【摘要】 1,25二羟维生素D3是维生素D3的活性形式，不仅具有调节钙磷代谢的作用，还具有调节免疫系统的作用。其主要是通过特定的维生素D受体对靶细胞（如T细胞，抗原呈递细胞）发挥效应进行调节。本文就1,25二羟维生素D3的免疫调节机制及其应用现况,特别是对角膜移植术后的免疫调节作用作一综述。
【关键词】 二羟维生素D3 免疫调节
0引言
1,25二羟维生素D3 [1,25dihydroxyvitamin D3；1,25(OH)2D3 ]是维生素D3的活性形式，具有调节钙磷代谢的作用，用于佝偻病的治疗。近年来，不断有研究证实1,25(OH)2D3 还具有调节免疫系统的作用，并被认为可以作为一种新型的免疫调节剂，运用到多种免疫相关性疾病的治疗中。本文就1,25(OH)2D3的免疫调节机制及其应用进行综述。
1 1,25二羟维生素D3的合成
维生素D3是脂溶性维生素，属于类固醇化合物，可以从食物中摄取，也可由皮肤中的7脱氢胆固醇经中波紫外线（UVB,波长290～320nm）照射异构而成，无生物活性。维生素D3被血浆中的维生素D结合蛋白运送至肝脏，首先经肝细胞线粒体内的25羟化酶系羟化形成25(OH)D3，其可与α球蛋白结合，是维生素D3在血液循环中的主要形式。25(OH)D3转运到肾脏后，被近端肾小管上皮细胞线粒体25(OH)D31α羟化酶(即细胞色素P450)羟化，形成1,25二羟维生素D3 [1,25(OH)2D3]，体现生物活性。肾脏外其他部位的组织细胞内也具有25(OH)D31α羟化酶，可以合成1,25(OH)2D3，并通过自分泌或旁分泌发生作用，但这种合成量较肝肾经典途径的合成量明显要少。1,25(OH)2D3又称作活性维生素D，是体内最重要的维生素D活性代谢产物。
2 1,25二羟维生素D3的免疫调节机制
2.1维生素D受体
2.1.1核维生素D受体
1,25二羟维生素D3主要是通过细胞内特异性受体核维生素D受体(nuclear vitamin D receptor,nVDR)介导来发挥生物效应的。nVDR属于核受体超家族（nuclear receptor superfamily）成员，核受体超家族是由甾体类激素核受体、甲状腺激素核受体和维甲酸核受体(retinoid X receptor，RXR)组成。人类nVDR为427个氨基酸组成的多肽，分3个功能域：N端为可变域；中间25～112氨基酸残基为DNA结合域(DBD)，此域可与靶基因结合，其中包括两个结合DNA所必需的锌指结构；C端为激素结合域即配体结合域(LBD)。1,25(OH)2D3作为配体与nVDR结合会导致后者构象发生改变，其C末端的激活功能2区(activation function2 domain，AF2)折向LBD，使配体与VDR稳定结合，同时促使nVDR与RXR形成异源二聚体。1,25二羟维生素D3VDRRXR复合物形成后，能特异性地以5′RXRVDR3′的极性与DNA上的特定基因结合，这种特定的基因序列被命名为维生素D反应元件(vitamin D response element，VDRE)[1]。VDRE序列位于基因的启动子区，主要反应成分是两个“GCGTGA”序列，中间被3个核苷酸间隔。与VDRE结合后，VDR与RXR的AF2区可结合共激活因子(如SRC1/2/3家族、P160、SUG1等)或共抑制因子(如NcoR等)，并以后者为桥梁与基础转录因子RNA聚合酶Ⅱ复合物相互作用，从而增强或抑制靶基因的转录，影响mRNA的表达及蛋白质的合成。nVDR在人体中30个靶细胞内存在,除了经典的小肠上皮细胞、甲状腺细胞、骨细胞、肾细胞之外，还包括了T淋巴细胞、B淋巴细胞、抗原呈递细胞、肌细胞、脂肪细胞、肿瘤细胞等，提示了1,25二羟维生素D3除调节钙磷代谢之外，还存在着其他方面的作用。
2.1.2膜维生素D受体
