王麗萍,黃 金
隨著社會經濟的發展及人們生活水平的提高,肥胖已成為全球性的公共衛生問題。肥胖為越來越多的研究者們所關注,而維生素D與肥胖的關系已成為研究熱點。本文就維生素D與肥胖的流行病學特征、兩者之間的關系及其可能的相關機制進行綜述。
1.1 維生素D概述 維生素D是一組具有生物活性的脂溶性類固醇衍生物,包括來源于植物性食物中的維生素D2(麥角骨化醇)和來源于動物性食物中的維生素D3(膽骨化醇),以及由日光中特定波長(290~315 nm)的紫外線照射皮膚,由皮膚內7-脫氫膽固醇迅速轉化而成的維生素D[1]。日常生活中富含維生素D的食物主要有動物肝臟、海魚、蛋黃、奶油等[2]。由外界吸收或合成的維生素D必須經過2次羥化才能成為具有活性的維生素D。血清中的維生素D主要有2種形式,即25-(OH)D3及1,25-(OH)2D3。因前者t1/2較后者長,故成為臨床上普遍接受的維生素D的評價指標,而后者具有很強的生物活性,因此被稱為“活性維生素D3”[1,3]。除了維生素D的經典作用外,其骨外效應是隨著維生素D受體(VDR)的發現而逐漸被研究者們所認識的。VDR幾乎存在于人體的各種組織中,如皮膚、胎盤、乳腺、前列腺、胰腺、結腸癌細胞和效應T淋巴細胞中。越來越多的研究表明,維生素D與癌癥、免疫性疾病、心血管系統疾病、呼吸系統疾病、孕期健康、肥胖、紅細胞的生成、糖尿病等密切相關[4]。
1.2 維生素D缺乏的流行現狀 全球近10億人存在維生素D不足或缺乏[5]。中國人群中維生素D缺乏和不足的發生率分別為69.2%和24.4%;尤其是代謝綜合征患者,其維生素D水平顯著低于正常人[6]。這一現狀引起了研究者的廣泛關注,但通過何種途徑、何種形式補充維生素D以及補充多少劑量的維生素D有益人體健康,有待進一步研究。
2.1 肥胖的流行病學特征 近年來,全球肥胖人口數量迅速增長,肥胖已成為發達國家嚴重的健康問題。WHO最新數據顯示,全球自2008年起有十分之一以上的成人超重,共有15億人口;截止到2010年,有近4 300萬5歲以下兒童超重。《2010年歐洲健康報告》顯示,在經濟合作與發展組織的33個主要發展國家中有六分之一的成年人肥胖。肥胖最嚴重的國家是墨西哥和美國,其有近三分之一的成年人肥胖。不僅如此,肥胖也逐步成為一些發展中國家的公共衛生問題。據來自中國家庭營養健康調查(CHNS)的綜述報道,1993—2009年中國男性肥胖率從2.9%增至11.4%,女性肥胖率從5.0%增加至10.1%,普通肥胖和腹型肥胖的增長速度遠高于其他類型肥胖[7-8]。
2.2 肥胖對健康的危害 肥胖嚴重威脅著健康,超重、肥胖與心血管疾病的發生風險及死亡率均密切相關。牛津大學研究人員對來自西歐和北美的90萬參與者跟蹤隨訪了30年,并針對體質指數和死亡事件進行研究,發現參與者的體質指數在22.5~25.0 kg/m2時死亡率最小;患有血管疾病的超重者體質指數每升高5.0 kg/m2死亡率增加40%;患有糖尿病的超重者其體質指數與死亡事件高度相關[7]。
3.1 維生素D不足或缺乏與肥胖 肥胖人群的血清維生素D水平明顯低于正常體質量人群。Hypponen等[9]的一項納入7 198名白種人出生隊列的研究顯示,肥胖人群中80%的個體伴有維生素D的缺乏。一項關于美國超重和肥胖兒童維生素D缺乏的橫斷面研究結果顯示,21%的健康兒童伴有維生素D缺乏,29%的超重兒童伴有維生素D缺乏,34%的肥胖兒童伴有維生素D 缺乏,49%的嚴重肥胖兒童伴有維生素D缺乏[10]。
