么焕新,柴颖,张永敬
·论著·
维生素D治疗对2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能的影响研究
么焕新,柴颖,张永敬
目的探讨维生素D治疗对2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能的影响。方法选取唐山市协和医院2013年1—3月收治的2型糖尿病合并呼吸道感染患者60例,随机分为对照组和观察组,每组30例。对照组患者在常规治疗基础上给予安慰剂,观察组患者在常规治疗基础上给予骨化三醇胶丸;两组患者均连续治疗4周。观察两组患者治疗前后骨代谢指标(血清钙、磷、碱性磷酸酶、25羟维生素D3水平)和细胞免疫指标(CD3+、CD4+、CD8+细胞分数及CD4+/CD8+比值)变化。结果两组患者治疗前血清钙、磷、碱性磷酸酶、25羟维生素D3水平及治疗后血清磷、碱性磷酸酶水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组患者治疗后血清钙、25羟维生素D3水平高于对照组(P<0.05)。两组患者治疗前CD3+、CD4+、CD8+细胞分数及CD4+/CD8+比值和治疗后CD4+、CD8+细胞分数比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组患者治疗后CD3+细胞分数及CD4+/CD8+比值高于对照组(P<0.05)。结论维生素D治疗可增强2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能,且安全性较高。
糖尿病,2型;呼吸道感染;维生素D;细胞免疫
2009年的一项流行病学调查显示,我国20岁以上成人糖尿病患病率为9.7%[1];2011年的一项流行病学调查显示,我国18岁以上成人2型糖尿病患病率为11.6%,糖尿病前期患病率为50.1%[2]。糖尿病的各种急、慢性并发症的影响是导致患者生命质量下降的主要原因,糖尿病并发感染时危害巨大,可明显加重患者病情[3],造成血糖难以控制或重要脏器损害。糖尿病并发感染发生率为30%~90%[4],其中因严重感染而死亡者占15.0%~37.3%[5],呼吸道感染占45%左右,是最常见的糖尿病并发感染类型,也是导致60岁以上糖尿病患者死亡的重要原因[6]。糖尿病患者易并发感染的主要原因为长期免疫功能、代谢紊乱导致机体抗病原体入侵能力下降,病原体易于入侵,而高糖状态又利于病原体繁殖等。本研究旨在探讨维生素D治疗对2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能的影响,为临床提供参考。
1.1 病例入选标准(1)2型糖尿病诊断标准:参照1999年WHO制定的标准:有糖尿病症状和/或任意时间血糖≥11.1 mmol/L,或空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L,或OGTT试验2 h血糖(PPG)≥11.1 mmol/ L;(2)呼吸道感染诊断标准:参照原卫生部2001年颁发的《医院感染诊断标准(试行)》:①上呼吸道感染:发热(体温≥38℃)时间>2 d,有鼻咽、鼻旁窦、扁桃体等上呼吸道急性炎症表现,或在临床诊断基础上进行上呼吸道分泌物涂片或培养发现有意义的病原微生物,同时排除普通感冒及非感染性疾病(如过敏等)所致的上呼吸道急性炎症;②下呼吸道感染:咳嗽、咳痰黏稠、肺部湿啰音并伴有下列情况之一:a发热,b白细胞计数和/或中性粒细胞分数升高,c胸部X线检查显示肺部炎性浸润性病变,d下呼吸道分泌物培养或血培养发现有意义的病原微生物。
1.2 病例排除标准(1)高钙血症、肝肾疾病、甲状腺及甲状旁腺、骨折、痛风、恶性肿瘤、1型糖尿病患者;(2)合并严重心力衰竭、肾衰竭、脑血管疾病等; (3)正在服用可能影响维生素D代谢的药物(如抗癫痫药、糖皮质激素)者;(4)近6个月内曾服用过钙剂及维生素D类药物者;(5)近1周内进行过阳光暴晒或曾饮用咖啡、浓茶者。
1.3 一般资料根据以上标准,选取唐山市协和医院内分泌科、呼吸科及老年病科2013年1—3月收治的住院2型糖尿病合并呼吸道感染患者60例,随机分为对照组和观察组,每组30例。两组患者性别、年龄、病程、血糖及糖化血红蛋白(HbA1c)比较,差异无统计学意义(P<0.05,见表1),具有可比性。
1.4 治疗方法两组患者均给予胰岛素强化降糖治疗及经验性抗感染治疗,有病原菌培养及药敏试验结果者给予针对性抗感染治疗。对照组患者在常规治疗基础上给予安慰剂,1粒/次,1次/d,安慰剂大小、外观与骨化三醇胶丸一致,由唐山职业技术学院药学系实验室提供;观察组患者在常规治疗基础上给予骨化三醇胶丸(商品名:罗盖全,R.P.Scherer GmbH&Co.KG生产,规格:0.25 μg/粒),1粒/次,1次/d。两组患者均连续治疗4周。
表1 两组患者一般资料比较Table 1 Comparison of general information between the two groups
1.5 观察指标两组患者分别于治疗前后在禁食8~12 h后于清晨7:00~8:00采集肘静脉血6 ml,检测骨代谢指标和细胞免疫指标,其中骨代谢指标包括血清钙、磷、碱性磷酸酶、25羟维生素D3水平,细胞免疫指标包括CD3+、CD4+、CD8+细胞分数及CD4+/CD8+比值。
1.6 统计学方法采用Excel软件录入数据并建立数据库,SPSS 16.0统计软件进行数据分析,进行正态性检验和方差齐性检验发现所有数据为正态分布或近似正态分布,计量资料以(±s)表示,采用两独立样本t检验;计数资料采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 骨代谢指标两组患者治疗前血清钙、磷、碱性磷酸酶、25羟维生素D3水平及治疗后血清磷、碱性磷酸酶水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组患者治疗后血清钙、25羟维生素D3水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05,见表2)。
2.2 细胞免疫指标比较两组患者治疗前CD3+、CD4+、CD8+细胞分数及CD4+/CD8+比值和治疗后CD4+、CD8
