血清維生素D水平與活動性肺結核患病的相關性

韓駿鋒 吳琦

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·論著·

血清維生素D水平與活動性肺結核患病的相關性

韓駿鋒 吳琦

目的 評價活動性肺結核患者血清維生素D的水平，并探討其與結核病患病的相關性。方法 選取天津市海河醫院2011—2014年的初治活動性肺結核患者90例作為肺結核組，及同期在本院正常成年人進行體格檢查者40名作為對照組，應用酶聯免疫法進行血清25-羥基維生素D[25-(OH)VD]濃度測定，分析肺結核組和對照組差異。同時，將肺結核組按照病變嚴重程度又分為輕度、中度、重度組，并對各組血清25-羥基維生素D水平進行比較。結果 肺結核組血清25-羥基維生素D濃度為(21.740±4.546)nmol/L，低于對照組的(25.236±4.435) nmol/L，差異有統計學意義(t=4.08，P<0.05)。將肺結核組90例患者按照病變范圍輕度、中度、重度的標準分為3組，其中輕度組25例，血清25-(OH)VD濃度為(24.164±4.547)nmol/L；中度組25例，濃度為(24.827±6.896)nmol/L；重度組40例，濃度為(20.883±3.805)nmol/L。各組比較，差異有統計學意義(F=4.04，P<0.05)；進一步的兩兩比較顯示，輕度組25-(OH)VD濃度高于重度組(q=3.51，P<0.05)；中度組血清25-(OH)VD濃度高于重度組(q=3.70，P<0.05)。結論 活動性結核病患者血清中維生素D的水平明顯低于正常成年人，維生素D水平不僅與肺結核的患病存在關聯，并且與肺結核病變嚴重程度存在關聯。

活動性肺結核； 維生素D； 相關分析

結核病目前仍是全球衛生系統的主要挑戰之一，是嚴重危害人民群眾健康的呼吸道傳染病。我國現有≥15歲耐多藥肺結核患者33.9萬例，廣泛耐藥結核病患者10.5萬例，耐藥結核病的不斷增加，對結核病控制是個巨大的挑戰[1]。維生素D為固醇類衍生物，具有抗佝僂病作用，又稱抗佝僂病維生素。維生素D的主要生理作用是影響鈣磷代謝。近年來，許多文獻都描述了維生素D的其他非傳統作用，包括其在自身免疫性腦脊髓炎[2]，多發性硬化癥[3]，膠原誘導的關節炎[4]，糖尿病，心血管疾病[5]和癌癥[6]等疾病中的作用。在抗生素前時代，維生素D被用來治療肺結核，并且曾經取得了較好的效果，故較多學者一直推測肺結核患者血清中維生素D的水平低于正常人群[7-8]。有研究證實，維生素D的缺乏可以增加肺結核的患病風險[9]，并認為維生素D可以通過影響人體的免疫系統功能而發揮作用。基于以上活動性肺結核患者中維生素D的研究證據，為進一步評價維生素D水平對肺結核患者的影響機制，筆者進行了針對肺結核患者維生素D水平的測定，并分析其與病變嚴重程度關系，以為今后應用維生素D聯合抗結核藥物治療結核病的可行性提供科學依據。

對象和方法

一、研究對象

選取天津市海河醫院2011年1月至2014年12月入院治療的初治活動性肺結核患者作為肺結核組，共90例。選取同期入院進行常規查體的健康成年人作為對照組，共40名。所有研究對象均簽署知情同意書，并經天津市海河醫院倫理委員會審核通過。

二、入選標準

1.肺結核組：(1)痰分枝桿菌涂片陽性和(或)分枝桿菌培養陽性，菌種鑒定為結核分枝桿菌；(2)影像學檢查符合活動性肺結核表現；(3)未曾接受過抗結核藥物治療；(4)既往體健，無其他基礎疾病及用藥史；(5)進食正常，近3個月無應用任何含維生素及微量元素的保健品史。以上標準均須同時滿足。

2.對照組：(1)既往體健，無基礎疾病及用藥史；(2)常規體格檢查中各指標提示無明顯異常；(3)進食正常，近3個月無應用任何含維生素及微量元素的保健品史。以上標準均須同時滿足。

三、方法

1.標本準備：肺結核組均為入院當天或第2日用藥治療前空腹取血測定；對照組為正常人體格檢查者空腹取血測定。應用帶有促凝劑及分離膠的取血管抽取外周靜脈血3 ml后靜置即可析出血清，后取血清1 ml，樣本收集之后馬上儲藏于-20 ℃冰箱中。

2.結果測定：應用英國Immunodiagnostic Systems Linited(IDS Ltd) 血清25-羥基維生素D[25-(OH)VD]檢測試劑盒，采用酶聯免疫法進行測定。計算校準品、質控品及樣本的結合百分率，計算公式為：B/B0%=平均吸光率/校準品吸光率×100%

