張 恬,殷泉忠,沙江明,顧一航
(江陰市人民醫院老年醫學科,江蘇 江陰 214400)
維生素D既往僅被認為是一種與骨代謝關系密切的人體所必需的脂溶性維生素,通過參與鈣、磷代謝調節骨密度[1]。近年來隨著研究的深入,發現維生素D缺乏與很多老年慢性疾病的發生發展密切相關,包括內分泌代謝性疾病、心血管疾病、骨骼肌肉疾病等。本文將從維生素D與老年代謝綜合征的相互作用進行詳細的綜述,為臨床合理補充維生素D,積極防治老年慢性病提供方法和思路。
維生素D有內外兩種來源。外源性維生素D又分為植物性食物來源的維生素D2及動物性食物來源的維生素D3。90%的內源性維生素D是由皮膚內的7-脫氫膽固醇在特定波長的紫外線(290~315 nm)作用下合成的,同時日照所合成的維生素D含量可保持動態平衡,因日光可破壞皮下多余維生素D,故即使機體接受過度的日曬亦不會造成維生素D超量而出現中毒[2]。維生素D對疾病的發生、發展產生影響主要是通過調節機體免疫功能、減少相關炎癥反應、抑制免疫反應的方式實現的。此外,維生素D受體基因、羥化酶基因和維生素D結合蛋白基因的多態性也參與了疾病的發生。
代謝性綜合征是指人體的蛋白質、脂肪、碳水化合物等物質發生代謝紊亂的病理狀態,是一組復雜的代謝紊亂癥候群,其中心環節是肥胖和胰島素抵抗。2018版中國老年2型糖尿病診療措施專家共識指出:我國老年人群中糖尿病20.9%,糖尿病前期40%存在糖代謝異常,30%~50%患有血脂代謝紊亂,40%~70%患有高血壓病。同時,相比單純體重指數(BMI)增高,老年人群中更常見的是腹型肥胖。30%~40%老年人群患有代謝綜合征,即同時合并糖代謝紊亂、向心性肥胖、高甘油三酯血癥、高血壓病。僅有不到10%的人群無上述各項疾病。高血糖、血脂紊亂和高血壓三者并存將使心腦血管死亡風險增加3倍[3]。
老年人由于胰島功能下降,容易發生糖代謝紊亂,引起高血糖甚至是糖尿病。老年人高血糖特點是更為嚴重的胰島素抵抗和胰島素代償性分泌增加。老年糖尿病患者中95%以上是2型糖尿病,國內外多項研究表明老年2型糖尿病患者維生素D缺乏較普通老年人更為嚴重。維生素D水平可能通過以下兩方面影響血糖:維生素D可以通過調節胰腺組織中的維生素D依賴的鈣結合蛋白以及β細胞內的維生素D受體(VDR)促進β細胞合成、分泌胰島素。維生素D能夠升高鈣離子濃度,而胰島素分泌是一個鈣依賴的過程,故維生素D的缺乏導致鈣離子濃度低下,影響β細胞的分泌功。維生素D對胰島素敏感性的調節可以通過多條途徑參與其中。主要有:①1,25(OH)2D通過實現對骨骼肌細胞表面的微囊蛋白1表達水平的下調引起胰島素抵抗、糖代謝受損。②調節胰島素受體基因、PPARδ的表達水平,使胰島素敏感性增加。③參與鈣代謝的間接過程提高胰島素敏感性。④干擾細胞因子基因中的維生素D反應元件、相關轉錄因子,影響炎癥因子的生成,提高胰島素敏感性。維生素D缺乏可能引起胰島β細胞功能低下及加重胰島素抵抗,最終導致2型糖尿病[4]。
