特应性皮炎与维生素D

张警兮 姚煦

特应性皮炎与维生素D

张警兮 姚煦

特应性皮炎（AD）是一种常见于儿童，易伴发哮喘、过敏性鼻炎等特应性疾病的炎症性皮肤病。在西方国家中，儿童发病率达15%～30%，成人发病率为2%～10%［1］。我国最新的研究数据显示，上海3～6岁儿童患病率达8.3%［2］，南京市2～6岁儿童患病率为5.88%［3］，已接近发达国家。AD的发病机制复杂，现仍未明确，皮肤屏障功能和免疫功能异常在AD发病中占主要地位。近年来，随着维生素D骨外作用的研究进展，维生素D的免疫调节作用逐渐被重视，尤其是维生素D水平降低可能与一些皮肤病有关，如AD、银屑病和自身免疫性疾病。

一、维生素D

1.维生素D的合成和代谢：皮肤中的7脱氢胆固醇在中波紫外线（UVB，280～320 nm）照射下转变为内源性维生素D（维生素D3或胆骨化醇）,是体内维生素D的主要来源。另外，从富含维生素D3的食物中亦可获得外源性维生素D（麦角钙化固醇）。维生素D3与血浆中的维生素D结合蛋白结合，转运至肝脏线粒体内，通过25羟化酶羟化，形成25（OH）D3（25羟胆骨化醇）。血清25（OH）D3与α球蛋白结合，是维生素D3在血循环中的主要形式，常作为测量指标，用于评价体内维生素D营养状况。25（OH）D3在肾小管近曲小管上皮细胞内线粒体1α羟化酶（CYP27B1）的作用下羟化成维生素D的活性形式1,25（OH）2D3。羟化过程也可以发生在皮肤的角质形成细胞（KC）中，炎症皮损区存在CYP27B1表达上调［4］，补充足量的25（OH）D3可致皮肤局部的1,25（OH）2D3表达增加。

2.维生素D受体：1,25（OH）2D3多通过自分泌或旁分泌与其受体结合发挥生物学作用。维生素D受体（VDR）分为两种，分别为核维生素D受体（nVDR）和膜维生素D受体。1,25（OH）2D3主要通过nVDR来发挥作用。人类nVDR可分为3个功能域：N端为可变域，中间为DNA结合域，C端为配体结合域。1,25（OH）2D3作为配体与nVDR结合后导致后者空间构像改变，致两者稳定结合，同时促使nVDR与维A酸核受体（RXR）形成异源二聚体，1,25（OH）2D3-VDR-RXR复合物形成后，与DNA上的特定基因序列维生素D反应元件结合，从而增强或抑制靶基因的转录。膜维生素D受体可介导快速的非基因效应。1,25（OH）2D3可通过Ca2+通道、蛋白激酶C、丝裂原活化蛋白激酶通路发挥非基因组调节作用。

3.维生素D缺乏的普遍性：维生素D缺乏是指人体维生素D摄入不足、中波紫外线光照不足、维生素D吸收障碍或维生素D活化过程受损所致的一系列病症。维生素D缺乏在世界各地都有报道，发病率为30%～90%，在发展中国家呈上升趋势［5］。中国数据显示，维生素D缺乏症的患病率在26.6%～90%［6］。

二、维生素D的免疫调节作用

1.维生素D与固有免疫：正常皮肤屏障是抵御外界刺激、变应原和微生物的第一道防线。皮肤物理屏障主要由两部分组成：紧密连接作为液-液界面屏障控制水、电解质通过细胞旁路径的通道；角质层作为气-液界面屏障避免水分流失［7］。紧密连接主要由闭合蛋白和闭锁小带蛋白家族组成，维生素D3可诱导闭合蛋白、闭锁小带1、闭锁小带2和黏着斑蛋白的表达［8］。研究表明，闭合蛋白1基因敲除小鼠会在出生后24 h内死亡，经测量其严重脱水、表皮渗透性增加［9］。丝聚蛋白是表皮屏障功能的关键结构蛋白，AD患者常见丝聚蛋白基因突变［10］。丝聚蛋白基因缺陷对AD患者最直接的影响是减少角质层水合作用，导致经表皮流失的水分增加。研究表明，维生素D受体激动剂处理后的AD小鼠动物模型显示，包括丝聚蛋白基因在内的皮肤屏障基因表达显著增加［11］，表明维生素D有益于AD的表皮屏障功能修复。1,25（OH）2D3可调节表皮中的钙含量，这对角质层屏障的更新和维护至关重要［12］。

AD患者皮肤屏障受损和免疫功能异常，更易导致微生物定植和感染，尤其是金黄色葡葡萄球菌和单纯疱疹病毒［13］。金黄色葡葡萄球菌分泌毒素导致和加剧AD患者皮肤的持续感染，进而引起T细胞和其他免疫细胞的活化［5］。角质形成细胞分泌的抗微生物肽是表皮化学屏障的关键组分。研究发现，维生素D可与甲状旁腺激素或甲状旁腺激素相关蛋白结合，协同促进抗微生物肽的生成，增强免疫防御功能［14］。Kanda等［15］研究发现，1,25（OH）2D3缺乏与AD患者血清中低水平LL-37、皮肤反复感染有关，1,25（OH）2D3可增加角质形成细胞和中性粒细胞LL-37的分泌。

