近年來，隨著維生素 D 對機體免疫調節(jié)功能研究的日益深入，很多證據(jù)表明維生素 D 不僅在其經(jīng)典的穩(wěn)定體內鈣磷代謝方面發(fā)揮功能，而且在膿毒癥 (sepsis) 的發(fā)生發(fā)展過程中也起重要作用。

膿毒癥是病原體與宿主免疫系統(tǒng)、炎癥反應之間相互作用并最終導致的失控性炎癥反應。維生素 D 可通過對多種免疫細胞和細胞因子發(fā)揮作用來調控固有免疫和抑制適應性免疫應答，對膿毒癥的發(fā)生發(fā)展可能有保護作用。本文旨在對近年來維生素 D 在膿毒癥免疫調節(jié)中的作用研究進展進行綜述。

1 維生素 D 在膿毒癥中的重要地位

目前已有許多研究證實維生素 D 和膿毒癥之間存在相關性。在一個涉及 2 399 例重癥監(jiān)護病房 (ICU) 患者的多中心回顧性觀察性研究中發(fā)現(xiàn)，維生素 D 不足和缺乏組的總體病死率明顯升高，而且血清維生素 D 水平降低與血培養(yǎng)陽性率升高之間存在顯著的相關性。

此外，近期也有一些針對維生素 D 和膿毒癥的前瞻性研究，其結果值得尋味。在一個針對外科 ICU 患者的小樣本單中心研究中，維生素 D 缺乏組感染及膿毒癥的發(fā)生率更高，但與非缺乏組之間比較差異無統(tǒng)計學意義；

而對其中急性生理學與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHEⅡ) 評分 >18 分的部分患者再次進行分析后發(fā)現(xiàn)，與非缺乏組相比，缺乏組的 ICU 住院時間、總住院時間均顯著延長，感染發(fā)生率升高了 1 倍。

在另一個納入 92 例膿毒癥及感染性休克的創(chuàng)傷患者的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，維生素 D 可以作為病死率的預測指標。由此可見，機體維生素 D 水平與膿毒癥的進程及預后密切相關。

2 維生素 D 發(fā)揮免疫學功能的生理學基礎

2.1 免疫細胞中存在維生素 D 代謝酶 (CYP27B1)：免疫細胞中活性維生素 D 不僅受到全身活性維生素 D 水平的影響，還可以通過 CYP27B1 自身合成而產(chǎn)生。維生素 D 在循環(huán)中以 25(OH)D 和 1，25(OH)D 形式存在，通常以 25(OH)D 含量代表機體維生素 D 的水平。25(OH)D 通過 CYP27BI 的作用轉化為 1，25(OH)D 而發(fā)揮活性作用。

但是全身的 1，25(OH)D 水平遠不足以影響機體的免疫功能。在大多數(shù)免疫細胞中都發(fā)現(xiàn)了 CYP27B1，提示免疫細胞可在局部生成活性維生素 D。這一過程與腎臟產(chǎn)生 1，25(OH)D 的過程迥異，主要有以下特點：第一，免疫細胞中 CYP27BI 的表達水平受免疫信號調節(jié)。

單核／巨噬細胞中 CYP2781 的表達隨著 y- 干擾素 (IFN-y)、脂多糖(LPS)、結核分支桿菌分泌的脂蛋白(MtbP19) 及病毒感染而表達上調。樹突細胞 (DC) 中 CYP27B1 表達水平隨細胞自身的成熟而上調，同樣，隨 T 細胞及 B 細胞活化，CYP27B1 表達顯著增加。第二，免疫細胞產(chǎn)生 CYP27B1 的過程不受局部高水平的 1，25(OH)D 負反饋調節(jié)。

