維生素D與哮喘流行病學
維生素D不足與支氣管哮喘的流行特征一致
研究顯示,對兒童哮喘患者,激素總使用劑量與維生素D水平呈負相關,且與激素使用方式(吸入或口服)無關。由此,有學者認為,在使用激素時,哮喘患者的氣流受限加重與其血清維生素D水平低相關。
布雷姆(Brehm)等檢測了哥斯達黎加616例6~14歲兒童哮喘患者的血清25羥維生素D3、免疫球蛋白(Ig)E水平,以及嗜酸性粒細胞計數,其中,維生素D不足(<30 ng/ml)者有175例(28%)。結果顯示,在赤道地區的哮喘兒童中,維生素D不足亦相對常見,且低水平維生素D與過敏和哮喘嚴重程度相關。
高維生素D攝入對哮喘發病影響有爭議
降低哮喘發病率近期的4項觀察性研究顯示,在3~5歲兒童中,若其母親在妊娠期間所攝維生素D較多,則其發生哮喘和過敏性鼻炎的風險較低。
對1212名母親及其5歲子女進行的問卷調查分析顯示,與妊娠期維生素D攝入量低者相比,妊娠期攝入維生素D為大劑量者子女的喘息發生率低、症狀輕,且對支氣管舒張劑反應良好。
另一項在北美進行的研究也表明,妊娠期母親攝入大劑量維生素D可降低其子女在3歲時發生反複喘息的風險。
最新的前瞻性研究表明,妊娠期維生素D高攝入量對兒童期喘息和哮喘有保護作用。
增加哮喘發病風險有研究顯示,妊娠晚期母親外周血高維生素D濃度可使其子女在9歲時患哮喘的風險升高。
維生素D與哮喘基因遺傳學
維生素D受體(VDR)基因定位於12q13-23,基因學研究顯示,VDR多態性與哮喘發病相關。ApaI為VRD基因內含子8的多態位點,與支氣管哮喘間存在顯著相關性。
蓬(Poon)等檢測了加拿大魁北克哮喘家係VDR的基因多態性,結果發現,6個變異位點與哮喘高度相關,4個與過敏相關。由此,Poon等認為,VDR基因多態性是哮喘和過敏的危險因素,在哮喘和過敏中發揮潛在作用。
博斯(Bosse)等研究顯示,白介素(IL)10、細胞色素P450(CYP)24A1、CYP2R1、白介素1受體配體1(IL1RL1) 和CD86等多基因位點與哮喘和過敏相關;其中,CYP24A1、CYP2R1是編碼維生素D代謝途徑蛋白的基因,維生素D可在轉錄水平調節IL10、IL1RL1 和CD86基因表達。
維生素D與支氣管哮喘免疫
抑製自然免疫細胞的炎症活性下調單核細胞表達Toll 樣受體(TLR),從而降低前炎症因子的表達。
增強對病原體感染的抵抗力在人類巨噬細胞的抗菌活性肽(hCAP-18)基因上存在維生素D反應元件。當VDR與其配體結合後,會使轉錄增強,增加hCAP-18的表達。
調節輔助性T細胞(Th1/Th2)通過下調IL2、γ-幹擾素抑製Th1細胞增殖;維生素D對Th2的作用尚無統一結論。
對調節性T細胞的作用維生素D免疫調節作用的首要靶點是抑製抗原遞呈細胞遞呈抗原的能力,主要作用途徑包括以下3種。
首先,與VDR結合後,維生素D可阻止單核細胞向成熟樹突狀細胞的分化,使抗原遞呈細胞停滯於不成熟階段,從而抑製IL12的產生及其對抗原特異性T細胞的激活。其次,維生素D可單獨或與地塞米鬆一起誘導產IL10的調節性T細胞分化。最後,維生素D可誘導已分化調節性T細胞表達細胞毒性T淋巴細胞相關抗原(CTLA)-4和FOXP3 ,還可誘導T調節細胞因子IL10和轉化生長因子(TGF)-β的表達。
此外,維生素D可降低IL17表達,使哮喘患者獲益。
維生素D與氣道平滑肌功能
在人支氣管平滑肌細胞的VDR調節基因和傳導通路基因中,1、25二羥維生素D3刺激可分別使231和215個基因上調或下調,其中,顯著上調的基因網絡中包括涉及氣道重塑過程的基因。
維生素D對氣道平滑肌的作用主要體現在抗炎和抗增生兩方麵。
維生素D通過改變激素受體活性[如增強地塞米鬆誘導的激素反應原件受體(GRER)活性]介導抗炎作用。在氣道平滑肌中,維生素D抑製平滑肌細胞核轉錄因子(NF-κB)依賴的基因表達,而後者對皮質類固醇不敏感。基因芯片研究顯示,維生素D可調節與平滑肌炎症或收縮相關基因和微小RNA(miRNA)的表達,調節皮質類固醇活性;抑製氣道平滑肌細胞中細胞因子誘導的化學因子分泌,並與皮質類固醇有協同作用。
維生素D與哮喘治療
拉帕波特(Rappaport)等早在1934年就提出,維生素D可治療枯草熱和支氣管哮喘。維生素D可提高呼吸道感染閾值,從而降低哮喘急性發作的風險;可修飾和調節呼吸道平滑肌相關基因表達及趨化因子分泌,減少平滑肌增生和氣道炎症,預防或改善氣道阻塞;可逆轉激素抵抗。
目前,歐美正在進行幾個有關維生素D治療哮喘的較大規模臨床研究。