìn)一步的研究以找到最佳的給藥劑量和時(shí)間。另外，高鴻亮等[27]將輕度至中度UC患者隨機(jī)分為觀察組和對(duì)照組，給予對(duì)照組美沙拉嗪治療，給予觀察組美沙拉嗪聯(lián)合維生素D3、益生菌治療，治療6個(gè)月后2組患者體內(nèi)血小板計(jì)數(shù)、ESR、CRP均低于治療前，1,25-(OH)2-D3水平均高于治療前，但觀察組病情的緩解程度較對(duì)照組更明顯，提示美沙拉嗪、維生素D3和益生菌具有協(xié)同治療作用。而鄭森元等[28]的研究使用維生素D3與美沙拉嗪聯(lián)合方案或美沙拉嗪?jiǎn)嗡幹委熭p度至中度UC患者，治療8周后，聯(lián)合方案組的血清CC趨化因子配體11（CLL11）水平、腸黏膜受體型蛋白酪氨酸磷酸酶O（PTPRO）蛋白表達(dá)水平及Mayo評(píng)分均較美沙拉嗪?jiǎn)嗡幗M明顯下降。CLL11和PTPRO都是腸黏膜炎性反應(yīng)機(jī)制的重要調(diào)節(jié)因子，兩者在維持腸黏膜功能中起著重要作用。該研究表明，維生素D3水平與腸道免疫及腸道屏障完整性相關(guān)，且血清CLL11水平、PTPRO蛋白表達(dá)水平在UC患者疾病活動(dòng)度及療效評(píng)估中起到了一定的輔助作用。此外，夏宇等[29]的研究也表明，使用美沙拉嗪聯(lián)合維生素D3治療方案對(duì)UC患者的腸黏膜氧化應(yīng)激損傷具有良好的修復(fù)作用。綜上所述，維生素D水平與UC病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，可作為評(píng)估UC病情的輔助生物標(biāo)志物，且補(bǔ)充一定劑量的維生素D可減輕炎性反應(yīng)并降低疾病活動(dòng)度。

4 總結(jié)和展望

維生素D及VDR在緩解UC的病情中發(fā)揮著重要作用，其機(jī)制主要包括調(diào)節(jié)基因表達(dá)及免疫細(xì)胞，維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)及腸道屏障功能等。目前的研究表明UC患者（尤其是活動(dòng)期UC患者）體內(nèi)缺乏維生素D，且維生素D的水平與UC病情嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。然而，目前維生素D水平是否可作為評(píng)估UC病情嚴(yán)重程度及預(yù)后的標(biāo)志物尚無(wú)定論。此外，補(bǔ)充維生素D是否能作為常規(guī)或輔助治療手段以降低UC患者疾病活動(dòng)度還有待探討，維生素D的最佳給藥劑量、給藥方式、在患者體內(nèi)的有效血藥濃度等也需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)加以明確。