维生素D与骨关节炎的研究进展讲解

1、维生素D与骨关节炎的研究进展OA是由于关节软骨完整性破坏及关节边缘骨赘形成和软骨下骨板病变，导致关 节症状和体征的一组异质性疾病，是中老年人的常见病、多发病，是造成局部疼 痛、关节功能丧失的主要原因之一。OA发生的危险因素包括性别、年龄、肥胖、遗传、外伤、关节过度承重等，但 具体的发病机制尚不明确。近年来有研究表明，维生素D与OA发病机制、影像学改变、关节症状及治疗等方面均有关，现就相关研究进展作一综述。1维生素D在OA发病中的作用1.1 维生素D与维生素D受体(vitamin D receptor, VDR):维生素D是脂溶性维 生素，属于类固醇化合物，可以从食物中提取，即外源性维生素D,也

2、可由皮肤中的7-脱氢胆固醇，经日光中的紫外线照射转变为胆骨化醇，即内源性维生素 Do维生素D,本身没有生物活性，需要经过肝脏及肾脏羟化后形成有活性的 1, 25-羟基维生素 D31, 25(OH)2D3。而25-羟基维生素D325(OH)2D3作为活性维生素D的一种贮存形式和转运形 式，虽不具有生物活性，但其血浆浓度是 1, 25(OH)2D3的1 000倍，是目前研 究的主要测定对象。维生素 D是调节体内骨代谢的重要激素之一，可通过促进破 骨细胞前体细胞分化为破骨细胞，刺激骨吸收、调控骨重建。维生素 D还参与调节细胞分化、增殖、凋亡以及 血管生成。VDR是介导有生物活性的维生素D发挥生物效应

3、的核内生物大分子，属于类固 醇激素受体，其功能反映了活性维生素 D的功能。VDR在人体内广泛分布，如 甲状旁腺、肠道、肾脏、骨骼、血液、淋巴系统等。在肠道、肾脏和骨骼参与钙 磷代谢，在淋巴系统中参与调节系统免疫。维生素D及维生素D受体在骨代谢的机制中，既能增强成骨细胞活性，促进骨的矿化和形成，又能增强破骨细胞活 性，促进旧骨吸收。1.2 维生素D缺乏与OA的发病：OA可以影响整个关节组织，包括关节软骨、软 骨下骨板、半月板、韧带、关节囊、滑膜、关节周围肌肉。维生素 D通过VDR 对于骨、软骨、肌肉发挥着多种生物学效应，并且对这些组织可起到保护作用。 而体内维生素D的缺乏可以导致血管平滑肌的增殖

4、、内皮细胞功能障碍、增加炎 症反应，这些在OA的发病中都发挥着重要的作用。有研究表明，维生素 D的缺 乏与OA的发病有关。血浆中维生素 D水平的缺乏与OA的发病率之间的关系， 不同部位的OA表现不一致。Heidari等究发现，OA患者血浆中25-(OH)D的水 平明显降低，与健康对照组相比，维生素 D缺乏、维生素D不足所占的比例明 显高于健康对照组。结果显示，调整性别和年龄后，发现在 60岁之前血浆中维生素D的缺乏与OA 的患病率有着很大的关系，血浆中维生素D的缺乏与膝OA呈正相关，低水平的维生素D可增加膝OA的风险，即25-(OH)D的缺乏是膝OA的危险因素之一。 Chaganti等研究认为

5、，与维生素 D充足的男性相比，维生素 D缺乏的男性更易患 雕OA;然而Konstari等研究认为，血浆中25-(OH)D的水平与膝OA或雕OA的 发生没有明显的相关性。Kalichman和Kobyliansky研究同样认为，较低水平的25-(OH)D与手OA的发生没有明显的相关性。由此可见，维生素 D水平与OA 发病率的关系存在争议，但不能除外出现差异的原因是采用的研究方法不同造成 的。Heidari等和Chaganti等的研究结果是建立在病例对照研究基础之上，而 Konstari 等及Kalichman和Kobyliansky的研究结果是建立在横断面调查基础之上。2维生素D与OA影像学改变软

6、骨下骨的局部改变，在 OA病情进展中扮演着十分重要的角色，流行病学研究 证实骨质量，如骨密度、骨流失等都与 OA的发生及发展有关。维生素 D的水平 影响着骨的质量，有研究假设，维生素 D的水平可以影响OA的病情进展。软骨 结构的改变可以根据影像学检查结果来评价，主要的检查方法有X线和MRI。2.1 维生素D与X线：有证据表明，根据K-L分级标准 (kell-gren-lawrence grading system)血浆中低水平的 25-(OH)D 与放射学 OA 的进 展有关。在一项调查血浆中维生素 D水平对膝OA进展和放射学表现变化的影响，以及骨 密度是否在对它们的影响起重要作用的研究中，B