2.2 免疫細胞中存在維生素 D 受體：機體免疫系統(tǒng)中廣泛分布的維生素 D 結合受體 (VDR) 是活性維生素 D 發(fā)揮生物學活性的結構基礎。幾乎所有免疫細胞中都存在 VDR，包括活化的 CD4⁺T 細胞、CD8⁺T 細胞、B 細胞、中性粒細胞及抗原呈遞細胞。并且研究發(fā)現(xiàn)，某些免疫細胞中 VDR 的表達水平受免疫信號調控。

比如，幼稚 T 細胞中僅表達極少的 VDR，一旦 T 細胞活化后 VDR 的表達顯著增加。相反，單核細胞向巨噬細胞或 DC 細胞分化的過程伴隨著 VDR 表達的降低，導致成熟的巨噬細胞或 DC 細胞對 1，25(OH)D 敏感性下降。VDR 在免疫系統(tǒng)中廣泛表達的發(fā)現(xiàn)使得人們對維生素 D 免疫調節(jié)重要作用有了重新的認識。

可見，免疫細胞中 VDR 及 CYP27B1 的存在及其隨機體免疫狀態(tài)的動態(tài)變化特點提示 1，25(OH)D 是通過自分泌和旁分泌機制作用于免疫細胞的。

3 維生素 D 調節(jié)膿毒癥時機體的固有免疫

3.1 促進抗微生物肽合成：單核／巨噬細胞吞噬是固有免疫的主要防御機制，而 1，25(OH)D 可增強單核／巨噬細胞對病原體的清除能力。體外研究證實，維生素 D 促進單核細胞分化為巨噬細胞，并且提高巨噬細胞的化學趨化和噬菌能力。近年來研究的熱點主要針對維生素 D 和抗微生物肽的關系。

抗微生物肽以抗菌肽（Cathelicidin，其活性成分為 LL-37）和防御素 B 為代表。Cathelicidin 具有廣譜抗菌活性、促進炎性細胞的化學吸附以及減輕內毒素血癥等功能。

Jeng 等在對重癥患者的觀察中發(fā)現(xiàn)，25(OH)D 水平與血清中 LL-37 的表達呈正相關，提示 LL-37 水平受維生素 D 含量的調節(jié)。有趣的是，Dixon 等觀察到只有在血清 25(OH)D<32 ug/L 時，25(OH)D 水平才與 LL-37 呈正相關。加入 25(OH)D 后，巨噬細胞 VDR 和 CYP27B1 的表達增加，促進 LL-37 的產(chǎn)生，提高對結核菌的殺菌效率。

最近的一些研究表明，在機體其他種類細胞中，維生素 D 能夠通過與巨噬細胞中不同的作用機制刺激靶細胞產(chǎn)生 Cathelicidin，維生素 D 還可上調防御素 B 的表達，而防御素 B 在機體的免疫防御中具有更加廣泛的功能。

盡管目前關于維生素 D 調節(jié)微生物肽發(fā)揮殺菌活性的研究主要集中在結核桿菌感染的巨噬細胞，但維生素 D 對抗微生物肽的調節(jié)作用進一步表明其在機體清除感染機制中發(fā)揮重要作用。

3.2 調節(jié)機體抗原識別能力：1，25(OH)D 對機體抗原識別能力的調節(jié)具有雙向性的特點。膿毒癥時，Toll 樣受體 (TIR) 參與活化細胞內下游信號轉導通路，激活核轉錄因子 -KB(NF-KB)/Rel 家族轉錄因子，增加促炎基因的轉錄活性和高表達。

盡管體外試驗證實，1，25(OH)D 能夠誘導 CD14 分子以及模式識別受體 NOD2 蛋白的表達增加，活化 TLR，增強機體的抗原識別能力，但是 Sadeghi 等的研究發(fā)現(xiàn)，TLR 配體在活化單核細胞的同時，誘導單核細胞內 CYP21B1 活性增強，合成大量的 1，25(OH)D，抑制單核細胞表面 TLR2 和 TLR4 的過度激活，降低單核細胞對細菌細胞壁的敏感性。

