25-羟基维生素D检测方法及临床应用的研究进展

李津鸿

（天津医科大学总医院，天津 300052）

综述

25-羟基维生素D检测方法及临床应用的研究进展

李津鸿

（天津医科大学总医院，天津 300052）

维生素D是一组具有生物活性的脂溶性类固醇衍生物，25-羟基维生素D是其重要代谢物之一，对多种疾病的诊疗具有重要的意义。本文就其检测方法及临床应用的研究进展作一综述。

25-羟基维生素D；检测方法；临床应用

1 25-羟基维生素D的概述

维生素D是人体必需的营养素之一，对人体健康有重要的意义。近年研究发现，维生素D除具有传统的调节钙磷代谢等骨骼效应外，还与心血管疾病、高血压、肿瘤、糖尿病、感染、免疫性疾病、哮喘等疾病密切相关，并起着重要的非骨骼效应。因此实时对体内的维生素D含量进行检测对预防疾病以及疾病的诊断治疗尤为重要，通常将25-羟基维生素D作为衡定维生素D营养状态的最佳指标。

2 25-羟基维生素D的生理特征

2.1 25-羟基维生素D的来源 维生素D是人体必需的脂溶性维生素。维生素D在体内主要以维生素D2（麦角钙化醇）和维生素D3（胆钙化醇）两种形式存在[1]。两种维生素D具有同样的生理作用，其中维生素D2活性温和，更适合作为孕妇，胎儿和婴幼儿补充维生素D；而维生素D3活性强，其促进钙的吸收远大于维生素D2，同时也导致其本身的毒性强。

2.2 25-羟基维生素D的代谢途径 由阳光直射皮肤合成的维生素D，通过与维生素D结合蛋白（vitamin D binding protein, DBP）结合而运输到肝脏，而从食物中获取的维生素D先与脂肪一起经小肠壁以乳糜微粒的形式吸收入血，后与脂蛋白或维生素D结合蛋白结合而运输到肝脏。两种方式吸收的维生素D在体内必须经过两次羟基化作用才能发挥生物效应。首先随血液转运到肝脏，在肝脏微粒体中在维生素D-25-羟化酶系的作用以及NADPH、O2、Mg2+的参与下启动C25的羟基化，生成具有较弱生理活性的25-羟基维生素D（25-(OH)D）。随后循环中的25-(OH)D通过与a-球蛋白结合经血液运送至肾脏，在肾脏线粒体内经25-羟基维生素D-1a羟化酶催化转化成生理活性最强的1,25-二羟基维生素D（1,25(OH)2D）（又称骨化三醇）[2]，进而在细胞内的特异的维生素D受体（vitamin D receptor, VDR）介导下发挥激素样的生物效应，参与多种生物学进程。

2.3 25-羟基维生素D的生理意义 维生素D有广泛的生理作用，维持正常水平25-羟基维生素D对于钙磷代谢和骨骼发育至关重要，它不仅可以维持钙、磷浓度的稳定，促使骨的矿化，还能诱导细胞分化、抑制细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡以及免疫调节作用等。

随着近些年研究表明，维生素D不仅具有传统意义上的骨骼效应，而且在心脑血管疾病、肿瘤、感染性疾病、糖尿病、慢性肾病和肝炎、免疫功能失调、神经系统疾病及代谢综合征、肥胖等各种疾病的发生、发展过程中也起着重要的非骨骼效应。

当维生素D水平低于或高于正常参考范围时均会引起各种相关疾病。在维生素D缺乏的情况下，人体仅能吸收大约10%-15%的钙和60%的磷，而在维生素D充足的情况下，通过1,25-二羟基维生素D（1,25(OH)2D）与维生素受体结合，可提高肠道对钙磷的吸收效率，使钙吸收增加至30%-40%，磷增加至80%左右。然而维生素D中毒极为罕见。

最近美国医学科学院推荐2 5-羟基维生素D（25(OH)D）血浓度大于20 ng/mL有利骨骼健康[3]，而许多文献将维生素D缺乏定义为血清25-羟基维生素D（25(OH)D）水平低于20 ng/mL，维生素D不足为21 ng/mL-29 ng/mL，维生素D充足为30 ng/mL以上，而大于150 ng/mL可能会导致中毒。但是由于体内25-(OH)D的生成总量与年龄、人种、肤色、居住环境、季节、生活习惯均有关，且个体差异较大[4-6]，所以到目前为止，国内关于25-(OH)D的正常参考范围暂无统一标准。

3 25-羟基维生素D的检测方法进展

在循环血液中，体内维生素D以多种形式存在，主要代谢物为25-羟基维生素D（25(OH)D）和1,25-二羟基维生素D（1,25(OH)2D），二者可作为评价体内维生素D 状态的重要指标。其中25-羟基维生素D是主要循环中间代谢物，1,25-二羟基维生素D是主要活性代谢物。在循环血液中，25-羟基维生素D的生理浓度是1,25-二羟基维生素D 的1,000倍，而25-羟基维生素D与VDR亲和力（即生理活性）仅为1,25-二羟基维生素D的1/100。并且25-羟基维生素D的半衰期可达3周左右，而1,25-二羟基维生素D半衰期仅为4 h-7 h。

