25羟基维生素D的临床检测.docx

1、25羟基维生素D的临床检测25-羟基维生素D的临床检测 SDD 张文娟一、 什么是25-羟基维生素D检测维生素D(vitamin D)是一类脂溶性维生素，属固醇类衍生物，是包括人类在内的高等动物生命必需的重要营养素。维生素D主要的生理功能是调节体内钙、磷代谢并维持血浆钙、磷水平稳定，参与个体牙齿和骨骼的正常生长发育。维生素D主要包括五种化合物， 分别为维生素D1、D2、D3、D4和D5，家族成员中最重要的是D2和D3，通常所说的维生素D即指这两种形式。维生素D2（麦角钙化醇) 主要来源于蘑菇, 牛油果等植物性食物；维生素D3 (胆钙化醇) 一方面由皮肤中的7-脱氢胆固醇通过阳光中的紫外线照射裂

2、解转化而来，一方面来源于人摄取的动物性食物，如海鱼, 蛋黄和黄油等1, 2, 3, 4, 5。这两种形式的维生素D并没有生物活性，须与血液中的维生素D结合蛋白（VDBP）结合后，在肝脏中分别代谢成没有活性的体内储备形式的25-羟基维生素D2（骨化二醇）和25-羟基维生素D3(骨化三醇)1, 4。非活性的维生素D在肾脏转换为具有生物活性的代谢物1,25-双羟基维生素D，行使激素功能（D-荷尔蒙）1, 4。D-荷尔蒙调节肠道的钙吸收, 骨骼的矿物质化, 成骨细胞的分化和骨质合成，此外该激素还会影响神经肌肉的功能。作为维生素D在体内的主要储存形式，血清中的25-羟基维生素D浓度可以作为人体维生素D含

3、量的最佳指标。25-羟基维生素D是维生素D营养状态的评价指标，美国医学科学院推荐25-OHD的血浓度大于20ng/mL有利于骨骼健康，而许多文献将维生素D缺乏定义为血清25-OHD水平低于20ng/mL，不足为21-29ng/mL，充足为30ng/mL以上，而大于150ng/mL可能会导致中毒。但是维生素D中毒极为罕见，而维生素D缺乏却十分常见，这与年龄、人种、肤色、生活习惯等等有关。据统计，全球有超过10亿人缺乏维生素D1, 6, 7。内分泌学会2011年6月6日发表维生素D缺乏评估、治疗和预防的临床实践指南 该指南针对不同年龄段、不同疾病背景的维生素D缺乏高危、低危人群，进一步明确了维生素

4、D缺乏的有效评估、饮食补充和药物预防治疗的具体实施方法，指明了维生素D在非血钙受益上的不确定性，旨在达到维生素D缺乏防治的最优化8。指南认为,维生素D缺乏的高危人群（例如西班牙裔、黑种人、妊娠妇女和肥胖个体等）应当接受维生素D水平筛查。外周血血清25-羟基维生素D水平低于20ng/ml者应被诊断为维生素D缺乏。指南中写道，现有的所有证据均表明，儿童和成人预防佝偻病或骨软化的最低血25-羟维生素D水平应为20 ng/ml，但为了增强维生素D对钙、骨骼以及肌肉代谢的积极影响，血25-羟维生素D的水平应高于30 ng/ml。二、 25-羟基维生素D2和D3的检测Vitamin D total代表能够

5、同时检测（25-OH) Vit D3 和D2，这比单独检测25-OH VitD3更全面。Vitamin D total的检测范围如下表所示。检测指标检测意义Vitamin D totalVitamin D3(25-OH)(25-OH) Vit D3最佳的反映体内维生素 D水平的检测标志物可检测可检测(25-OH) Vit D2服用维生素D2补充剂的患者需检测。例如完全素食者可能相比维生素D3（动物源）更倾向于服用维生素D2（植物源）可检测不可检测由于正常人体内Vit D2浓度无法检测到，所以对于一般患者和补充维生素D3的患者，Vitamin D total 测试的意义和VD3的检测意义相同。但