此效應在感染 72h 后最為明顯，提示維生素 D 在感染后期防止過度的 TLR 活化及炎癥反應方面發(fā)揮負反饋調節(jié)作用。維生素 D 這種對機體抗原識別能力的雙向調節(jié)機制，在增強機體清除感染的能力和維持機體免疫平衡方面具有重要意義。

3.3 保護內皮功能：病原微生物誘導內皮細胞過度活化在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展中至關重要，維生素 D 通過以下機制對內皮細胞起保護作用。首先，1，25(OH)D 抑制 LPS 誘導的髓樣分化抗原 88(MyD88)依賴性內皮細胞 NF-KB 的活化，從而減少白細胞介素（IL-6、IL-8）和受激活調節(jié)正常 T 細胞表達和分泌因子 (RANTES) 的產(chǎn)生。

另外，血管內皮細胞對縮血管物質反應性降低也是感染性休克的重要特征之一。在體研究發(fā)現(xiàn)，活性維生素 D 通過與血管內皮細胞上的維生素 D 受體結合，抑制內皮細胞活化和血管擴張，并且提高機體對去甲腎上腺素等縮血管物質的反應性。維生素 D 對內皮細胞固有免疫功能的調節(jié)及對機體循環(huán)狀態(tài)的影響使其成為膿毒癥潛在的治療手段。

4 維生素 D 調節(jié)膿毒癥時機體的適應性免疫應答

4.1 誘導 DC 細胞產(chǎn)生免疫耐受：目前認為失控性炎癥反應是嚴重膿毒癥患者免疫功能紊亂的病理生理基礎，減輕膿毒癥失控的炎癥反應是降低早期病死率和預防膿毒癥及多器官功能障礙的關鍵。1，25(OH)D 抑制適應性免疫應答，利于膿毒癥時獲得性免疫自身耐受性的維持。

DC 細胞是啟動特異性免疫應答的初始環(huán)節(jié)，并且是 1，25(OH)D 免疫抑制主要作用的靶細胞。研究表明，加入 1，25(OH)D 后，DC 細胞表面共刺激分子 CD40、CD80、CD86 以及主要組織相容性復合物Ⅱ(MHCⅡ) 分子的表達減少，并且 CD83 的表達下調，表明 1，25(OH)D 抑制 DC 細胞的分化和成熟。

其次，維生素 D 調節(jié) DC 細胞相關的細胞因子和趨化因子的表達。1，25 (OH)D 降低幼稚 DC 細胞的增殖和 IFN-y 的分泌，從而減弱 DC 細胞誘導初始 T 細胞活化的能力。另外，維生素 D 減少成熟 DC 細胞分泌 IL-12 和 IL-23，分別抑制初始 T 細胞向輔助性 T 細胞 l(Thl) 和 Th17 方向分化；增加 IL-10 的合成，抑制巨噬細胞活性，促進成熟 DC 細胞的凋亡。

維生素 D 對 DC 細胞的分化、增殖、成熟、凋亡和趨化的影響降低了 T 細胞的反應性，促進調節(jié)性 T 細胞的產(chǎn)生，從而增強機體的免疫耐受。

4.2 調節(jié)性 T 細胞功能：維生素 D 抑制受體誘導的 T 細胞的增殖和成熟，并調節(jié)多種炎癥細胞因子。1，25(OH)D 抑制活化 T 細胞表達 IFN-y、IL-2、腫瘤壞死因子 -α(TNF-α)，并促進 IL-4、IL-5、IL-10、IL-12 等抗炎因子的合成，從而促進 T 細胞向 Th2 型分化，調控 Thl/Th2 免疫偏移。

Th17 細胞作為 CD4+T 細胞的亞型，參與維持炎癥反應，加重組織損傷。1，25(OH)D 通過抑制 DC 細胞促進 Th17 CD4+T 細胞的分化能力，并且減少 IL-17 的合成，因而降低 Th17 細胞的促炎效應。此外，1，25(OH)D 能直接促進調節(jié)性 T 細胞的產(chǎn)生。維生素 D 對 T 細胞免疫應答的調節(jié)作用可能減輕膿毒癥時的組織損傷，降低炎癥反應。