1,25-二羟基维生素D虽然生理活性高，但是在血中不仅含量极少，而且半衰期短，不稳定，不易测出。而25-羟基维生素D作为维生素D主要的储存形式，含量最高，占维生素D总量的95%，而且半衰期长，性质稳定，不受血钙和甲状旁腺素（PTH）水平的影响，能充分反映体内食物摄入和自身合成维生素D的总量以及维生素D的转化能力。因此25-羟基维生素D（25(OH)D）被认为是客观评价维生素D营养状态的最佳指标[7]。

目前检测血清中25-羟基维生素D的方法有很多种，包括放射免疫法（radioimmunoassay, RIA）、酶联免疫法（enzyme-linked immunosorbentassay, ELISA）、化学发光法、电化学发光法、高效液相色谱法（high performanceliquid chromatography, HPLC）、超高效液相色谱法及液相色谱-质谱联用法（liquid chromatography tandem-mass spectrometry, LCMS/MS）等。

4 25-羟基维生素D的临床应用研究进展

维生素 D在心脑血管疾病（心脏疾病、高血压）、肿瘤（前列腺癌、结肠癌、乳腺癌等）、感染性疾病（儿童获得性肺炎）、糖尿病、慢性肾病和肝炎、免疫功能失调（干燥综合征、多发性硬化、类风湿关节炎），哮喘等各种疾病的发生、发展过程中均有关联，其可能的机制为维生素D对微炎症状态的调节作用[8]。

4.1 25-羟基维生素D与心脑血管疾病 大量研究表明，低水平的维生素D 浓度可能对心血管系统产生负面影响，包括增加甲状旁腺素（parathyroid hormone, PTH）、激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统、增加胰岛素抵抗，从而导致高血压和左室肥厚、代谢综合征/糖尿病、全身性炎症，增加动脉粥样硬化和心血管事件风险[9]。新近研究表明，维生素D3能调节组织金属基质蛋白酶的表达，此酶由炎性反应激活的巨噬细胞分泌，在血管壁和心肌重塑以及粥样斑块破裂中起重要作用。

4.2 25-羟基维生素D与肿瘤相关疾病 已有研究表明，25-羟基维生素D对肝细胞癌（hepatocellular carcinoma,HCC）、原发性乳腺癌、肺癌、结肠癌、骨髓肿瘤细胞等均有抑制作用，可通过其促进细胞分化、抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡等方式来调控肿瘤细胞周期的进程而起到保护作用。25(OH)D对维生素D及其活性代谢产物1,25（OH）2D3具有潜在的免疫调节作用。此外，1,25（OH）2D3还能促使活化的巨噬细胞释放肿瘤坏死因子-α，而后者具有广泛杀伤或抑制肿瘤细胞的抗肿瘤效应[10]。

4.3 25-羟基维生素D与其他疾病

4.3.1 25-羟基维生素D与儿童获得性肺炎 通过对25-羟基维生素D 与儿童获得性肺炎（CAP）之间关系的研究表明，25-羟基维生素D 作为重要的免疫调节物质，对机体抵抗肺炎病毒或细菌感染具有重要的作用。

4.3.2 25-羟基维生素D与糖尿病 关于补充维生素D 对糖尿病影响的临床试验结果不一致。有一些研究发现，补充维生素D或者其羟基化代谢物，对糖尿病可以产生有利的效应。

4.3.3 25-羟基维生素D与慢性丙型肝炎 丙型肝炎患者普遍存在维生素D 缺乏，Arteh 等[33]报道慢性丙型肝炎患者中有92%存在维生素D 缺乏或不足。Falleti等[12]证明，补充维生素D使其达到正常水平，可更好地发挥药物的抗病毒效果。综上所述，25(OH)D水平升高可能是丙型肝炎的保护因素，慢性丙型肝炎患者应及时检测并给予补充维生素D。

4.3.4 25-羟基维生素D与慢性肾脏疾病 维生素D缺乏在慢性肾脏病（chronic kidney disease, CKD）患者中普遍存在，由于慢性肾衰患者摄入外源性维生素D不足、户外活动减少及皮肤合成维生素D前体能力下降等原因，比健康人群更容易发生维生素D不足和缺乏，患病率高达78%-97%。

4.3.5 25-羟基维生素D与哮喘 在哮喘患者中，降低的维生素D 水平与受损肺功能、气道高反应性增加和降低的糖皮质激素反应相关。表明哮喘患者补充维生素D 可以改善多种哮喘严重性和治疗反应[13]。

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Research progress of 25-hydroxy vitamin D detection methods and clinical applications

Jinhong LI
Tianjin Medical University General Hospital, Tianjin 300052, China

Vitamin D is a group of biologically active lipid soluble steroid derivatives, and 25-hydroxyl-vitamin D is one of its important metabolites. It is important for the diagnosis and treatment of many diseases. In this paper,the detection methods and clinical applications of 25-hydroxyl-vitamin D are reviewed.

25-hydroxy-vitamin D; Detection method; Clinical application