崔承 周怡昆
(昆明理工大学 云南 昆明 650032)
维生素D(vitamin D,VD)又称钙化醇是一种类固醇激素,主要以维生素D2和维生素D3两种形式存在,生理功能基本类似。前者可以从食物中得到补充,皮肤在阳光下可以产生维生素D3。维生素D到达肝脏中和肾脏后,在羟化酶的作用下羟基化形成具有生物活性1,25(OH)2D3。
2型糖尿病是由β细胞功能受损,胰岛素抵抗和胰岛素抵抗增加所致系统炎症引起的一种代谢疾病。下面将从以上几个方面进行综述。
维生素D已被证明会影响胰岛素分泌,胰岛素敏感性和炎症。此外,β细胞表达VDR,以内分泌或旁分泌的方式产生具有生物活性的1,25(OH)2D,影响其他胰腺细胞。β细胞功能缺失导致的胰岛素分泌不足在T2DM的发病机制中起关键作用。虽然维生素D在2型糖尿病中的作用机制尚未明确,但在动物模型中发现维生素D能够维持胰岛β细胞功能[1]。胰岛中发现VDR并产生1,25-羟基维生素D3。MIN6细胞在给予1,25-羟基维生素D3后,细胞溶质中Ca2+缓慢增加表明了维生素D对Ca2+通道的影响。在VDR启动子中鉴定出维生素D应答元件,并且在给予1,25-羟基维生素D324小时后已观察到基因的转录激活。
早期研究发现维生素D缺乏会降低葡萄糖刺激下大鼠胰腺细胞的胰岛素分泌,补充维生素D可以恢复胰岛素分泌。维生素D促进胰腺β细胞分泌胰岛素的具体机制是[2]:胞内经1-α羟化酶活化的维生素D或者以活性形式的维生素D(1,25OH2D)进入β细胞后激活胞内维生素D核受体和与人胰岛素基因启动子中维生素D反应元件结合(VDRE)的视黄酸x受体(VDR-RXR)的相互作用,增强胰岛素基因的转录激活,增加胰岛素的合成[3]。
在维生素D促进胰岛分泌的过程中,刺激胰岛素受体(INS-R)的表达增强胰岛素敏感性。1,25(OH)2D通过激活过氧化物酶增殖物激活受体δ(PPAR-δ)来增强胰岛素敏感性,PPAR-δ是一种调节骨骼肌和脂肪组织中脂肪酸代谢的转录因子,减轻运动后因氧化磷酸化引起的疲劳[4]。1,25(OH)2D通过调控胞内外钙浓度和细胞膜通量来影响胰岛素敏感性。胰岛素靶组织(肌肉和脂肪组织)细胞内钙的变化导致周围胰岛素抵抗,通过胰岛素信号转导受损导致葡萄糖转运体活性下降。维生素D也可能通过肾素-血管紧张素醛固酮系统(RAAS)间接影响胰岛素抵抗。维生素D不足会增加骨骼肌脂肪浸润,促进胰岛素抵抗。
维生素D直接或间接地减轻2型糖尿病患者炎症。1,25(OH)2D通过下调NF-kB,TNF-α和其他促炎分子的转录因子的表达来保护β细胞免受细胞因子诱导的细胞凋亡,增加胰岛素敏感性。1,25(OH)2D抑制细胞因子诱导的Fas表达,产生抗细胞凋亡作用[5]。1,25(OH)2D还参与其他免疫调节作用,如阻断树突状细胞分化,抑制淋巴细胞增殖,抑制泡沫细胞形成和巨噬细胞摄取胆固醇,增强调节性T淋巴细胞发育,防止由2型糖尿病引起的炎症对β细胞功能的损伤。
观察性研究显示T2DM患者糖化血红蛋白与维生素D状态呈负相关,维生素D在血糖控制中的可能作用。研究人员研究补充维生素D对T2DM患者胰岛素抵抗的影响发现:用维生素D治疗后血清空腹血糖,胰岛素和HOMA-IR显着改善。但尚未在临床中得到证实。在一项有275名T2DM参与的双盲实验发现严重缺乏维生素D的T2DM患者在补充6个月维生素D后对血糖控制的显著效果。但Krul-Poel等人[6]研究发现维生素D补充对血糖控制不佳患者空腹血糖的影响有利。2型糖尿病患者可能从维生素D补充剂中受益,这仍然是未来研究的一个领域。
维生素D缺乏与葡萄糖耐量降低之间的关系尚不完全清楚。一些临床试验显示维生素D对胰岛素分泌,胰岛素抵抗和HbA1c的有影响。但这些影响在维生素D严重缺乏和基础葡萄糖耐量低的2型糖尿病患者显著。目前不建议补充维生素D用来预防或改善T2DM。未来需要进一步研究,来揭示维生素D与2型糖尿病之间的关系。