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(vitaminD)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D[1,6,7]。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20ng/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30ng/ml。二、25-羟基维生素D2和D3的检测VitaminDtotal代表能够同时检测（25-OH)VitD3和D2，这比单独检测25-OHVitD3更全面。VitaminDtotal的检测范围如下表所示。检测指标检测意义VitaminDtotalVitaminD3(25-OH)(25-OH)VitD3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)VitD2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VitD2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，VitaminDtotal测试的意义和VD3的检测意义相同。但是对于补充VD2的患者，VitaminDtotal测试能够更全面反映患者体内的VD状态。所以这是检测VitaminDtotal更全面的原因所在。一般患者补充VitD3患者补充VitD2患者体内可检测到的内源性VitD(25-OH)D3(25-OH)D3(25-OH)D3+(25-OH)D2(25-OH)VitD3测试可检测可检测可检测D3不可检测D2VitDtotal测试可检测可检测可检测D3+D2检测值比较和意义VitDtotal与(25-OH)VitD3数值与意义相当VitDtotal与(25-OH)VitD3数值与意义相当VitDtotal检测值为D3+D2，数值上大于(25-OH)VitD3，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统肺结核、I型糖尿病、多发性硬化、Sjögren-综合症、RA、甲状腺炎、Crohn氏病风湿科、感染科癌症浓度低于20ng/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、Hämodialysis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[9]1.1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Cade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。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-γ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55~69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