6、是对于补充VD2的患者，Vitamin D total 测试能够更全面反映患者体内的VD状态。所以这是检测Vitamin D total更全面的原因所在。一般患者补充Vit D3 患者补充Vit D2 患者体内可检测到的内源性Vit D(25-OH) D3(25-OH) D3(25-OH) D3+(25-OH) D2(25-OH) Vit D3测试可检测可检测可检测D3不可检测D2Vit D total测试可检测可检测可检测D3+D2检测值比较和意义Vit D total 与(25-OH) Vit D3 数值与意义相当Vit D total 与(25-OH) Vit D3 数值与意义相当Vit

7、 D total检测值为D3+D2，数值上大于(25-OH) Vit D3 ，更全面反应体内维生素状况三、建议维生素D缺乏危险人群饮食补充维生素D（每IU=25ng）年龄/人群最低需求理想需求0-1岁400IU/d1000IU/d1-18岁600IU/d19-50岁1000IU/d1500-2000IU/d50-70岁600IU/d1500IU/d70岁以上800IU/d1500IU/d妊娠/哺乳600IU/d1500IU/d肥胖儿童和成人以及服用抗惊厥药、糖皮质激素类药、抗真菌药如酮康唑和接收AIDS治疗的儿童和成人至少需要相同年龄组的2倍或3倍维生素D以维持机体的维生素D需求。四、 目前测

8、定25-羟基维生素D的主要竞品及方法学比较方法学特点竞品公司放免法RIA灵敏度高，特异性强，精密度好， 仪器设备条件要求不高，是基层单位对超微量物质测定的主要手段，但存在放射污染的潜在风险.DiaSorin公司化学发光法CLIA操作简单快速， 无同位素污染等优点，容易自动化.DiaSorin- Liaison，Abbott, Siemens电化学发光法ECL选择性好、灵敏度高、分析速度快.(Elecsys) RocheLC-MS/MS液相色谱-串联质谱灵敏度，特异性准确性都高，但操作程序较复杂 需要昂贵的特殊仪器.Roche, Beckman色谱法-HPLC灵敏度，特异性，准确性都较高，但设备

9、较贵，标本前处理过程复杂.Roche酶联免疫法ELISA设备和操作简单，无污染但敏感性和特异性较差.IDS五、 检测25-羟基维生素D缺乏的科室应用维生素D缺乏症在世界范围内属于常见病，维生素D作为一类脂溶性必需维生素参与体内多种生物学过程，除了调节体内钙、磷代谢并维持血浆钙、磷水平稳定外，近年来研究发现体内维生素D状态与多种疾病的发生发展显著相关，维生素D水平与各种疾病的关系成为健康研究领域热点。如下图所示。系统相关症状与疾病涉及的科室骨骼佝偻病、软骨病、骨质疏松、继发性甲状旁腺功能亢进症骨科、儿科肌肉衰弱、疼痛、失去平衡、跌倒风险运动医学、骨科糖尿病胰岛素抵抗、胰岛素分泌减少内分泌科免疫系

10、统肺结核、I 型糖尿病、多发性硬化、Sjgren-综合症、RA、甲状腺炎、Crohn 氏病风湿科、感染科癌症浓度低于 20 ng/ml 与结肠、前列腺、卵巢与乳腺癌以及非何杰金氏淋巴瘤的发病风险 30 至 50 % 的增加具有相关性肿瘤科心脏心肌梗死、充血性心衰、动脉粥样硬化、高血压心内科神经系统抑郁、精神分裂症、孤独症、帕金森病、Alzheimer 氏病神经内科肾脏肾病综合症、蛋白尿、Hmodialysis肾内科妊娠子代出现胰岛自身抗体，增加先兆子痫风险产科所以，维生素D的检测在临床多个科室都有很好的应用前景。除了以前经常提到的传统科室骨科和儿科之外，现在还认为与风湿科、感染科、内分泌科、心

11、血管科、肿瘤科及神经内科等科室都有密切的关联，现在，就维生素D与这几大系统疾病之间的关系总结如下。1，维生素D与自身免疫性疾病91.1 维生素D与1型糖尿病 1型糖尿病(T1DM)是由致病性T细胞介导，最终导致分泌胰岛素的B细胞严重受损的器官特异性自身免疫性疾病。T1DM患者普遍存在维生素D缺乏，美国Joslin糖尿病中心的研究者报告，约3/4的T1DM幼儿和少年都缺乏足够的维生素D，我国王宓等研究发现DM患者发生维生素D缺乏的风险是非DM患者的3倍以上。维生素D在T1DM发病机制中起到重要的作用，其可通过抑制炎性反应、促进胰岛素释放、减轻胰岛素抵抗等机制参与T1DM的发病。Norman等和C