越來越多的研究表明,超重或肥胖人群血清25-(OH)D3水平較正常體質量人群低。高捷等[11]研究發現,對照組(年齡、性別與肥胖組匹配的健康兒童)血清25-(OH)D3水平明顯高于肥胖組,且隨BMI的升高其水平下降;另外,肥胖組血清25-(OH)D3水平與BMI呈負相關,提示BMI升高可能是肥胖兒童維生素D下降的預測指標之一。汪英等[12]通過測定不同肥胖類型者血清25-(OH)D3水平,發現超重、肥胖或腹型肥胖者血清25-(OH)D3水平降低;血清25-(OH)D3與BMI及腰圍呈獨立負相關,提示肥胖與維生素D水平下降密切相關。Grineva等[5]對320名年齡40~52歲〔平均(46.1±4.5)歲〕的健康婦女進行研究,結果顯示血清25-(OH)D3水平與肥胖呈負相關,血清25-(OH)D3<50 nmol/L和肥胖發生風險相關〔OR=2.25,95%CI(1.05,3.95)〕。Alba等[13]研究表明,與高BMI的個體相比,低BMI的個體血清25-(OH)D3水平和鈣水平較高;同時也證實,高BMI的肥胖個體發生維生素D缺乏的風險更高。在對98名超重或肥胖的人群進行研究時,Cristina等[14]得出類似的結論,即脂肪的集聚影響血清25-(OH)D3的水平,體脂含量與血清25-(OH)D3呈負相關。近年來一些研究表明,減肥對血清25-(OH)D3水平有一定影響。Cheryi等[15]研究發現,在超重或肥胖女性中,減肥能提高血清25-(OH)D3水平,這可能與身體脂肪的減少相關。在血清25-(OH)D3水平與BMI的相關性研究中,研究者得出的結論基本一致,BMI高的個體血清25-(OH)D3水平低于正常個體。
3.2 補充維生素D對肥胖的改善 維生素D對肥胖的影響尚不明確,國內外大量的干預試驗是把維生素D與鈣結合起來進行研究的,并未發現單獨使用維生素D對超重或肥胖人群進行的干預研究。Sylvia等[4]的研究發現,補充維生素D和鈣能夠減少飲食性肥胖個體的體質量和脂肪。近年來關于超重或肥胖人群的雙盲隨機對照試驗越來越多。一項納入77名肥胖患者〔年齡(38.0±8.1)歲,體質指數(29.8±4.1)kg/m2〕的雙盲隨機安慰劑對照試驗發現,與安慰劑對照組相比,補充維生素D的試驗組身體脂肪明顯減少[16]。這表明在超重或肥胖的女性中,通過補充維生素D使血清25-(OH)D3水平上升的途徑能夠減少身體脂肪。在另一項雙盲安慰劑對照試驗當中也得出了類似的結論,Jennifer等[17]連續16周給予試驗組每周3杯240 ml橙汁(添加350 mg 鈣和100 U維生素D),對照組給予不添加鈣和維生素D的橙汁,發現兩組體質量減輕沒有明顯差異;但在調整內臟脂肪組織基線水平后,兩組內臟脂肪組織的減少有明顯差異,表明給肥胖人群補充維生素D和/或鈣有助于減少內臟脂肪組織。該結論與Wei等[18]的研究結論一致,與對照組相比,補充維生素D和鈣的試驗組身體脂肪的含量明顯減少。Major等[19]每天給予試驗組400 U維生素D和1 200 mg鈣,發現試驗組較對照組體質量及脂肪量下降明顯。目前的臨床試驗很少單獨采用維生素D對肥胖人群進行干預研究,而且納入研究的樣本量較小,這也可能導致研究結果的不一致。未來的研究有必要加大樣本量,單獨用維生素D進行干預,以期得出更可靠的結論。
維生素D缺乏是一個世界性問題,影響血清25-(OH)D3水平的因素是多方面的。挪威一項納入25 616名成年人的橫斷面研究表明,個體的種族、維生素D的攝入量、日照時間、膚色、年齡、肥胖及運動量均可影響血清25-(OH)D3的水平;該研究同時表明,肥胖人群血清25-(OH)D3的水平低可能與生物利用度低、日照時間短、攝入不足、高血清甲狀腺激素(PTH)水平有關[20]。Drincic等[21]相關研究顯示,肥胖人群低血清25-(OH)D3水平可能是由于大量的維生素D溶解于脂肪組織所造成的。
