維生素D在慢性病毒性肝病中的作用與機制

李海天 徐成軍 趙彩彥

維生素D（VD）是具有生物活性的脂溶性類固醇衍生物，它的活性形式是1，25－二羥維生素D3［1，25（OH）2－D3］，能調節鈣磷代謝，具有抗佝僂病的作用。VD可以從食物中攝取，也可經日光照射由皮膚中7－脫氫膽固醇轉換而成。在肝臟中VD水解活化形成25－OH維生素D［25－（OH）D］，進一步在腎臟中形成代謝活性物質1，25－OH 維生素D［1，25（OH）2D］。血漿25－（OH）D 水平能很好反映機體VD的儲備［1］。目前的研究結果表明，1，25（OH）2－D具有免疫調節作用，并與炎性反應、纖維化及腫瘤的發生密切相關。本文就VD在慢性病毒性肝病中的作用與機制作一綜述。

1 VD的生物學作用及其機制

1.1 VD的基因途徑

VD在細胞中主要通過與細胞核上的維生素D受體（VDR）結合，發揮其調控基因表達的作用。VDR是一種核轉錄因子，屬于類固醇激素／甲狀腺激素受體超家族成員。VDR在免疫細胞中均有表達，能通過活化免疫細胞上Toll樣受體（TLR）激活天然免疫系統。VDR通過下調主要組織相容性復合體－Ⅱ（MHC－Ⅱ）類分子及協同刺激因子，直接抑制T細胞的增殖及其分泌干擾素γ（IFN－γ）的能力，同時調控Th－1／Th－2的免疫漂移。VDR對于B細胞的作用主要表現為可抑制B細胞，減少漿細胞增殖和免疫球蛋白的產生。另外，VD還能抑制巨噬細胞和樹突狀細胞（DC）分泌細胞因子，阻礙單核細胞分化成DC，并誘導出具有致耐受表型和功能的DC。其中未成熟的DC與T淋巴細胞的致耐受性密切相關。

1.2 VD的非基因效應

VD的快速非基因效應主要表現在小腸對鈣的快速吸收、胰島素的分泌、破骨細胞離子通道開放、內皮細胞快速遷移等方面。VD能促進鈣、磷脂酰肌醇的代謝，改變蛋白激酶C的亞細胞分布，提高其活性，并使絲氨酸／蘇氨酸激酶激活。VDR可通過調節基質金屬蛋白酶（MMP）促進白細胞移動，在慢性病毒性肝病的炎性反應環節起到重要作用。MMP－3的基因多態性與乙型肝炎病毒（HBV）的持續感染及肝硬化有關。同時，在應用干擾素聯合利巴韋林治療慢性丙型肝炎（CHC）的過程中，MMP－9的表達下降。一項對于日本人的研究發現，MMP－1、MMP－3、MMP－9的基因多態性與CHC的進展及肝細胞癌的不良預后有關。MMP－9／MMP－2的比值對于診斷早期肝細胞癌具有重要作用。VD類似物能減少 MMP－2、MMP－9的表達，VDR TaqⅠ的多態性與 MMP－9的天然抑制劑 TI MP－1有關［2］。

2 VD在慢性病毒性肝炎中的作用

目前對于定義VD最佳的血清學水平還存在一定的爭議。一方面，血清VD水平降低會使鈣、磷酸鹽代謝失衡，直接導致骨量減少、骨質疏松甚至骨折；另一方面，VD和一些肝外疾病如腫瘤、炎性反應、自身免疫性疾病等相關。目前普遍認為，血清25－羥VD水平＜20 ng／mL為 VD缺乏［3］。VD的缺乏在健康人群中普遍存在，在慢性肝病患者中有64%～92%的患者血清中VD的水平＜20 ng／mL。Kaplan－Meier生存曲線描述了血清中低VD水平與高病死率呈密切相關（P＜0.001）。Bellecave等［4］研究表明，血清VD水平低于25 n mol／L是國際標準化比值（INR）和血清膽紅素（SB）升高的可靠預警。