1,25二羟维生素D3除了可以通过核维生素D受体产生基因效应作用于靶细胞外，还存在一种由膜维生素D受体（membrane vitamin D receptor,mVDR）介导的快速的非基因效应（rapid responses,RR），该效应的产生和完成所需要的时间仅为数秒到数分钟，而基因效应通常需要数小时到数天才可以显现出来。该非基因效应在1984年第1次被发现：Norman等[2]将1,25(OH)2D3注射到灌注十二指肠的鸡腹腔动脉，在4～5min后即可检测到Ca2+在十二指肠细胞的转运。已有研究表明1,25二羟维生素D3在小肠对Ca2+快速吸收、胰岛β细胞分泌胰岛素、破骨细胞离子通道的开放、内皮细胞的快速迁移等方面均发挥了快速非基因效应[2]。近年来，已经发现1,25(OH)2D3通过作用于Ca2+通道、蛋白激酶C、丝裂原活化蛋白激酶通路等发挥非基因组机制[3]。
2.2 1,25二羟维生素D3对免疫细胞的作用
2.2.1 1,25二羟维生素D3对T淋巴细胞的作用
自从发现激活的T细胞有VDR的表达后，1,25二羟维生素D3 对T细胞的调节作用开始被证实。其中CD4＋T细胞是1,25二羟维生素D3作用的直接靶点。CD4＋T细胞在功能上可分为两个子集：Thl和Th2。Th1细胞主要分泌IL2、IFNγ、TNFβ，介导细胞免疫,诱导免疫排斥；Th2细胞主要分泌IL6、IL4、IL5、IL10，介导体液免疫，诱导免疫耐受。Th1和Th2互为抑制性T细胞。有研究表明当维生素D缺乏或者VDR传递信号减弱时，Th1细胞活动会增强，而Th2细胞和调节性T细胞活动减弱，由此可诱导出Th1优势免疫应答[4,5]。1,25二羟维生素D3能够直接抑制Th1细胞分泌的细胞因子，如IL2，IFNγ。T细胞激活后表达的第1个基因是IL2基因，IL2通过活化T细胞表面的IL2R并相互作用而发挥免疫效应，这是免疫应答初始阶段的重要步骤。1,25二羟维生素D3可以通过阻止IL2转录因子活化T细胞核因子(NFAT)复合体的形成，抑制IL2的分泌，在人类IL2的启动子中，配体VDR复合体的结合位置与NFAT的末梢重叠，两者产生结合竞争；1,25二羟维生素D3还能特异地抑制IFNγ的分泌，配体VDR复合体能与IFNγ启动子区的VDRE结合，直接抑制它的表达[6]。如果维生素D缺乏会导致Th1优势免疫应答，那么补充维生素D能否重新恢复免疫系统的平衡呢？带着这个问题，有学者通过研究发现1,25二羟维生素D3可以上调Th2细胞和调节性T细胞活性，同时抑制Th1细胞 [7]。并且实验证实1,25二羟维生素D3能够促进CD4＋T分化时偏向Th2细胞，即1,25二羟维生素D3能调控Th1/Th2免疫偏移[810]。
除了调节T细胞增生及分泌细胞因子之外，1,25二羟维生素D3还能影响T细胞的凋亡。Fas/FasL是细胞表面蛋白，两者相互作用介导表达Fas靶向的细胞凋亡。在T淋巴细胞，Fas/FasL调节激活诱导死亡的过程，Fas/FasL不正常的表达意味着存在与淋巴细胞稳态的破坏，这种稳态的破坏可导致自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮。1,25二羟维生素D3激活VDR后抑制FasL的启动子活性，减少FasL的mRNA表达，抑制激活诱导的细胞死亡[11]。
2.2.2 1,25二羟维生素D3对抗原呈递细胞的作用