+细胞分数比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组患者治疗后CD3+细胞分数及CD4+/CD8+比值高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05,见表3)。
维生素D包括维生素D2和维生素D3,是一组脂溶性类固醇衍生物,其主要由肠道吸收和皮肤合成,形成后数小时可进入肝脏,并通过25-羟化酶作用转化为25羟维生素D3。25羟维生素D3稳定性高、t1/2长,是体内维生素D的主要储存形式,能够较为准确地反映体内维生素D水平[1-2,5-7],但25羟维生素D3只是一种前体激素,没有生物学功能。骨化三醇胶丸的主要成分为25羟维生素D3,进入人体后经转化可形成1,25(OH)2维生素D3,即25羟维生素D3的活性成分,其主要生成器官是肾脏,具有调节钙磷代谢平衡作用。因此,在应用骨化三醇胶丸期间应密切观察患者血清钙、磷、碱性磷酸酶水平变化[8-10]。本研究结果显示,两组患者治疗前血清钙、磷、碱性磷酸酶、25羟维生素D3水平及治疗后血清磷、碱性磷酸酶水平均无明显差异,且均在参考范围;观察组患者治疗后血清钙、25羟维生素D3水平高于对照组,但未出现高钙血症及需要停药者,表明2型糖尿病合并呼吸道感染患者采用维生素D治疗是安全的。
表2 两组患者治疗前后骨代谢指标比较(±s)Table 2 Comparison of bone metabolic markers between the two groups before and after treatment
表2 两组患者治疗前后骨代谢指标比较(±s)Table 2 Comparison of bone metabolic markers between the two groups before and after treatment
治疗后对照组302.23±0.112.20±0.091.16±0.281.21±0.288组别例数钙(mmol/L)治疗前治疗后磷(mmol/L)治疗前治疗后碱性磷酸酶(mmol/L)治疗前治疗后25羟维生素D3(nmol/L)治疗前1.10±5.8381.7±6.0036.47±7.7438.23±7.59观察组302.22±0.112.31±0.171.22±0.211.22±0.2279.17±6.2680.4±6.2639.47±9.8948.47±9.08 t 0.1493.2260.9510.1740.2380.8221.41004.737 P值0.8820.0020.3450.8620.2210.4150.164<0.001值
表3 两组患者治疗前后细胞免疫指标比较(±s)Table 3 Comparison of index of cellular immune between the two groups before and after treatment
表3 两组患者治疗前后细胞免疫指标比较(±s)Table 3 Comparison of index of cellular immune between the two groups before and after treatment
治疗后对照组3067.87±6.7065.53±7.0736.69±3.7638.02±3.8332.57±7.1034.7±7.471.12±0.061.13±0.17组别例数CD+3细胞分数(%)治疗前CD+4细胞分数(%)CD+8细胞分数(%)CD+4治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后/CD+8比值治疗前观察组3065.90±6.9070.78±6.5035.35±3.7738.82±5.2532.13±7.7133.47±7.811.14±0.151.36±0.39 t 1.1582.9941.3790.6740.2260.6250.5332.940 P值0.2520.0040.1730.5030.8220.5340.5960.005值
细胞免疫是指由特异性免疫细胞(T淋巴细胞)和非特异性免疫细胞(巨噬细胞、自然杀伤细胞)介导的免疫反应,细胞免疫功能的实现依赖于T淋巴细胞及其产生的多种细胞因子,其中CD3分子是诱导T淋巴细胞活化的第一信号,T淋巴细胞活化后可将活化信号传入胞内,再由CD4和CD8分子分别识别相应抗原,进一步激活免疫反应。因此,临床上常用CD3+、CD4+、CD8
+细胞分数及CD4+/CD8+比值反映机体细胞免疫功能[4]。此外,T淋巴细胞可分为CD4+和CD8+细胞亚群,CD3
+细胞代表全部T淋巴细胞,但CD3+细胞不等于CD4+和CD8+细胞之和,因此,检测CD4+/CD8+比值较单独检测CD4+或CD8+细胞更有意义[11-13]。本研究结果显示,两组患者治疗前CD3+、CD4+、CD8+细胞分数及CD4+/CD8
+比值和治疗后CD4+、CD8+细胞分数均无明显差异;观察组患者治疗后CD3+细胞分数及CD4+/CD8+比值高于对照组,开始趋于正常,表明维生素D治疗可增强2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能。
综上所述,维生素D治疗可增强2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能,且安全性较高,但目前关于维生素D免疫调节作用的研究主要集中在T淋巴细胞增殖及表型变化方面,临床研究报道相对少见[14-15]。近年研究发现,激素对T淋巴细胞功能具有调节作用,1,25(OH)2维生素D3可影响T淋巴细胞归巢[8,16]、抑制T淋巴细胞向淋巴结迁移[9,17-18]。在本研究中,两组患者控制前后血糖均无明显差异,因此可排除血糖控制差异对骨代谢指标及细胞免疫指标的影响;此外,观察组患者给予的维生素D剂量是恒定的,未出现维生素D中毒情况,进一步增加维生素D剂量是否可进一步增强细胞免疫功能并保持较高安全性将是下一步研究重点。
【延伸阅读】