HBV主要侵襲肝臟。在HBV感染時，血清VD水平與其發病進程密切聯系［5］。Far nik等［6］研究表明，慢性乙型肝炎（CHB）患者中HBV的高水平復制與VD的缺乏密切相關。CHB患者血清HBV DNA的載量可能成為VD缺乏的一個決定性因素。Maha mid等［7］研究表明，血清VD水平正常的患者更易發生乙肝表面抗原（HBs Ag）的血清學清除，這可能與VD的免疫調節有關。在HBV感染者中約1／3有結節性多動脈炎，并通常在早期階段出現動脈損傷［8］，這表明VD的缺乏導致了CHB患者免疫耐受的缺失［9］。VDR是介導VD發揮作用的核受體。VDR基因具有多態性，含有ApaI、Bs mI、FokI和TaqI這4個酶切位點。然而VDR的基因多態性并不改變VDR蛋白的氨基酸序列，主要影響VDR基因的轉錄［10］。近年來的研究發現，VDR基因多態性與慢性肝病密切相關。李俊紅等［11］研究發現，攜帶有FokI C等位基因的基因型或單體型者，感染HBV后轉為慢性化的概率增加。Bellamy等［12］的研究中分析了VDR基因Taq I與HBV感染的關系，在HBs Ag陽性兒童中VDRTaqI TT基因型比例高于HBs Ag陰性兒童；而在HBs Ag陽性的成人中VDR－TaqI r ITll基因型比例高于HBs Ag陰性的成人，這進一步證明了VDR基因多態性與HBV的清除密切相關。

丙型肝炎病毒（HCV）感染人體后可引起炎性因子分泌增加，如腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、可溶性腫瘤壞死因子受體（TNFR）及CXC趨化因子10（CXCL10）。TNF－α與CHC患者的胰島素抵抗密切相關，在HCV陽性的患者中，上述細胞因子進一步加重了患者的胰島素抵抗。趨化因子CXCL10在CHC患者的血清中表達明顯升高，與病毒載量、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）水平及肝臟炎性反應程度相關，且與治療失敗呈顯著相關。有研究顯示VD可以減少TNF－α及CXCL10等致炎因子的產生，同時促進抗原遞呈細胞致耐受表型的產生，從而使VD抑制炎性T細胞的反應，致炎因子IFN－γ、白細胞介素17（IL－17）分泌減少，抗炎因子IL－4、IL－10分泌增加，減輕肝臟炎性反應。胰島β細胞上也有VDR的表達，VD與胰島β細胞上的VDR結合后可以增加胰島素的分泌及活性，使CHC患者胰島素抵抗得到緩解。感染HCV后可能存在許多自身免疫性疾病的表現，如出現非器官特異性的抗體、膜性和膜增生性腎小球腎炎、冷沉淀蛋白血癥和結節性多動脈炎。一項干預性試驗表明，在慢性肝病特別是CHC的治療過程中，補充VD可使患者的預后有明顯改善。

在培養感染HCV的Huh－7.5肝癌細胞的過程中，VD促進了干擾素－β（IFN－β）的產生。IFN－β通過與細胞膜上特異性受體結合，引發信號級聯放大效應，將信號傳遞至細胞核，調控一系列基因表達相應抗病毒蛋白（AVP），如蛋白激酶R、2，5－寡腺苷酸合成酶、抗黏液病毒蛋白（Mx A）和RNA依賴的腺苷脫氮酶。AVP通過抑制病毒蛋白質合成、控制或抑制病毒轉錄、切割病毒RNA等發揮抗病毒作用。Mx A與病毒的mRNA結合，使mRNA甲基化受抑制，同時核糖體合成蛋白能力下降，病毒蛋白合成受到抑制。VD的抗HCV作用涉及IFN信號通路的誘導，使IFN－β和Mx A表達增加，發揮其直接抗病毒作用。同時VD能加強IFN－α的抗病毒作用，達到“節約IFN”的效果［13］。臨床治療基因1型的丙型病毒性肝炎時，在抗病毒的標準療法中同時補充VD能提高快速病毒學應答（RVR）、早期病毒學應答（EVR）和持續病毒學應答（SVR）［14］。

3 VD的抗纖維化作用

肝纖維化主要是因為肝星狀細胞激活、增殖、轉化為成纖維細胞，并合成分泌大量的細胞外基質沉淀于肝組織。肝臟纖維化是導致門脈高壓、肝功能失代償的重要病理基礎之一。肝硬化患者由于肝臟合成功能下降，VD缺乏更明顯，即肝臟纖維化程度和體內VD水平呈負相關。同時，低水平的VD能夠引起更為嚴重的纖維化，增加肝纖維化的發生風險。一項流行病學研究發現，肝硬化的發病風險會隨著血清VD濃度的上升而降低［15］。體內較低水平的VD是形成纖維化的信號，通過影響生長轉化因子－1（TGF－1）、MMP及其抑制因子的平衡，最終導致纖連蛋白的產生。MMP在肝臟含量較高，主要涉及肝臟Disse腔內膠原蛋白Ⅳ及纖連蛋白的降解，如 MMP－2、MMP－3、MMP－9活性增加，會破壞正常的基底膜，進而導致肝星狀細胞的活化，使肝臟基質降解和沉積失衡，最終形成肝硬化。有研究表明，MMP－2、MMP－9與肝臟膠原蛋白Ⅳ、纖維蛋白等基膜成分的降解有關。VD的血清學水平與 MMP－2、MMP－9呈負相關，補充 VD后MMP－2、MMP－9的水平可顯著下降［16］。體內 VDR基因型也與肝臟纖維化密切相關。VDR的b At（CCA）單體型和肝臟纖維化有密切聯系。攜帶b At（CCA）單體型的患者，更易出現快速進展的肝纖維化，與體內低水平的VD同時存在，對纖維化的發生、發展有協同作用［17］。