抗原呈递细胞（antigenpresenting cell,APC）是具有摄取和加工抗原能力,表达主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类分子和共刺激信号分子（如CD40、CD80、CD86）,向T淋巴细胞呈递抗原的一类细胞。APC主要有单核巨噬细胞和树突状细胞。APC细胞核内也表达VDR。1,25二羟维生素D3通过VDR介导，可以明显下调MHCⅡ类分子和共刺激信号分子在单核细胞的表达，抑制其呈递抗原、激活T细胞免疫应答的能力；但是1,25二羟维生素D3能够增强单核巨噬细胞对肿瘤细胞的趋向性和细胞毒性作用[12]。树突状细胞(dendritic cells，DCs)是专职的抗原呈递细胞，参与抗原的识别、加工处理与提呈，是启动T细胞介导免疫反应的首要环节。而1,25二羟维生素D3能够影响DCs生命周期中所有的主要阶段，包括阻碍单核细胞分化成DCs；阻止幼稚DCs向成熟DCs分化，减少DCs分泌ILl2和增加IL10的产生，从而诱导出具有致耐受性表型和功能的未成熟DCs[13,14]。未成熟DCs的致耐受性与T淋巴细胞的耐受性相关。
3 1,25二羟维生素D3应用于免疫调节的研究现状
3.1 1,25二羟维生素D3对自身免疫性疾病的作用
自身免疫性疾病是指由机体自身产生的抗体或致敏淋巴细胞破坏、损伤自身的组织和细胞成分，导致组织损害和器官功能障碍的原发性免疫性疾病。除了遗传易感因素以外，环境因素也与自身免疫性疾病的发生发展有密切关系，维生素D可能就是一个重要的环境因素。在光照少的地区，如北美、北欧地区，1型糖尿病、多发性硬化和炎性肠病等自身免疫性疾病的患病率较高。另外，维生素D摄入较少也可能是患病原因，许多炎性肠病病人都有维生素D摄入减少的因素[15]。1型糖尿病是由T细胞介导的胰岛β细胞选择性破坏的自身免疫性疾病。机体免疫调节失衡，胰岛β细胞免疫耐受丧失而遭受免疫攻击，主要表现为T淋巴细胞浸润性胰岛炎而致胰岛β细胞的大量凋亡，发生自身免疫性糖尿病。通过建立动物模型，证实1,25二羟维生素D3及其类似物能够防止1型糖尿病的发生。1,25二羟维生素D3可以降低损害性的CD4＋Th1细胞，促进CD4＋T细胞亚群由Thl向Th2转化，增加了具有保护作用的CD4＋Th2细胞，并增加胰腺淋巴结中CD4＋CD25＋ 调节性T细胞的数量，延缓胰岛β细胞的凋亡；并且促进外周T淋巴细胞凋亡以减轻自身免疫反应，从而对胰岛β细胞起到保护作用[16]。系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)患者体内DCs数量及功能的异常改变在其发病及病情进展中有很重要的作用。1,25二羟维生素D3及其类似物能够抑制SLE的DCs成熟，使得不能激活T细胞，导致自身免疫反应不能继续，阻碍SLE病程的进展，体现出1,25二羟维生素D3对SLE的治疗价值[17]。炎性肠病是一种病因未明的胃肠道免疫性疾病，临床比较多见的是克罗恩病和溃疡性结肠炎。炎性肠病的胃肠道免疫性损伤是Th1细胞介导的，Th2型细胞因子如IL10或IL7缺陷也易患此病。用1,25二羟维生素D3治疗患炎性肠病的小鼠，可以阻断疾病进程，改善症状[18]。用1,25二羟维生素D3及其类似物治疗处于活跃期的溃疡性结肠炎病人，能显著抑制直肠上皮细胞和T淋巴细胞的增生[19]。多发性硬化（multiple sclerosis,MS）是累及中枢神经系统的慢性自身免疫疾病，该病可引起视神经、脊髓和脑内神经组织的散在多处的脱髓鞘硬化斑。流行病学调查提示日照时间长短和维生素D摄入量与MS发病率成负相关[20]。学者们建立MS的动物模型实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental allergic encephalomyelitis，EAE)，实验发现1,25二羟维生素D3通过改变共刺激分子表达、调节性T细胞比例以及不同细胞因子的分泌能力对EAE实施免疫干预作用，还能抑制单核细胞迁徙，减少中枢神经巨噬细胞的侵润[21]。另外，有研究提示1,25二羟维生素D3及其类似物可以防治类风湿性关节炎[22]；并且在治疗Th1细胞介导的慢性自身免疫性皮肤病即银屑病上的作用已经得到肯定，成为治疗主流药物[23]。
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