维生素D心血管保护作用新视角维生素D一直以来因其骨骼代谢作用而被人们熟知,学界目前已认可维生素D缺乏是心血管疾病的独立危险因素,探索两者的因果关系已成为国内外研究热点。维生素D缺乏患者通过补充维生素D不仅可改善其钙吸收紊乱,还可降低其心血管疾病病死率。近期有研究者发现维生素D受体(VDR)在维持内皮功能及血压调节方面具有重要作用: (1)VDR基因敲除小鼠乙酰胆碱诱导的血管舒张功能受损,其内皮型一氧化氮合酶(eNOS)表达亦降低,一项有关VDR失活突变小鼠的研究也得出了类似结果;(2)研究者通过评估血管舒张剂刺激磷蛋白(VASP)磷酸化水平发现,环磷酸腺苷(cGMP)依赖蛋白激酶活性降低,而造成该现象的原因是小鼠体内生物可利用性NO含量减少;(3)由于过氧化物可与生物可利用性NO结合而影响NO水平,因此研究者对小鼠血管进行了HE染色,其结果显示VDR基因敲除小鼠内皮细胞过氧化物增多,内皮细胞损伤;(4)研究者进一步对小鼠进行血管紧张素Ⅱ干预而造成氧化应激引起的高血压,结果发现VDR基因敲除小鼠的多项高血压相关指标及心脏肥大标志物均高于野生鼠。
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ObjectiveTo investigate the influence of vitamin D therapy on cellular immune function of type 2 diabetes mellitus patients complicated with respiratory tract infection.MethodsA total of 60 type 2 diabetes mellitus patients complicated with respiratory tract infection were selected in Xiehe Hospital of Tangshan from January to March in 2013,and they were randomly divided into control group and observation group,each of 30 cases.Both groups given routine treatment,and control group given extra placebo,while observation group given extra calcitriol soft capsules;both groups treated for 4 weeks.Before and after treatment,bone metabolic markers including serum levels of calcium,phosphorus,alkaline phosphatase and 25 hydroxy vitamin D3,index of cellular immunity including CD3+,CD4+,CD8+percentage and CD4+/CD8+ratio were compared between the two groups.ResultsNo significant differences of bone metabolic markers including serum levels of calcium,phosphorus,alkaline phosphatase and 25 hydroxy vitamin D3or index of cellular immunity including CD3+,CD4+,CD8+percentage and CD4+/CD8+ratio was found between the two groups before treatment(P>0.05);after treatment,serum levels of calcium and 25 hydroxy vitamin D3,CD3+percentage and CD4+/CD8+ratio of observation group were higher than those of control group(P<0.05),but no significant differences of serum phosphorus and alkaline phosphatase levels or CD4+,CD8+percentage was found between the two groups(P>0.05).ConclusionVitamin D therapy can improve the cellular immune function of type 2 diabetes mellitus patients complicated with respiratory tract infection,and is safe.
Diabetes mellitus,type 2;Respiratory tract infections;Vitamin D;Cellular immune
R 587.1 R 517.6
A
10.3969/j.issn.1008-5971.2015.01.010
2014-06-15;
2014-12-10)
(本文编辑:鹿飞飞)
2012年唐山市科技局计划指导项目(121302126a)
063000河北省唐山市协和医院老年病科(么焕新,张永敬);唐山市职业技术学院护理系(柴颖)
么焕新,柴颖,张永敬.维生素D治疗对2型糖尿病合并呼吸道感染患者细胞免疫功能的影响研究[J].实用心脑肺血管病杂志,2015,23(1):30-32,36.[www.syxnf.net]
Yao HX,Chai Y,Zhang YJ.Influence of vitamin D therapy on cellular immune function of type 2 diabetes mellitus patients complicated with respiratory tract infection[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease,2015,23(1):30-32,36.
Influence of Vitamin D Therapy on Cellular Immune Function of Type 2 Diabetes Mellitus Patients Complicated with Respiratory Tract InfectionYAO Huan-xin,CHAI Ying,ZHANG Yong-jing.Department of Geriatrics,Xiehe Hospital of Tangshan,Tangshan 063000,China