此外，血清VD水平較低時，T細胞的功能受到抑制，使肝細胞炎性壞死增加，加劇肝臟的纖維化。VD對于細胞凋亡起調控作用。細胞凋亡可以聚集細胞外基質，是纖維化形成及導致肝硬化重要的始動因素。在體外試驗中發現，VD能直接抑制肝星狀細胞的活化，減輕硫代乙酰胺所致大鼠肝臟的細胞基質的沉積。而在培養肝星狀細胞時，發現加入不同濃度的VD后α－平滑肌肌動蛋白（α－SMA）、轉化生長因子－β（TGF－β）等纖維化及前炎性細胞因子表達下降。

4 VD的抗癌作用

VD與其受體結合后，可以作為影響DNA特定序列轉錄的反應元件，作用于特定基因的轉錄和表達區，導致基因轉錄的增強或抑制，從而抑制腫瘤的增殖，促進凋亡和分化，控制腫瘤侵襲和轉移，進而達到抗腫瘤的作用。VD的抗增殖作用使細胞停滯在G0／G1期，調節蛋白表達減少，從而抑制腫瘤生長。VD能使凋亡基因Bcl－2的表達下調，促進腫瘤細胞的凋亡。VD通過下調絲氨酸蛋白激酶、硫蛋白表達，抑制蛋白水解酶的活性，減少癌細胞膠原酶，降低黏連蛋白受體的表達，抑制腫瘤新生血管的形成，從而抑制癌細胞浸潤轉移。目前，在體內及體外實驗中均已證實VD的抗增殖作用。Pourgholami等［18］報道了在4株人肝癌細胞及1株鼠肝癌細胞培養過程中VD對于腫瘤細胞的生長抑制作用，其中對于Hep G2和Hep3B細胞株的作用效果較明顯。在動物模型中，VD也顯示出了抗腫瘤活性，但可能會引起高鈣血癥。同時，VD還能上調胰島素生長因子Ⅰ及結合蛋白的表達，降低類胰島素生長因子Ⅰ的活性，阻斷細胞分裂，發揮其抗癌作用。

5 VD的臨床應用

目前，VD的臨床應用越來越受到重視。研究表明，口服VD及其類似物，如骨化三醇即可使血清中的VD水平明顯上升［19］。對CHC患者的研究發現，在給予標準療法治療的同時，每天額外給予1 000～4 000單位的VD，CHC患者的SVR與標準療法相比明顯上升［20］。在以IFN為基礎的抗病毒治療的CHC患者中，血清VD＜75 n mol／L時，才可考慮VD補充治療。VD應用于臨床的主要不良反應是高鈣血癥。在體外實驗中，VD顯示出了抗肝細胞癌活性的作用［21］。VD類似物能夠抑制腫瘤，而不引起高血鈣，但一些VD類似物雖已進入Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗，卻并未發現其對肝細胞癌有益。EB1089是一種已知的VD類似物，與VD相比，其不僅具有更強的抗腫瘤作用，且對機體鈣代謝的影響僅為VD的50%，已在多種腫瘤的臨床研究中取得了較好的效果。Dal hoff等［22］在EB1089的Ⅱ期臨床研究中發現，當劑量維持在10μg／d時，患者不會出現嚴重的高鈣血癥等不良反應，整體來說具有一定的臨床效果。最新發現的VD類似物MART－10在體外有比VD強100倍的抗增殖活性，且注入動物體內并沒有引起高鈣血癥，將可能成為治療肝細胞癌的藥物［23］。

6 結語

VD作為一種免疫調節因子，在肝臟免疫方面起到的作用尚未明確。深入研究VD血清學水平對于肝臟疾病的作用，并進一步探索VD對慢性肝病影響的理論基礎，將為慢性肝病的防治提供新的依據與思路。

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