12、ade等通过动物研究发现，维生素D缺乏的大鼠可出现胰岛素分泌减少，予单次皮下注射维生素D后，大鼠葡萄糖耐量及胰岛素分泌明显改善。此外，与野生型小鼠相比，VDR基因缺陷小鼠血清胰岛素浓度及胞内胰岛素mRNA表达均下降，血糖上升。同样的，Dunlop等研究发现，维生素D能够直接激活骨骼肌、脂肪细胞上的过氧化物体增殖体激活受体8(PPAR8)，从而改善胰岛素敏感性。在T1DM患者补充维生素D有着重要的意义。 Hypponen等学者研究发现缺乏维生素D的儿童其T1DM的发病风险增加200%，而补充维生素D可使DM的患病风险降低80%，同时，对婴儿确保补充足够维生素D有助于逆转T1DM发生的增加趋势。欧

13、洲一项病例对照研究和芬兰出生队列研究也显示，婴儿期补充维生素D与T1DM的发病危险呈显著负相关。同时有研究得出，血清25-(OH)D的水平较低可能会增加儿童T1DM以及发生酮症酸中毒的风险。1.2，维生素D与多发性硬化症 多发性硬化症(MS) 是一种发生于中枢神经系统(脑部及脊髓)的自体免疫性疾病。我国曹丽丽等研究得出MS患者维生素D、VDR水平明显低于正常对照组，维生素D可以协助维持一种免疫抑制紧张状态。但当维生素D及(或)其受体缺乏或减少时，这种免疫抑制状态受到破坏，发生免疫紊乱，而促进了MS的发生和发展。同时他们还发现缓解期维生素D、VDR水平低于复发期，认为维生素D3和(或)其受体减少

14、是MS的潜在危险因素，是MS频繁复发的病理生理基础。维生素D作为一种免疫调节剂，既可预防及治疗疾病，又不会引起广泛的免疫抑制作用，并且在动物实验已经证实其对MS有一定的预防作用。Munger等对美国7万军方人员的研究发现，MS患者脱髓鞘的发生与维生素D3水平的季节性波动一致，且口服维生素D3后可减少MS的发生。在一项长达20年，以18.7万名美国女性为对象的研究发现服用含有维生素D的复合维生素片的人发生MS的比例比不服用维生素片剂的妇女低40%。晒太阳是人类产生维生素D的主要方法，研究人员发现离赤道越远的地方罹患MS的人数越多。在美国一项大型的研究中也发现，居住在较高纬度地区的妇女，诊断出MS

15、的比例是居住在南方地区妇女的3.5倍。1.3，维生素D与系统性红斑狼疮系统性红斑狼疮(SLE)是一种病因不明，具有免疫异常和多系统损害的自身免疫性疾病，可累及全身多个器官、系统，临床表现复杂多样，缺乏特异性，可急性、慢性或隐匿起病。最近的研究认为维生素D缺乏使人体发生免疫耐受缺失，可能与SLE的发生发展有关。多项随机对照研究得出，SLE患者维生素D含量降低非常普遍，SLE患者的炎症本身可能提高维生素D的分解代谢从而导致患者维生素D缺乏，以及抗维生素D抗体也可导致维生素D减少。国内外研究报道SLE 患者血清25(OH)D水平不足与缺乏的发生率在50%75%。维生素D在SLE调节氧化应激，且维生素

16、D改善SLE动物模型的炎症反应。然而，低的维生素D水平可能会引起一个持续的炎症的过程18。动物实验也证明，血清维生素D水平在SLE中有重要作用。在SLE，活性维生素D与大剂量激素的治疗效果相似，可减轻狼疮鼠尿蛋白、关节肿胀及肾损害。Doria等得出维生素D具有改善SLE病情甚至治疗SLE的能力。同时，维生素D预防SLE的常见并发症(如认知功能障碍、代谢综合征、感染) 也起着重要的作用。1.4，维生素D与类风湿性关节炎类风湿关节炎(RA)作为一种以滑膜炎和骨侵蚀为主的系统性炎症性自身免疫病，呈连续性、反复发作过程，致残率很高。其发病机制尚未完全明确，目前认为与各种原因引起的机体免疫功能紊乱相关。

