贾文燕
摘要:随着对维生素D研究的不断深入,人们发现它与支气管哮喘等喘息性疾病的发病密切相关。作用机制主要包括:维生素D可减轻气道炎症和%道平滑肌的增生,预防和改善气道重塑;可调节机体免疫系统的平衡,提高呼吸道感染阈值:可影响胚胎肺发育、保护人体呼吸器官等。
关键词:维生素D儿童支气管哮喘
支气管哮喘是由多种细胞特别是嗜酸性粒细胞、肥大细胞和T淋巴细胞及多种炎症因子参与的、以气道慢性炎症和气道高反应性为特征的疾病,其发生机制十分复杂。近年来,世界各国儿童哮喘的患病率有上升趋势。据报道,全球有哮喘患者3亿,其中仅30%的患者得到良好控制。因此,如何有效的预防支气管哮喘的发生已成为当前的研究热点。
随着人们对维生素D研究的深入,发现维生素D与儿童呼吸系统疾病、感染性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病等多种疾病密切相关。维生素D的生物活性代谢产物1,25-二羟维生素D3(1,25-(OH)2D3)除能够调节机体的钙、磷代谢外,在哮喘的免疫应答及慢性气道炎症方面也均发挥着重要作用。维生素D主要通过以下作用影响儿童支气管哮喘的发生与发展:
(一)1,25-(OH)2D3对气道炎症和气道高反应性的影响
研究表明,1,25-(OH)2D3在哮喘的慢性气道炎症方面发挥着重要的调控作用。宋颖芳等在研究中发现,维生素D可通过部分抑制肺内基质金属蛋白酶-9的表达来延缓气道重塑的进程,从而明显减轻哮喘气道重塑的病理改变。美国一项研究检测了54名哮喘患者的维生素D水平后发现,如果哮喘患者的维生素D水平小于每毫升血液30毫微克,他们的气道高反应性会增加近两倍。Matheu等研究发现1,25-(OH)2D3预防干预可增加抗原诱导的T淋巴细胞增殖,同时伴随着Th2细胞因子lL-4、lL-13及IgE的产生,然而支气管肺泡灌洗液及肺组织中局部炎症反应却能够明显改善。此外,1,25-(OH)2D3还可以通过降低细胞表面的MHC-11分子的表达,降低巨噬细胞向淋巴细胞的抗原提呈作用,进而发挥其对气道炎症的作用。
(二)1,25-(OH)2D3对气道平滑肌的影响
维生素D对气道平滑肌的作用主要体现在抗炎和抗增生两个方面。维生素D主要通过改变激素受体的活性,如增强地塞米松诱导的激素反应原件受体的活性来介导抗炎症的作用。在气道平滑肌中,维生素D可以抑制平滑肌细胞核转录因子依赖的基因表达。基因芯片研究显示,维生素D可调节与平滑肌收缩和炎症的微小RNA和相关基因的表达,抑制气道平滑肌细胞中细胞因子诱导的化学因子的分泌,调节皮质类固醇的活性,并与皮质类固醇产生协同作用。在人体支气管平滑肌细胞的维生素D受体传导通路基因和调节基因中,1,25-(OH)2D3刺激可分别使215和231个基因下调或上调,其中显著上调的基因网络中包括涉及气道重塑的基因。
(三)1,25-(OH)2D3的免疫调节作用
1,25-(OH)2D3是维生素D3经肝、肾代谢后的主要活性形式,有着重要的生理、生化活性。1,25-(OH)2D3的免疫调节作用主要表现为对BT淋巴细胞、T淋巴细胞、树突状细胞、NK细胞、胸腺细胞及单核,巨噬细胞等增殖分化和功能的影响。
(四)1,25-(OH)2D3在人体呼吸器官功能和胚胎发育中的作用
研究发现,维生素D对人体呼吸器官有保护作用。新西兰奥克兰大学研究人员发现,体内维生素D水平高的人群其肺功能要强于维生素D水平低的人群。美国第三次营养和健康调查发现,成人血清25-OH-D3与用力肺活量及第一秒用力呼气容积均呈正相关,提示血清25-OH-D3水平与肺功能有关。澳大利亚研究者指出,孕期维生素D缺乏会导致后代的免疫器官形态及功能发生永久性的变化,并使得T淋巴细胞分泌更多的炎症因子。
1,25-(OH)2D3在维持免疫系统平衡方面的作用已被大量的临床研究及体内外试验所证实,但在哮喘发生机制中的确切作用和具体途径尚未完全阐明,需要更深入的探索及研究为1,25-(OH)2D3在支气管哮喘的临床应用方面提供更加有力的依据。1,25-(OH)2D3应用安全性好,副作用少,易于临床使用和随访观察,可能为儿童支气管哮喘的预防及治疗开辟出一条新的道路。