3. 繪制標準曲線：以B/B0%為縱坐標，25-(OH)D濃度為橫坐標，做半對數標準曲線。每個待測樣本均計算B/B0%，在標準曲線上找對應的25-(OH)VD濃度值。

4. 肺結核組分組：將肺結核組90例患者按照胸部X線攝片分區標準分別以第2、4前肋下緣水平將雙肺分為6個區域，其中病變分布1～2個區域的定義為輕度組；3～4個區域為中度組；5～6個區域為重度組；存在空洞者增加一個區域。對每組的人數及25-(OH)VD濃度數值進行統計分析。

四、統計學分析

結 果

一、 一般資料

肺結核組90例，其中男54例，女36例，平均年齡(38±5.3)歲。對照組40名，其中男24名，女16名，平均年齡(37±9.5)歲。

二、血清25-(OH)VD濃度比較

肺結核組血清25-(OH)VD濃度為(21.740±4.546) nmol/L，對照組為(25.236±4.435)nmol/L，差異有統計學意義(t=4.08，P<0.05)，肺結核組血清中25-(OH)VD水平低于對照組。

三、肺結核組分組比較

將90例患者按照病變范圍分為輕度、中度、重度組，每組分別計算血清25-(OH)VD。其中，輕度組25例，濃度為(24.164±4.547)nmol/L；中度組25例，濃度為(24.827±6.896)nmol/L；重度組40例，濃度為(20.883±3.805)nmol/L。三組比較，差異有統計學意義(F=4.04，P<0.05)。進一步的兩兩比較顯示，輕度組血清25-(OH)VD濃度高于重度組(q=3.51，P<0.05)；中度組血清25-(OH)VD濃度高于重度組(q=3.70，P<0.05)。

討 論

當前，肺結核發病率非常高，2015年全球結核病年度報告指出每年約有150萬例患者死于結核病[10]。有較多證據表明結核病患者的血清維生素D濃度與健康受試者相比明顯低下[11-12]，這種觀點與本研究所得出的結論相同。因此，筆者可以有根據地初步推測我國結核病患者體內維生素D水平的確低于正常人，但仍需更大樣本量的試驗證實。為了研究低血清維生素D水平和人類活動性結核病患病風險之間的關聯，Nnoaham和Clarke[13]對1980—2006年間的出版物進行了系統研究和薈萃分析，發現低血清維生素D水平與活動性結核病患病的高風險確有關聯。

然而，維生素D是具體通過什么作用機制來發揮其對抗結核分枝桿菌的作用呢？首先，維生素D可以通過提高被感染的巨噬細胞中的吞噬小體和溶酶體的融合來降低結核分枝桿菌的生存能力[14]。巨噬細胞吞噬細菌，但正常清除細菌的反應會被結核分枝桿菌的防御機制所阻斷。有一種潛在的方式能使得分枝桿菌阻止自身被消滅，這種反應涉及到糖化磷脂酰肌醇脂質阿拉伯甘露聚糖，這是一種組成分枝桿菌細胞膜的化合物。脂質阿拉伯甘露聚糖可以使吞噬小體移位，阻斷正常吞噬小體的化膿過程并進一步和溶酶體融合[15-16]。另一種潛在的分枝桿菌防衛機制需要抑制鈣離子信號的傳遞，而這種信號傳遞是吞噬小體化膿過程所必須的，這是來自宿主巨噬細胞的防衛功能[17]。以上的研究說明，巨噬細胞是對抗結核分枝桿菌感染的主要力量。而維生素D是巨噬細胞活動的調節劑，可以增強宿主抗結核分枝桿菌的活力。維生素D本身并無抗結核作用，但是它的活性代謝產物1，25二羥維生素D可以調節結核感染患者的宿主反應，它可以提高巨噬細胞限制結核分枝桿菌生長的能力[18]。結核分枝桿菌感染阻止巨噬細胞化膿及形成吞噬溶酶體的能力在1，25二羥維生素D出現后被完全逆轉了[14]。維生素D誘導吞噬溶酶體形成的途徑是γ干擾素依靠的巨噬細胞活化，需要磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)的調節，并且由還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)依賴的吞噬細胞氧化酶介導[19]。PI3-K是一個多功能的信號分子，參與廣泛的細胞代謝過程，可以幫助調節從核內體到溶酶體的轉運。有報道證實體外實驗中，維生素D缺乏的小鼠巨噬細胞功能異常，但這些缺陷可以通過體內外1，25二羥維生素D的補充修復校正。

其次，1，25二羥維生素D可以增強亮氨酸-亮氨酸-37(LL-37)的合成。LL-37是一種殺菌肽，除了直接的殺菌活力，LL-37也可以通過吸引單核細胞、T淋巴細胞和中性粒細胞趨化到被感染部位而調節免疫反應[14]。1，25二羥維生素D在中性粒細胞及巨噬細胞中的出現可以通過劑量依賴的方式上調LL-37的編碼基因Hcap-18，提示了1，25二羥維生素D與LL-37的聯合在宿主抵抗結核感染過程中可能起到了很大作用。

