賴蘭敏 彭桉平 陳曲波

(廣州中醫(yī)藥大學第二臨床醫(yī)學院，廣州510006)

維生素D3(Vitamin D3,VitD3)屬于脂溶性維生素，人體獲得VitD的途徑分為外源性(10%～20%)和內源性(80%～90%)兩種，前者通過食物獲取，后者通過陽光照射皮膚后合成。來源于食物和皮膚的VitD在肝臟中經25-羥化酶(CYP2R1)代謝成25-羥維生素D3，進一步在腎臟中經1a-羥化酶(CYP27B1)代謝，轉化形成具有生物活性的1,25 二羥維生素D3[1,25-dihydroxy vitamin D3,1，25(OH)2D3]。1，25(OH)2D3通過 1，25(OH)2D3受體(VDR)發(fā)揮作用，人體大多數組織和細胞都存在VDR。VDR分為細胞膜受體(m VDR)和細胞核受體(n VDR)兩大類。m VDR主要用于調節(jié)鈣磷的代謝，n VDR主要通過調控基因轉錄和表達來影響相應蛋白質的合成。本文就1，25(OH)2D3在免疫調節(jié)和自身免疫性疾病研究中的新進展進行綜述。

1 1,25(OH)2D3的免疫調節(jié)作用

1.11,25(OH)2D3對單核/巨噬細胞的調節(jié) 1，25(OH)2D3可以促進單核細胞分化為巨噬細胞，通過抑制單核細胞分泌細胞因子來影響其他免疫細胞的功能[1-4]；增強巨噬細胞的吞噬能力，誘導單核/巨噬細胞對微生物的殺傷作用[5-7]。Müller等[2]發(fā)現 1,25(OH)2D3使單核細胞減少分泌促炎細胞因子IL-6，從而抑制淋巴細胞的增殖；Larsen等[3]的實驗顯示1,25(OH)2D3可以降低單核細胞分泌IL-8，抑制中性粒細胞的趨化作用；除此之外，VitD3還可以通過改變LPS處理過的單核細胞分泌細胞因子和趨化因子，通過抑制IL-12和IL-10的分泌來抑制單核細胞向樹突狀細胞分化，抑制抗原提呈和初始T細胞活化[4];調節(jié)巨噬細胞的吞噬能力[5]，從而增加抗銅綠假單胞菌抗菌肽的表達和分泌。而且1,25(OH)2D3可通過上調NO、IL-1β的產生和下調IL-10水平，促進巨噬細胞向M1型極化，從而增強細胞殺菌能力[6]；1,25(OH)2D3還可以通過上調甘露糖受體的表達以及自噬相關基因如自噬相關基因5(Autophagy-related gene 5,ATG5)和BECN1(Beclin-1)表達來增強結核桿菌感染的吞噬細胞的吞噬作用和抑制結核桿菌的增殖[7]。

1.21,25(OH)2D3對樹突狀細胞(Dendritic cell，DC)的調節(jié) 1,25(OH)2D3可以抑制DC的分化、成熟及其功能[8-11]。GM-CSF和IL-4與PBMC共培養(yǎng)之后可以將單核細胞分化成DC，通過加入1,25(OH)2D3可以抑制CD1a+DC的分化。LPS可以使GM-CSF和IL-4培養(yǎng)7 d獲得的未成熟DC變?yōu)槌墒霥C，但是加入1,25(OH)2D3可以阻止LPS誘導的未成熟DC向成熟DC轉化，成熟的DC可以通過CD40交聯激活，通過與轉染CD154基因的J558L細胞共培養(yǎng)來激活成熟DC分泌IL-12p75和IL-10;在LPS誘導DC成熟的過程中添加1,25(OH)2D3可以導致DC在CD40連接后不能分泌IL-12p75。Penna等[8]通過將CD4+T細胞與用1,25(OH)2D3處理過的DC共培養(yǎng)發(fā)現T細胞的反應性降低并且其分泌的IFN-γ也相應降低。Huang等[9]通過用卵清蛋白處理來自于小鼠骨髓的DC，再加入1,25(OH)2D3，通過比較卵清蛋白處理過的DC組以及1，25(OH)2D3聯合卵清蛋白處理DC組，發(fā)現加入1,25(OH)2D3可以增強DC分泌IL-10，抑制其分泌IL-2和IL-6。Penna等[10]的體內體外實驗均表明 1,25(OH)2D3可以促進DC上免疫蛋白轉錄因子3(Immunoglobulin-like transcript 3，ILT3)的表達，而ILT3對Treg細胞的誘導有促進作用。1,25(OH)2D3與TLR激動劑LPS和肽聚糖(Peptidoglycan，PGN)協同作用可以誘導DC分泌IL-6、IL-8和IL-10,并完全抑制LPS誘導的DC分泌IL-12[11]。