維生素D與肥胖相互影響,但相關機制不夠明確,目前國內外的一些研究基本上以維生素D對脂肪細胞的生成與凋亡為突破口。Wortsman等[22]研究發現,由于維生素D的疏水特性,維生素D似乎能調節脂肪細胞的合成和分解代謝。Kong等[23]進行的體外研究發現,活性維生素D能夠抑制前脂肪細胞向成熟脂肪細胞分化。隨著VDR逐漸被研究者們所認識,VDR在肥胖的發生發展中發揮一定的作用。有研究表明,脂肪細胞中存在VDR,其在脂肪細胞的生成和分解中起重要作用[24-26]。部分學者認為,維生素D缺乏可導致PTH水平增加,PTH能刺激Ca2+內流入脂肪細胞,從而刺激脂肪細胞增加,導致體質量增加[27]。另有研究結果顯示,瘦素在肥胖的發生發展中具有不可忽視的作用。瘦素是控制食量的一種激素,可以使人產生飽腹感,而維生素D是產生這一激素所必需的物質,其缺乏可導致瘦素的合成障礙,引起食欲增加,從而導致肥胖[6,28-29]。上述相關機制有待于進一步證實,為臨床對肥胖人群進行維生素D的干預提供有利的指導。
綜上所述,肥胖與維生素D缺乏在世界范圍內普遍流行,維生素D缺乏可能導致肥胖,危害人們身心健康。給肥胖人群補充維生素D能降低個體BMI,改善身體狀況。但兩者相互影響的具體機制及在肥胖人群中用維生素D進行干預的途徑、維生素D的形式及劑量等仍需大量研究證實。
本文文獻來源說明:中文文獻來自中國知網、萬方數據庫;英文文獻來自Pubmed 數據庫,google學術搜索等。入選標準:(1)與課題相關;(2)正規刊物出版;(3)所引文獻為一次文獻;(4)盡量選用近5年文獻。
1 許桂平,于明香.維生素D與糖尿病[J].復旦學報:醫學版,2011,38(1):80-83.
2 李小寒,尚少梅.基礎護理學[M].北京:人民衛生出版社,2012:272.
3 羅雄燕,吳鳳霞,趙巖,等.維生素D與自身免疫性疾病[J].中華臨床免疫和變態反應雜志,2010,4(4):312-316.
4 Sylvia C,Martin H,David G,et al.Vitamin D:beyond bone[J].Annals of the New York Academy of Sciences,2013,1287(1):45-58.
5 Grineva EN,Karonova T,Micheeva E,et al.Vitamin D deficiency is a risk factor for obesity and diabetes type 2 in women at late reproductive age[J].AGING,2013,5(7):575-581.
6 趙永強,田德增,高用琴.肥胖伴高脂血癥患者血清維生素D水平及相關研究[J].中華實用診斷與治療雜志,2012,26(12):1231-1233.
7 陳璐璐.2010~2011年度肥胖研究進展[J].中華內分泌代謝雜志,2012,28(4):266-270.
8 Xi B,Liang Y,He T,et al.Secular trends in the prevalence of general and abdominal obesity among Chinese adults,1993-2009[J].Obesity Reviews,2012,13(3):287-296.
9 Hypponen E,Power C.Vitamin D status and glucose homeostasis in the 1958 British birth cohort;the role of obesity[J].Diabetes Care,2006,29(10):2244-2246.