17、外周血25-羟维生素D水平与RA 密切相关，在RA病损部位关节软骨细胞、滑液细胞和巨噬细胞上均有VDR 表达22。维生素D与细胞内特异性的VDR结合，不仅可以调节骨钙磷代谢改善骨质疏松，同时作为一种类激素物质可以通过树突状细胞和T、B淋巴细胞抑制炎症细胞因子如白细胞介素(IL)-17、干扰素-等的合成，促进抗炎细胞因子的分泌，参与RA患者免疫调节。维生素D有预防RA的作用，最近研究调查了近3万名5569岁间的妇女。发现饮食中富含维生素D的妇女，发生RA的比例最低。Pelajo等通过研究早期胶原性关节炎小鼠补充维生素D与未补充相比，得出补充维生素D可预防或延缓关节炎发生，并可避免模型鼠进展为严重

18、的关节炎。最近一研究报道RA患者其疾病的活动度及损害评分与血清维生素D水平呈负相关。我国洪琼等通过对130例RA患者的研究得出：RA患者普遍存在维生素D不足与缺乏，并贯穿疾病始终。维生素D缺乏除导致骨质疏松外，更是RA病情活动的危险因素。提倡监测并尽早给予RA患者补充维生素D。将有利于RA病情控制及RA患者高发骨质疏松症的防治。同样，董红宇等提出维生素D在RA疾病诊治过程中，可能起到防治及病情评估的双重作用。1.5，维生素D与自身免疫性甲状腺疾病自身免疫性甲状腺疾病(AITDs)主要包括Graves病(GD)和桥本氏甲状腺炎(HT)，是以甲状腺自身相关抗原暴露激活的一种器官特异性自身免疫性疾病

19、。在甲状腺疾病的发病过程中，大多有免疫因素的参与。在AITDs患者多存在维生素D的缺乏。Tamer 等对161例HT患者及162 例健康人群的血清25(OH)D3进行了检测，结果显示HT患者维生素D缺乏率为92%，健康人群为63%，证实HT患者血清维生素D水平比健康人群更低。Yasuda等在一项小样本横断面研究中得出，GD病患者组血清维生素D水平较健康对照组明显减低。同样的，Kivity等对50例AITDs患者、42例非AITDs患者及98例健康人的甲状腺自身抗体、甲状腺功能进行观察，发现AITDs患者维生素D缺乏的发病率(72%) 明显高于健康人31%(P0.01)。维生素D作为新型的免疫调

20、节剂，可调节各种免疫炎性细胞的分化和作用，改变其细胞因子谱，从而影响AITDs患者的免疫炎性反应进程。Fournier等研究证实维生素D可以阻止实验性HT等AITDs的发生。Misharin等在动物模型中得出：联合使用25(OH)2D3 和环孢素能够有效降低CBA小鼠HT的发生；维生素D缺乏的BALB/c小鼠易发展成持续的甲状腺功能亢进。我国崔翰博等同样得出维生素D可一定程度上改善HT的自身免疫。有研究认为维生素D相关基因多态性与AITD相关。台湾地区的一项研究认为VDR基因多态性与HT的发病相关，HT患者与正常人群间VDR的单核苷酸多态性分布的差异具有统计学意义，且VDRFok基因是HT发病

21、的易感因素。Stefanic等对110例GD 和99名甲状腺正常的克罗地亚人的研究发现，VDR基因Bsm、Apa、Taq多态性与GD易感性相关。另有研究表明，VDR基因Bsm bb基因型在波兰GD患者中分布频率(45.4%) 显著高于对照组33.5%(P0.05)。然而，我国余晓军等研究得出VDR 基因Bsm位点多态性与HT发病无关，VDR-Bsm基因型不能作为预测发生HT的遗传标志。目前维生素D在AITDs中的具体作用机制尚不明确，有待进一步的研究阐明。2，维生素D与心血管疾病102.1 维生素D保护心血管的可能机制维生素D对心血管系统的作用机制尚未得到明确论证，但有关实验表明，维生素D可能