1.31,25(OH)2D3對中性粒細胞的調節(jié) 在卵清蛋白構建的中性粒細胞哮喘的小鼠模型中，通過腹腔注射1,25(OH)2D3，發(fā)現其可以顯著降低小鼠支氣管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid，BALF)中的中性粒細胞數量[12]。在慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)的患者中發(fā)現1,25(OH)2D3水平與外周血中性粒細胞凋亡和p38MAPK磷酸化水平呈正相關，表明1,25(OH)2D3可能是通過p38MAPK磷酸化來促進中性粒細胞的凋亡[13]，并且1,25(OH)2D3可增強中性粒細胞的抗菌肽活性，以增強機體抵抗病原體能力?？梢?1,25(OH)2D3在增強中性粒細胞抗菌能力、促進后者發(fā)揮殺菌等免疫防御功能中起重要作用。

1.41,25(OH)2D3對T/B淋巴細胞的調節(jié) 1,25(OH)2D3對T淋巴細胞的作用主要是通過抑制Th1細胞的增殖、促進Th2細胞分化、抑制Th17和Th1細胞的分化和細胞因子的分泌等來體現的[13-15]。通過對來自BALB/c和C57BL/6小鼠的CD4+Mel14+T細胞研究1,25(OH)2D3對Th細胞發(fā)育的影響，實驗證明，1,25(OH)2D3抑制Th1型細胞增殖,減少其分泌IL-2、IFN-γ；增加Th2型細胞特異性轉錄因子GATA連接蛋白3(GATA binding protein 3，GATA-3)及細胞肌腱膜纖維肉瘤因子(c-musculoaponeurotic fibrosarcoma，c-Maf)表達,促進Th2型細胞分泌IL-4、IL-5、IL-10，影響Th細胞的極化[14]。加入1,25(OH)2D3與幼稚CD4+T細胞共培養(yǎng)，發(fā)現1,25(OH)2D3可以顯著抑制IL-17的產生以及Th17細胞的分化，并且通過RNA干擾的方式敲除IRF-8可以降低1,25(OH)2D3對Th17分化的抑制作用。 1,25(OH)2D3還能夠抑制Th17細胞功能相關分子維甲酸相關孤兒核受體C(Retinoic acid-related orphan receptor C，RORC)、IL-17、IL-23R、CCR6基因的表達，上調IL-10基因的表達[15]。1,25(OH)2D3還可以通過下調IL-12的合成、促進IL-10的分泌并誘導ILT3和PD-L1的表達使得DC耐受從而誘導Treg細胞的增殖[16]，綜上所述，1,25(OH)2D3與T細胞的作用涉及不同的機制或細胞亞群。1,25(OH)2D3可抑制B淋巴細胞分化增殖、漿細胞成熟及免疫球蛋白的產生。在靜息或者活化的B細胞中檢測不到VitD應答基因24-羥化酶(CYP24A1)的表達，但是通過1,25(OH)2D3的誘導可以明顯增加其表達并且該研究發(fā)現1,25(OH)2D3可以增加B細胞表達VDR和CD38，抑制幼稚B細胞向記憶B細胞轉換以及免疫球蛋白的分泌[17]。