另外，金屬蛋白酶(MMP酶，是一種促血管生長因子)能降解肺細胞外基質的部分成分。結核分枝桿菌可以誘導受結核分枝桿菌感染的患者體內巨噬細胞中MMP的表達[20]。已有研究表明，1，25二羥維生素D可以通過體內單核細胞抑制MMP的分泌，并增強其抑制劑(金屬蛋白酶-1的組織抑制劑)在肺結核患者體內的水平從而發揮其保護作用[21]。

可見，維生素D對抗結核分枝桿菌的作用機制存在較多方面，其可以對多種細胞及細胞因子發揮作用，從而影響機體的免疫功能進而影響肺結核的發生及嚴重程度。而當人體內維生素D不足的時候，其對結核分枝桿菌的限制及人體內各種細胞因子的功能產生影響，從而影響肺結核的發生及嚴重程度。

本研究證實了肺結核患者體內維生素D的水平的確明顯偏低，不過，維生素D的水平與肺結核嚴重程度的關系目前尚無明確報道。本研究將90例患者按肺內病變的嚴重程度分成3組，經過分別測定及比較3組維生素D的水平顯示重癥肺結核患者體內維生素D水平明顯低于輕、中度組，可以推測維生素D水平不僅與肺結核的發生存在關聯，并且與重癥肺結核的發生存在關聯，其在患者內的水平越低，患重癥肺結核的可能性越大，更加說明了維生素D與肺結核患病的關聯。

既然維生素D的濃度影響著肺結核的發生及嚴重程度，那么患病后給予患者常規補充維生素D對于治療是否有益呢？這應該是我們今后研究的方向。近年來國際上已經有一些關于維生素D治療肺結核的雙盲、隨機對照的試驗來證實維生素D的作用。Nursyam等[22]將67例活動性肺結核患者隨機分組，將維生素D加入正規抗結核方案中作為病例組進行臨床觀察，結果顯示痰菌轉陰率有很大差別，病例組明顯高于對照組，影像學檢查改善的比例同樣高于對照組。同樣，Wejse等[23]進行的隨機、雙盲的試驗也證明了以上觀點。

本試驗結果顯示了活動性肺結核患者血清中維生素D水平明顯低于正常成年人，且與肺結核的嚴重程度相關，其影響機制是多方面的。而當前國際已有應用維生素D治療肺結核成功的研究，在結核病的治療日益艱難的今天，如通過研究能夠找到可以增強治療效果的方法，無疑會給患者帶來極大的益處，筆者還將對此做進一步的研究。

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(本文編輯：王然 李敬文)

The relationship between serum vitamin D level and activity tuberculosis

HANJun-feng,WUQi.

KeyLaboratoryofInfectiousDiseasePreventionandTreatmentofChineseMedicineTuberculosisDepartment，TianjinHaiheHospital，Tianjin300350,China

WUQi,Email:wq572004@163.com

Objective To evaluate the level of serum vitamin D in activity pulmonary tuberculosis patients, and to explore its relationship with the severity of pulmonary tuberculosis. Methods Ninety hospitalized patients of activity pulmonary tuberculosis (test group) and 40 healthy adults (control group) were enrolled in Haihe hospital in Tianjin City from 2011 to 2013. 25-hydroxy-vitamin D levels in serum was tested by enzyme linked immunosorbent assay. To compare with the 25-hydroxy-vitamin D levels between activity pulmonary tuberculosis patients and health adults. Meanwhile, The relationship between the 25-hydroxy-vitamin D levels and the severity of pulmonary tuberculosis was compared. Results The serum 25-hydroxy-vitamin D levelsin test group (21.740±4.546) nmol/L was lower than that in control group (25.236±4.435) nmol/L,t=4.08，P<0.05. Furtherly,the test group was divided into 3 groups according to their severity of disease. The serum 25-hydroxy-vitamin D levels was (24.164±4.547) nmol/L in mild group (25 patients); (24.827±6.896) nmol/L in moderate group (25 patients) and (20.883±3.805) nmol/L in severe group (40 patients), respectively. There are the significant statistical differences among three groups (F=4.04,P<0.05). Comparison of two groups, the serum 25-hydroxy-vitamin D levels was higher in mild groupthan that in severe group (q=3.51，P<0.05),and the serum 25-hydroxy-vitamin D levels was higher in moderate group than that in severe group (q=3.70，P<0.05). Conclusion The serum 25-hydroxy-vitamin D levels of activity pulmonary tuberculosis patients is obviously lower than that in heslthy adults. Also, the serum level of vitamin D in TB patients is associated with the severity of pulmonary tuberculosis.

Activity pulmonary tuberculosis； Vitamin D； Correlation analysis

10.3969/j.issn.1000-6621.2016.04.017

300350 天津市海河醫院結核科 國家中醫藥管理局中醫藥防治傳染病重點實驗室 (韓駿鋒)，呼吸科(吳琦)

吳琦，Email：wq572004@163.com

2015-11-08)