抗原提呈细胞主要包括，树突细胞（DC）和单核细胞，抗原提呈细胞核内表达VDR。1,25（OH）2D3可调节DC的功能，主要表现为诱导免疫耐受［12］。1,25（OH）2D3通过减少DC表面CD1α、主要组织相容性复合体-Ⅱ类分子以及共刺激信号分子（如CD40、CD80、CD86）的表达，抑制DC的成熟及其激活免疫应答的功能，诱导免疫耐受表型的DC产生，从而减轻炎症反应［16］。当微生物突破机体的物理屏障，活化的单核细胞通过Toll样受体识别具有病原体相关模式分子的抗原，诱导早期炎症反应。1,25（OH）2D3可下调单核细胞Toll样受体的表达，减少肿瘤坏死因子（TNF）α的产生，从而抑制其炎症反应［17］。离体实验表明，1,25（OH）2D3可降低健康人群DC对Ⅰ型干扰素（IFN）成熟信号的反应，抑制单核巨噬细胞产生前炎症因子IL-1、TNF及DC的分化。皮肤1,25（OH）2D3水平升高可促进肥大细胞分泌IL-10，抑制皮肤炎症［18］。

2.维生素D与适应性免疫：几乎所有参与适应性免疫的细胞均表达VDR，使这些细胞具备了对维生素D产生应答的前提条件。1,25（OH）2D3主要作用于CD4+T细胞，CD4+T细胞在抗原刺激下转化为Th0，后者在不同细胞因子环境中分化为Th1、Th2、Th17、Treg等效应T细胞。1,25（OH）2D3抑制Th1型细胞因子，如，白细胞介素（IL）2，IFN-γ，增加IL-4、IL-5、IL-10的产生，从而抑制Th1的活化，使CD4+T细胞向Th2分化［19］。也有体外实验显示，单独使用1,25（OH）2D3或联合糖皮质激素均可诱导IL-10分泌，抑制Th1、Th2炎症反应［20］。故有学者提出，体外实验中，1,25（OH）2D3的浓度决定Th2细胞的功能和分化。观察高浓度1,25（OH）2D3（1× 10-6M）对人外周血单核细胞的影响，发现IFN-γ分泌减少，IL-5和IL-13分泌增加；低浓度1,25（OH）2D3（1×10-7M～ 1×10-9M）对Th1、Th2型细胞因子均有抑制作用。在人外周血中，1,25（OH）2D3可使IL-10+Treg增殖。近期一些动物模型实验表明，维生素D可促进Treg活化［21］。1,25（OH）2D3还可抑制活化的T细胞表达Fas-L，抑制I-6、IL-23的产生，影响Th17的发育及功能，进而抑制IL-17产生［18］。维生素D缺乏会促进Th17和Th9的大量产生诱发自身免疫，而在小鼠和人体内，维生素D治疗后Th17促炎症反应会被阻滞［22］。

1,25（OH）2D3上调细胞周期负调控因子p27基因的表达，下调细胞周期正调控因子CDK4、CDK6及细胞周期蛋白D的表达，抑制细胞从DNA合成前期过渡到DNA合成期，从而有效抑制活化B细胞的增殖。1,25（OH）2D3还可抑制B细胞向浆细胞转化所需的转录因子X盒结合蛋白-1和内质网至细胞核信号分子1表达，使得B细胞向浆细胞、记忆B细胞的分化及免疫球蛋白的产生过程被抑制［23］。

三、维生素D治疗AD

1.维生素D治疗AD的临床研究：近期多项临床研究表明，维生素D低水平与AD发病密切相关，补充维生素D可有效治疗AD。Baïz等［24］进行了一项239例法国新生儿的前瞻性出生队列研究，发现在1、2、3、5岁时，血清25（OH）D3水平与早发或迟发AD的发生率负相关。韩国一项研究表明，在韩国人口中，低水平维生素D与AD有关［25］。Peroni等［26］发现，血清维生素D水平与儿童AD患者SCORAD评分负相关。Ssmochocki等［27］进行一项包括95例AD患者、58例健康人群对照的试验，发现在AD患者中25（OH）D3缺乏与皮肤反复感染、冬季加重以及皮损主要位于未暴露区有关。对血清25（OH）D3低于15 ng/mL的AD患者，予口服维生素D3 2 000 IU/d，治疗3个月后，患者血清25（OH）D3水平增加了一倍，90%的受试者皮损好转，SCORAD评分降低，且在服药期间，皮肤感染次数减少。

2.维生素D治疗AD的局限和争议：人体内影响维生素D水平的因素众多，如，年龄、性别、纬度、季节、肤色、日晒时间、饮食习惯等，故维生素D的充足、不足与缺乏的分界限，补充维生素D的安全范围和血清25（OH）D3的最适范围尚存在争论。由于不同的研究中维生素D的测量方法不同，给维生素D与AD的研究和分析带来困难。小样本实验表明，补充维生素D会加重AD儿童的病情［28］。有学者提出，AD患者可能存在不同分型，故对补充维生素D反应不一。也有研究认为，血清25（OH）D3水平与健康的关系呈U形曲线，过高也可能加重AD病情。另外，维生素D的一些不良反应也限制了其在临床中的应用，如，高钙血症、高尿钙、骨重吸收增强等问题。故已有学者将注意力转向维生素D类似物上，希望通过结构改造，能将其免疫调节功能与钙代谢平衡调节作用分离。

四、结语

随着维生素D骨外作用研究不断深入，其独特的免疫调节功能越来越得到人们的重视。很多研究已表明，维生素D对特应性疾病的作用，但目前尚缺乏大规模前瞻性研究。维生素D对AD患者固有免疫的调节作用得到广泛认可，但其调节适应性免疫的机制尚存在争论。探讨维生素D在AD发病机制中的作用，补充维生素D的方法及适宜剂量，可为AD新的治疗策略提供理论依据。

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10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2015.09.028

国家自然科学基金（81171501、81371735）；2014年亚美医学基金会（MMAAP）皮肤病项目基金

210042南京，中国医学科学院北京协和医学院皮肤病研究所

姚煦，Email：dryao_xu@126.com

2015-05-20）

（本文编辑：吴晓初）