2 1,25(OH)2D3在自身免疫性疾病中的作用

2.11,25(OH)2D3與類風濕性關節(jié)炎(Rheumat-oid arthritis，RA) RA是以侵蝕性、對稱性多關節(jié)炎為主要臨床表現的慢性、全身性自身免疫性疾病?；静±砀淖?yōu)榛ぱ住⒀芑?、血管翳形成，并逐漸出現關節(jié)軟骨和骨破壞，最終可能導致關節(jié)畸形和功能喪失。1,25(OH)2D3被認為是影響RA發(fā)展的最相關環(huán)境因素之一。Raczkiewicz等[18]觀察到大部分的RA患者都伴有1,25(OH)2D3缺乏，并且1,25(OH)2D3的缺乏程度與RA患者的疾病活動度呈負相關。而且增加 1,25(OH)2D3攝入可延緩RA的發(fā)生。1,25(OH)2D3可以明顯增加IL-1β誘導的RA患者滑膜成纖維細胞MH7A中骨保護素(Osteoprotegerin,OPG)/核因子-κB受體活化因子配體(Receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)的比率并且有利于破骨細胞的形成，1,25(OH)2D3還可以抑制IL-1β誘導的細胞中IL-6及TNF-α mRNA轉錄水平和滑膜液中IL-6的表達，從而減少滑膜的炎癥[19]。 Ishikawa等[20]研究中發(fā)現1,25(OH)2D3與特定軟骨抗原結合對關節(jié)炎有免疫調節(jié)作用，可以通過降低關節(jié)炎的嚴重程度，并且1,25(OH)2D3可以通過減少炎癥因子TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-17等產生以及增強Treg細胞增殖等來抑制RA患者的關節(jié)炎癥。

2.21,25(OH)2D3與系統性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus，SLE) SLE是一種由遺傳、內分泌、環(huán)境因素相互作用導致T淋巴細胞減少，B細胞過度增生，產生大量自身抗體，并與體內相應自身抗原結合形成相應的免疫復合物，沉積在皮膚、關節(jié)、小血管等部位而導致的機體多系統損害。Tabasi等[21]發(fā)現 SLE患者的血清 1,25(OH)2D3水平顯著降低，分離SLE患者的PBMC，用濃度為50 nmol/L 的1，25(OH)2D3刺激PBMC，結果表明 1,25(OH)2D3通過上調Bcl-2基因表達以及下調Bax和FasL的表達來降低SLE患者PBMC的凋亡率。有臨床實驗證明給SLE患者服用 1,25(OH)2D3可以改善SLE患者的炎癥和出血[22],另一項研究表明血清 1,25(OH)2D3水平與SLE疾病的活動程度呈負相關[23]。但是其中的機制仍未闡明。SLE患者中發(fā)現 1,25(OH)2D3缺乏與高水平的IL-6和血尿有關[24]。而且1,25(OH)2D3和VDR通過抑制PKCδ/ERK通路和促進CD11a、CD70和CD40L的DNA甲基化來抑制CD4+T細胞活化并抑制SLE的免疫應答[25]?？傊?，大部分SLE患者都缺乏1,25(OH)2D3，通過補充1,25(OH)2D3有助于SLE的治療。

2.31,25(OH)2D3與原發(fā)性的干燥綜合征(primary Sjogren′s syndrome，pSS) pSS是一種慢性自身免疫性疾病，影響外分泌腺，表現為干燥癥狀，包括眼睛干澀和口干。 SS常常涉及包括關節(jié)、肝、肺、腦和腎的腺外器官。腺外表現部分由過度產生多種自身抗體引起，這些自身抗體通常針對核抗原如抗核抗體(ANA)和抗Ro/La抗體，由于慢性多克隆B細胞活化導致高丙種球蛋白血癥。Lee等[26]發(fā)現SS患者血清1,25(OH)2D3水平顯著降低，歐洲抗風濕聯盟SS疾病活動性指數與1,25(OH)2D3水平呈負相關。由于pSS患者中1,25(OH)2D3缺乏，所以導致B細胞過度活化、自身耐受失衡以及產生致病性自身抗體，因此適量補充1,25(OH)2D3有利于緩解pSS患者病情[27]。