10 Christy B,Hua L,Glenn F.Prevalence of Vitamin D deficiency among overweight and Obese US Children[J].Official Journal of the American Academy of Pediatrics,2013,131(1):e152-e161.
11 高捷,馮憑,余亮科,等.兒童單純性肥胖與血清25-OH-D的關系[J].山東醫藥,2011,51(25):58-59.
12 汪英,袁莉,李廣利,等.肥胖與血清維生素D水平的關系研究[J].中華內分泌代謝雜志,2011,27(7):589-590.
13 Alba G,Monica B,Antoni R,et al.Plasma vitamin D and parathormone are associated with obesity and atherogenic dyslipidemia:a cross-sectional study[J].Cardiovascular Diabetology,2012,11:149.
14 Cristina P,Karen G,Cynthia M,et al.Determinants of vitamin D status among overweight and obese puertorican adults[J].Annals of Nutrition and Metabolism,2012,60(1):35-43.
15 Cheryi L,Rock J,Emond SW,et al.Weight loss is associated with increased serum 25-Hydroxyvitamin D in overweight or obese women[J].Articles Epidemiology,2012,20(11):2296-2301.
16 Amin S,Farhad H,Farzad S,et al.A 12-week double-blind randomized clinical trial of vitamin D3supplementation on body fat mass in healthy overweight and obese women[J].Nutrition Journal,2012,11(1):78.
17 Jennifer LR,Victor MC,Carolyn EM,et al.Calcium and vitamin D supplementation is association with decreased abdominal visceral adipose tissue in overweight and obese adults[J].Americal Journal Clinic Nutrition,2012,95(1):101-108.
18 Wei Z,Dongl C,Ying W,et al.Calcium plus vitamin D Supplemntation facilitated fat loss in overweight and obese college students with very-low calcium consumption:a randomized controlled trial[J].Nutrition Journal,2013,12(1):8.
19 Major GC,Alarine F,Dore J,et al.Calcium plus Vitamin D Supplementation and fat mass loss in female very low-calcium consumers:potential link with a calcium-specific appetite control[J].Br J Nutr,2009,101(5):659-663.
20 Mai XM,Chen Y,Carlos A,et al.Cross-sectional and prospective cohort study of serum 25-Hydroxyvitamin D level and obesity in adults[J].American Journal of Epidemiology,2012,175(10):1029-1036.
21 Drincic AT,Armas LA,Van Diest EE,et al.Volumetric dilution,rather than sequestration best explains the Low Vitamin D status of obesity[J].Obesity(Silver Spring),2012,20(7):1444-1448.
22 Wortsman J,Matsuoka LY,Chen TC,et al.Decreased bioavailability of Vitamin D in obesity[J].Am J Clin Nutr,2000,72(3):690-693.
23 Kong J,Li YC.Molecular mechanism of 1,25-Dihydroxyvitamin d3 inhibition of adipogenesis in 3 T3-L1 cell[J].Am J Physical Endocrinol Metab,2006,290(5):e916-e924.
24 Sun X,Zemel MB.1Alpha,25-dihydroxyvitamin D and Corticosteroid regulate adipocyte nuclear vitamin D receptor[J].Int J Obes(Lond),2008,32(8):1305-1311.
25 Blum M,Dolnikowski G,Seyoum E,et al.Vitamin D(3) in fat tissue[J].Endocrine Reviews,2008,33(1):90-94.
26 孟群,沈素.維生素D在臨床治療中的新認識[J].中國醫刊,2013,48(12):26.
27 肖玉聯,都萍,譚美珍,等.單純性肥胖兒童血清維生素D水平檢測及干預效果觀察[J].廣東醫學院學報,2012,30(3):270-271.
28 楊玲,文秀英.肥胖發病的分子機制及治療研究進展[J].中國糖尿病雜志,2009,12(7):156-157.
29 Kremer R,Campbell PP,Reinhardt T,et al.Vitamin D Status and its relationship to body fat,final height,and peak bone mass in young women[J].J Clin Endocrinol Metab,2009,94(1):67-73.