4.3 調節(jié) B 細胞功能：1，25(OH)D 抑制 B 細胞的增殖、分化和抗體的產(chǎn)生。維生素 D 影響 B 細胞功能的原因一方面與其對 T 細胞應答的作用有關，另一方面它能夠直接作用于 B 細胞。

Chen 等的研究結果表明，1，25(OH)D 通過與 B 細胞中的 VDR 結合產(chǎn)生效應，不僅抑制 B 細胞增殖，而且阻礙其向漿細胞以及記憶性 B 細胞的轉化。

研究中還發(fā)現(xiàn) B 細胞中存在 CYP27B1，提示 B 細胞可能通過自分泌以及胞內分泌的方式產(chǎn)生 1，25(OH)D。膿毒癥時，活性維生素 D 對機體適應性免疫應答的抑制作用在降低過度的炎癥反應、減輕組織損傷方面可能具有保護作用。

5 維生素 D 在膿毒癥治療中的應用

由于維生素 D 在機體免疫調節(jié)中廣泛的作用，其或許可以用于膿毒癥的治療。盡管目前缺少這方面的臨床研究，但現(xiàn)有的關于補充維生素 D 有助于預防感染性疾病發(fā)生的證據(jù)給未來應用帶來希望。

研究表明，補充維生素 D 可促進肺結核患者的痰菌轉陰率，降低甲型流感及呼吸道感染的發(fā)生風險。另外，LL-37 破壞銅綠假單胞菌細胞壁的特性使其在院內獲得性耐藥菌感染治療中有一定前景。

然而，現(xiàn)在關于維生素 D 治療膿毒癥可行性的判斷仍缺乏可靠依據(jù)。大量使用維生素 D 可能導致骨質疏松、高鈣血癥、組織鈣化等副作用。動物實驗發(fā)現(xiàn)，對由 LPS 導致的超急性感染，使用 1，25(OH)D 可能會增加腎臟鈣質沉積的易感性，從而加重腎功能損害。

加之膿毒癥時常合并肝腎功能不全，因而維生素 D 對患者產(chǎn)生的副作用更難估計。新研制的 1，25(OH)D 類似物在發(fā)揮免疫調節(jié)功能的同時，可以一定程度減少相關副作用的發(fā)生。

此外，臨床醫(yī)生對維生素 D 給藥方法的把握仍缺少足夠依據(jù)。在一項關于補充維生素 D 輔助治療肺結核的大規(guī)模隨機對照研究中發(fā)現(xiàn)，即使給予維生素 D 100 kU，2 個月后研究組和對照組患者的 25(OH)D 水平仍無明顯差異，提示需要維生素 D 發(fā)揮其免疫效應可能需要更高劑量。

Amrein 等進行的一項小樣本研究顯示，對于重癥患者，單次口服大劑量維生素 D(540 kU) 可在 2d 內改善大部分患者的維生素 D 嚴重缺乏的狀態(tài)，并且未發(fā)生高鈣血癥、高鈣尿癥等副作用。由此可見，臨床大劑量應用維生素 D 具有一定的可行性，但膿毒癥時維生素 D 的適宜補充劑量目前尚難界定，仍需進一步的研究證據(jù)支持。

總之，維生素 D 對機體固有免疫和適應性免疫應答具有廣泛的調節(jié)作用，在感染導致炎癥反應失控之前，維持機體合適的維生素 D 水平或許是治療膿毒癥新的切入點，但還面臨許多的問題和挑戰(zhàn)。

文章摘自《中華危重病急救醫(yī)學》2014 年 3 月第 26 卷第 3 期 P206-208

文章作者：彭霄 賀宏麗 邱海波