22、通过影响肾素一血管紧张素系统(RAS)、调节血糖水平、减轻脉管系统炎症反应、抗心肌肥大和增生及预防继发性甲状旁腺功能亢进等发挥心血管保护作用。2.2， 流行病学证据美国进行的前两次全民健康与营养状况普查已显示维生素D状态与心血管发病风险之间存在相关性。Kendrick等报道，在NHANES I(19881994年)中维生素D缺乏人群心绞痛、心肌梗死和心力衰竭的比例高于维生素D水平较高人群。Judd等报道，在此次普查中维生素D水平正常的人群随年龄增加发生高血压的概率下降约20。在NHANES(20002004年)中有类似发现，维生素D缺乏人群的冠心病、心力衰竭和周围血管疾病的患病率显著增加。在N

23、HANES中也发现，儿童和青少年群体的维生素D缺乏与心血管危险因素具有相关性，经多变量分析调整后，25(OH)D缺乏者与25(OH)D浓度正常者相比，收缩压高，高密度脂蛋白(HDL)低。最近进行的NHANES研究发现，维生素D水平与高血压、糖尿病、高三酰甘油血症和肥胖症等呈负相关。这些流行病学研究提示维生素D缺乏与心血管危险因素及不良事件增加相关。2.3， 队列研究有研究表明，维生素D缺乏在冠心病和其它心血管病的发生过程中有一定作用。在一项男性健康研究中发现，维生素D不足者与维生素D充足者相比，其发生心肌梗死的危险增加了1倍。最近进行的一项包括3 258名行选择性心导管插入术的德国籍成人参与的

24、前瞻性队列研究，经长达平均7.7年的随访后发现，血清基线25(OH)D水平最低四分位数与最高四分位数者相比，前者发生死亡尤其是心血管死亡的校正危险比是后者的两倍。在Framingham后代研究(Framingham Offspring Study)中，无心血管疾病史的严重维生素D缺乏症25(OH)D15 g/L)者随诊5年后发生严重心血管事件的危险比为1.80，其中在高血压患者人群维生素D缺乏与心血管危险的关系则更为显著。在一项3000余人参加的研究中发现，在7年随访期间严重维生素D缺乏症25(OH)D30 g/L者发生的上述两种死亡率均为1.8(6/336)，前者比后者高35倍。近年来维生素

25、D与心血管危险的关系逐渐受到关注。已进行的流行病学和临床研究支持维生素D缺乏可能增加机体罹患高血压、缺血性心脏病、心源性猝死及心力衰竭的风险。鉴于维生素D的高发病率和心血管事件的高死亡率，我们有必要尽快了解这二者之间的相互关系，探讨维生素D对心血管的保护机制，研究如何应用维生素D预防、治疗心血管疾病这一简便、安全且经济的方式。但目前关于这一方向的研究还存在以下问题亟待解决：维生素D缺乏与心血管危险之间的确切关系？如何合理补充维生素D？适宜人群、补充剂量等有何要求？解决这些问题需要进行严格设计的前瞻性大样本随机对照试验。通过深入研究维生素D与心血管危险的关系，不仅可完善维生素D对心血管系统作用的

26、理论机制，而且能够将其普遍运用于对心血管高危人群的干预并作为临床治疗心血管疾病的辅助手段，有可能对预防心血管疾病、改善人群健康水平、降低心血管死亡率等产生重大影响。3，维生素D与癌症发生风险111937年，Peller和Stephenson发现增加阳光的暴露能降低癌症的发生风险。基于维生素D可经日光照射在皮肤中生成的科学基础，Garland等提出低水平维生素D可能与结直肠癌的高发生率存在相关性的假设。这一推论在随后开展的大量流行病学研究中得到了验证。研究显示，维生素D缺乏和多种肿瘤发生显著相关，包括结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌等。3.1，维生素D与结直肠癌大量的流行病学研究显示维生素D和结直