肥胖是一種體內脂肪過度蓄積和體重超常為特征的慢性代謝性疾病,其中,中心性肥胖和(或)腹型肥胖更具病理意義。肥胖會導致嚴重的心血管事件,是心臟病和腦卒中最重要的危險因素。老年肥胖患者與維生素D不足或缺乏密切相關的主要原因在于老年肥胖者對戶外活動及健康飲食的依從性較差導致內外源性維生素D攝入、合成功能障礙。其次,因脂肪組織對脂溶性的維生素D具有很強的吸收作用,而肥胖者機體脂肪組織較正常人群顯著增多,因此,機體維生素D分布容積擴大,但可發揮生理作用的血清維生素D相對不足,生物利用度明顯減弱。另一方面,血清維生素D水平下降或相對不足均可促進甲狀旁腺激素(PTH)分泌,PTH對脂肪組織的生理作用是通過調節脂肪合成細胞內鈣離子水平的變化促進脂肪合成增多、分解減少。此外,維生素D缺乏還可以促進前脂肪細胞向脂肪細胞分化。因此,維生素D缺乏最終導致脂肪合成增多、引起肥胖。
老年人即使體重指數在正常范圍正常也容易發生血脂代謝紊亂。目前對于老年人群維生素D與血脂代謝關系的研究結論并未達成一致,但大多數研究表明維生素D缺乏會導致血脂代謝異常。目前研究對維生素D水平下降導致血脂異常的機制尚處于探索階段。其中最可靠的解釋有以下幾點:①維生素D可促進脂肪細胞鈣離子水平上升,增加脂肪酸合成酶活性,促進脂肪細胞儲存脂肪并減少脂肪分解。當血清維生素D水平下降,則引起脂肪細胞中鈣離子水平下降,脂肪酸合成酶活性及脂肪細胞存脂作用減弱,脂質釋放進入血循環,血清脂質水平升高[5]。②具有活性的1,25(OH)2D或其類似物可減少單核細胞/巨噬細胞的促炎性細胞因子釋放,減低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)沉積。③1,25(OH)2D的抗氧化作用可以減少機體對LDL-C的攝取作用,減少泡沫細胞比例。LDL-C在巨噬細胞/吞噬細胞內蓄積氧化、形成泡沫細胞,泡沫細胞最終形成脂肪條紋,參與動脈粥樣硬化斑塊的構成。
原發性高血壓是老年人最常見的慢性疾病之一,是老年人致死致殘的一個重要病因,且發病率呈逐漸升高趨勢。維生素D與高血壓的作用近年來也受到逐步關注。目前認為維生素D與高血壓有關可能的機制有:①維生素D缺乏可以激活腎素-血管緊張素系統(RAS)。RAS系統起調節人體血壓、水電解質平衡的作用, 但是過度的RAS激活是形成高血壓的重要原因。維生素D發揮降壓作用的途徑可能是通過抑制RAS系統激活或減少RAS系統中的某些物質產生。當維生素D受體所結合的活性維生素D減少,導致RAS系統降壓物質分泌或合成減少,具有升壓作用的血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)分泌增多,導致血壓升高,其具體機制目前尚需進一步探索。②維生素D對內皮細胞的功能具有改善作用,維生素D的缺乏會引起血管內皮的舒張功能下降;血管內皮細胞的功能受損可引起多種心血管疾病,導致具有舒張作用的物質一氧化氮(NO)減少,促使血管舒張功能下降,動脈壓升高。③促進血管氧化應激反應。維生素D的代謝產物之一鈣三醇有增強高血壓患者腎動脈的內皮依賴性舒張反應和抵抗動脈內氧自由基(ROS)的作用,可通過下調AngⅡ受體AT1 NADPH氧化酶亞單位(NOX-2 NOX-4 p67phox)和上調超氧化物歧化酶1(SOD-1)表達水平引起血壓下降。④增加胰島素抵抗[6]。維生素D同胰島β細胞表面的VDR結合,參與胰島β細胞的生長和分化過程,提高機體對胰島素的敏感性。同時維生素D所具有的降低血清游離脂肪酸的能力也可以起到胰島素的增敏作用,參與血壓調節,影響高血壓病的發生發展。⑤維生素D還可以興奮中樞神經系統增加利鈉肽分泌,保護腎臟等。