2.41,25(OH)2D3與原發(fā)性膽汁性肝硬化(Primary biliary cirrhosis，PBC) PBC是一種免疫介導的膽汁淤積性疾病。VDR依賴性信號通過靶向miRNA155-細胞因子信號轉導抑制因子1 (Suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)軸來抑制炎癥反應。PBC肝臟VDR mRNA和蛋白表達顯著降低，隨著miRNA155表達的增強，SOCS1蛋白表達降低。提示PBC中VDR信號減少可能在PBC發(fā)病機制中起重要作用，且SOCS1翻譯減少，可能阻礙炎癥反應的負反饋調節(jié)[28]。PBC患者外周血1,25(OH)2D3、CD4+Treg細胞顯著降低，Th17細胞顯著增多，存在Th17/Treg細胞免疫失調，1,25(OH)2D3通過上調CD4+Treg細胞水平影響PBC的發(fā)生、發(fā)展；外源性VitD3有可能改善PBC患者免疫功能[29]。在膽汁淤積的小鼠模型中，1,25(OH)2D3治療改變了參與膽汁酸合成和肝臟轉運的基因表達，并且還抑制了肝臟中促炎細胞因子的mRNA表達，導致促炎細胞因子的血漿水平降低，從而抑制繼發(fā)于膽汁淤積的炎癥反應[30]。膽固醇7α羥化酶(CYP7A1)是肝臟中膽汁酸合成途徑中的初始和限速酶，1,25(OH)2D3可以通過抑制CYP7A1 mRNA表達和膽汁酸合成來保護膽汁淤積的肝細胞[31]。

2.51,25(OH)2D3與多發(fā)性硬化(Multiple sclerosis，MS) MS是中樞神經系統(CNS)的神經炎癥性疾病，其中免疫系統在疾病進展中起關鍵作用。低水平的1,25(OH)2D3目前被認為是MS的主要病因以及發(fā)病機制[32，33]，且1,25(OH)2D3水平與MS復發(fā)風險呈負相關。在大鼠MS實驗性過敏性腦膜炎模型中發(fā)現，當VitD結合蛋白水平上調時，補充1,25(OH)2D3可以延遲發(fā)病并減輕疾病的嚴重程度[34]，通過給緩解復發(fā)型MS患者補充1,25(OH)2D3，發(fā)現添加1,25(OH)2D3對于治療緩解復發(fā)型MS患者具有較好的臨床療效[35]。

2.61,25(OH)2D3與銀屑病 銀屑病患者中，大多數人有晚期角質化包膜蛋白3B(Late cornified envelope 3B，LCE3B)和LCE3C基因組缺失，Karrys等[36]發(fā)現1,25(OH)2D3類似物二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid，DHA)和姜黃素在與VDR濃度相同時可以誘導LCE3A/LCE3D/LCE3E mRNA的表達。Cubillos等[37]通過對比1,25(OH)2D3在銀屑病以及銀屑病關節(jié)炎患者的PBMC的破骨細胞分化和細胞因子分泌能力發(fā)現銀屑病關節(jié)炎患者的PBMC的破骨細胞生成能力和促炎因子分泌能力都是增加的，但是用1,25(OH)2D3可以抑制這些反應。最近研究表明IL-1家族成員與銀屑病的發(fā)病機制有關[38-40]，Balato等[41]發(fā)現在銀屑病的皮膚中IL-1家族成員(IL-1β、IL-1Ra、IL-36α、IL-36β、IL-36γ、IL-36Ra和IL-33)基因表達顯著增加，但用1,25(OH)2D3處理后可以抑制IL-1家族成員的表達[41]。

3 結語與展望

1,25(OH)2D3通過與VDR結合影響免疫細胞的功能以及細胞因子的分泌，進而發(fā)揮其免疫調節(jié)功能。在許多自身免疫性疾病的患者中都伴有不同程度的VitD3水平的降低，可能是疾病發(fā)生發(fā)展的因素之一，因此補充VitD3有可能成為治療這類疾病的一種輔助手段，但仍然需要大規(guī)模的臨床實驗加以證實。我們相信，VitD3的深入研究會對自身免疫性疾病的預防和治療產生深刻影響。