27、肠癌风险呈显著负相关。Grant在美国人群中开展的一项关于日光中UV-B射线暴露量与癌症发生率的相关性研究发现，在1970年至1994年长达24年的追踪调查过程中，每年约有23600个美国人由于阳光暴露不足而分别死于13种癌症，其中，结直肠癌的发生率与UV-B射线暴露量的相关性最为显著。随后，维生素D和结直肠癌发生风险的负相关性被越来越多的研究报道所证实。例如，Gorham等发现相对于每日维生素D摄入量小于100 IU的人群，每天摄入维生素D高于1000 IU能降低结直肠癌的风险达50左右。Freedman等开展的一项针对16818例参与者的前瞻性研究发现，结直肠癌的发生率与血清25(OH)D

28、水平呈明显负相关，与血清25(OH)D水平低于50 nmol/L相比，血清25(OH)D水平等于或高于80 nmol/L能降低结直肠癌的风险达72。Ma等分别对9项维生素D摄入量和9项血清25(OH)D水平与结直肠癌发生风险的前瞻性关联分析结果进行Meta分析发现，高剂量的维生素D摄入和高水平的血清25(OH)D分别降低结直肠癌的风险达12 和33。最新的一项针对35个独立的研究结果进行的Meta分析进一步确认，血清25(OH)D水平和结直肠癌风险的负相关性。上述研究主要采用观察性研究方法，干预实验是流行病学研究中另一重要方法。以美国政府主持的女性健康行动(Womens Health Init

29、iative)随机干预试验为例， 健康的绝经后妇女每天服用含有1000 mg钙以及10 g(或400 IU)维生素D的膳食补充剂或安慰剂，连续观察7年发现膳食补充剂不能降低结直肠癌的发病率_3 。干预对象的选择、维生素D的干预剂量太低与随访时间相对较短都可能是造成该干预实验产生阴性结果的主要原因，目前相关随机干预研究报道甚少，更多此类研究的开展将从另一角度更好地验证维生素D与结直肠癌的相关性。3.2，维生素D与乳腺癌早期的流行病学研究发现，日照暴露量与乳腺癌的发生率之间存在显著负相关。19711974年至1992年间在美国开展的第一次全国性健康和营养调查中进行的回顾性队列研究结果表明，在长达1

30、7年的跟踪随访过程中，5009名受访的白人女性中经常接受日光照射的女性比很少或几乎不接受日光照射的女性患乳腺癌的风险降低33。迄今，共有6项病例-对照研究和6项队列研究关注了维生素D摄入与乳腺癌风险的关联性。其中，最具有代表性的是以88 691名女性为研究对象的护士健康研究(NursesHealth Study)队列研究，Shin等发现每天维生素D摄入高于500 IU的绝经前女性相对于摄入量小于150 IU的绝经前女性，其罹患乳腺癌的风险显著降低了28左右。病例一对照人群研究中，意大利学者Rossi等利用包括了78种维生素D来源的食物频率问卷，对2569名乳腺癌病例和2588名正常对照人群的维

31、生素D进行比较，维生素D摄入量高的妇女比摄入量低的妇女患乳腺癌的风险降低21，每天摄入维生素D多于143 IU能有效预防乳腺癌。血清25(OH)D水平和乳腺癌发生风险的相关性研究也有诸多报道，到目前为止共有8例病例-对照研究，其中5项研究结果表明低水平25(OH)D和乳腺癌高发生率之间存在显著相关性。由此可见，不论从维生素D的摄入量还是更直接地从血清25(OH)D水平进行评估，大部分的流行病学研究结果显示维生素D能有效降低乳腺癌的发生风险，特别是大样本量的研究。虽然也有研究结果相左，但由于流行病学研究结果本身可能受很多因素的影响，例如病例和对照组的选择方法、样本量的大小、饮食摄入量数据收集工具的选择和随访时间的长短都可能导致研究结果不一致。为此，本课题组近期开展了一项关于维生素D与女性乳腺癌风险关系的Meta分析，结果显示维生素D高摄入人群比低摄入人群发生乳腺癌的风险显著降低9；血清25(OH)D处于最高水平(60 nmol/L)的女性比血清25(OH)D处于最低水平的女性患有乳腺癌的风险降低近45%。 这为维生素D在乳腺癌的预防方面所发挥的