崔承 周怡昆
(昆明理工大學 云南 昆明 650032)
維生素D(vitamin D,VD)又稱鈣化醇是一種類固醇激素,主要以維生素D2和維生素D3兩種形式存在,生理功能基本類似。前者可以從食物中得到補充,皮膚在陽光下可以產生維生素D3。維生素D到達肝臟中和腎臟后,在羥化酶的作用下羥基化形成具有生物活性1,25(OH)2D3。
2型糖尿病是由β細胞功能受損,胰島素抵抗和胰島素抵抗增加所致系統炎癥引起的一種代謝疾病。下面將從以上幾個方面進行綜述。
維生素D已被證明會影響胰島素分泌,胰島素敏感性和炎癥。此外,β細胞表達VDR,以內分泌或旁分泌的方式產生具有生物活性的1,25(OH)2D,影響其他胰腺細胞。β細胞功能缺失導致的胰島素分泌不足在T2DM的發病機制中起關鍵作用。雖然維生素D在2型糖尿病中的作用機制尚未明確,但在動物模型中發現維生素D能夠維持胰島β細胞功能[1]。胰島中發現VDR并產生1,25-羥基維生素D3。MIN6細胞在給予1,25-羥基維生素D3后,細胞溶質中Ca2+緩慢增加表明了維生素D對Ca2+通道的影響。在VDR啟動子中鑒定出維生素D應答元件,并且在給予1,25-羥基維生素D324小時后已觀察到基因的轉錄激活。
早期研究發現維生素D缺乏會降低葡萄糖刺激下大鼠胰腺細胞的胰島素分泌,補充維生素D可以恢復胰島素分泌。維生素D促進胰腺β細胞分泌胰島素的具體機制是[2]:胞內經1-α羥化酶活化的維生素D或者以活性形式的維生素D(1,25OH2D)進入β細胞后激活胞內維生素D核受體和與人胰島素基因啟動子中維生素D反應元件結合(VDRE)的視黃酸x受體(VDR-RXR)的相互作用,增強胰島素基因的轉錄激活,增加胰島素的合成[3]。
在維生素D促進胰島分泌的過程中,刺激胰島素受體(INS-R)的表達增強胰島素敏感性。1,25(OH)2D通過激活過氧化物酶增殖物激活受體δ(PPAR-δ)來增強胰島素敏感性,PPAR-δ是一種調節骨骼肌和脂肪組織中脂肪酸代謝的轉錄因子,減輕運動后因氧化磷酸化引起的疲勞[4]。1,25(OH)2D通過調控胞內外鈣濃度和細胞膜通量來影響胰島素敏感性。胰島素靶組織(肌肉和脂肪組織)細胞內鈣的變化導致周圍胰島素抵抗,通過胰島素信號轉導受損導致葡萄糖轉運體活性下降。維生素D也可能通過腎素-血管緊張素醛固酮系統(RAAS)間接影響胰島素抵抗。維生素D不足會增加骨骼肌脂肪浸潤,促進胰島素抵抗。
維生素D直接或間接地減輕2型糖尿病患者炎癥。1,25(OH)2D通過下調NF-kB,TNF-α和其他促炎分子的轉錄因子的表達來保護β細胞免受細胞因子誘導的細胞凋亡,增加胰島素敏感性。1,25(OH)2D抑制細胞因子誘導的Fas表達,產生抗細胞凋亡作用[5]。1,25(OH)2D還參與其他免疫調節作用,如阻斷樹突狀細胞分化,抑制淋巴細胞增殖,抑制泡沫細胞形成和巨噬細胞攝取膽固醇,增強調節性T淋巴細胞發育,防止由2型糖尿病引起的炎癥對β細胞功能的損傷。
觀察性研究顯示T2DM患者糖化血紅蛋白與維生素D狀態呈負相關,維生素D在血糖控制中的可能作用。研究人員研究補充維生素D對T2DM患者胰島素抵抗的影響發現:用維生素D治療后血清空腹血糖,胰島素和HOMA-IR顯著改善。但尚未在臨床中得到證實。在一項有275名T2DM參與的雙盲實驗發現嚴重缺乏維生素D的T2DM患者在補充6個月維生素D后對血糖控制的顯著效果。但Krul-Poel等人[6]研究發現維生素D補充對血糖控制不佳患者空腹血糖的影響有利。2型糖尿病患者可能從維生素D補充劑中受益,這仍然是未來研究的一個領域。
維生素D缺乏與葡萄糖耐量降低之間的關系尚不完全清楚。一些臨床試驗顯示維生素D對胰島素分泌,胰島素抵抗和HbA1c的有影響。但這些影響在維生素D嚴重缺乏和基礎葡萄糖耐量低的2型糖尿病患者顯著。目前不建議補充維生素D用來預防或改善T2DM。未來需要進一步研究,來揭示維生素D與2型糖尿病之間的關系。