7、ergink等对48例患者(男女比为1.38:1)进行长达6.5年的随访，结果发现：在女性中，血浆中低水平的25-(OH)D与关节间隙狭窄(joint space narrow, JSN)的发生有相关性；血浆中低水平 的25-(OH)D与骨关节炎的进展有关。McAlindon等的研究同样表明，血浆中维生素D的缺乏与JSN及骨赘 (osteophyte)的形成有关，并与OA的进展有关。Ding等报道维生素D缺乏与膝JSN呈正相 关。2.2 维生素D与MRI:尽管在放射学评价标准中，关节间隙狭窄可以作为评价关 节软骨缺损的评价指标，但是它对软骨缺损的改变并不敏感，MRI却可以对关节软骨和其他关节结

8、构的改变进行精确的、可靠的评价。并且，与放射学标准相 比，关节软骨容积的减少和关节软骨缺损对于评价OA疾病的进展更加敏感。Ding等研究发现，25-(OH)D与关节软骨的缺损有关，然而 Felson等研究则表 明，25-(OH)D与关节软骨缺损无关，并不能降低软骨缺损的风险。尽管这 2个 研究都是纵向的，且都使用 MRI来评价关节软骨缺损的改变，结果不一致，主要是由于2个研究评价软骨缺损的方法不一致。Felson等使用半定量的方法来计算关节软骨缺损的改变，研究结果表明，血浆 25-(OH)D与关节软骨缺损改变的相关性不大；而 Ding等研究组使用定量的方 法，对关节软骨容积进行测定，与前者相比

9、更加敏感，并发现低水平的25-(OH)D与关节软骨的缺损相关。近期Cao等对维生素D缺乏和OA的关系进行了系统性综述，发现有中度证据表 明维生素D缺乏与放射性膝关节炎进展相关；如果将关节腔狭窄和软骨体积减少 合并为软骨损失，那将有强烈证据表明维生素D缺乏与膝关节炎关节软骨损失相关。3维生素D与OA症状OA患者的主要症状包括关节疼痛、僵硬以及功能受限。维生素 D可通过调节细 胞因子和巨噬细胞的活性，起到抗炎作用。 Laslett等对OA患者进行了长达5年 随访，发现中重度维生素D缺乏人群5年后膝关节疼痛明显增加。不同的是，在最近一项横断面的研究报道， Atherton等发现维生素D水平的缺乏 与

10、女性患者的疼痛症状有关，与男性不相关。并且， Straube等在一篇关于维生素 D在治疗患者慢性疼痛的系统综述中报道，在成年人中维生素 D与慢性疼痛的关 系是很小的。关于维生素D与OA患者关节功能的关系，仅有少量文献报道。在一项调查血浆 25-(OH)D与初发的膝OA患者关节功能状态之间关系的研究，Al-Jarallah等发现大部分OA患者都有维生素D的缺乏，但血浆维生素 D的水平与OA患者的关节 功能状态无关。维生素D与OA症状的关系，还有待进一步的研究，这对 OA患 者的关节症状的缓解和关节功能的改善是至关重要的。4维生素D与OA治疗补充维生素D是否能够治疗OA,目前很少有学者对此方面进行

11、研究。2组随机 对照临床试验，旨在研究对于维生素 D缺乏的干预是否能够延缓 OA的进展，研 究结果是不一致的。Sanghi等给予维生素D缺乏的OA患者每天60 000 U维生素D2, 10 d后改成每 个月60 000 U, 1年后根据OA指数评分表(WOMAC)及视觉模拟评分法 (visual, analogue scale VAS)对患者疼痛进行评级。研究发现补充维生素D,可以改善患者关节疼痛的症状以及关节的功能；但这个 试验存在样本数小、观察时间短、用 X线测定疾病进展等缺陷。McAlindon等， 则是给予每例OA患者维生素D32 000 U/d,应用2年，使OA患者的维生素D 水平3

12、6 ng/ml。他们发现维生素D的补充并没有改善OA患者的症状及软骨损 失。此试验存在以下缺陷：病例选择上包含了维生素D充足的患者，这些患者对维生素D的补充可能无效；病例选择上包含了病情严重的患者，这些患者对维生 素D的补充可能无效；样本数不足；2组疾病病情及用药不平衡，未作任何 统计学调整。Cao等设计了一项随机对照试验，以探讨维生素 D补充是否能减少软骨的缺损、 阻止关节结构的改变来减缓病情的进展，并减轻患者的症状。此试验克服了以上 2个试验设计上的不足。5小结与展望OA是一组异质性疾病，是中老年人的常见病，因机制不清，根治也很困难。近年来，很多学者研究都证实了维生素 D与OA的发病、病情发展存在相关性。维 生素D缺乏或不足导致OA发病和进展，但是，目前有关机体维生素 D与OA的 关系研究中仍有许多问题尚待解决。维生素D