维生素D对呼吸系统相关病毒阳性者血清学指标及康复效果研究
Study on Serological Parameters and Recovery Outcomes of Vitamin D in Respiratory Viral Pneumonia Patients
DOI: 10.12677/acm.2025.15123628, PDF, HTML, XML,    科研立项经费支持
作者: 盛建平, 王俪洁, 杨 林:山东第二医科大学,第一临床医学院,山东 潍坊;陈钊颖, 柳 林*:山东第二医科大学第一附属医院(潍坊市人民医院),内分泌科,山东 潍坊;马启航:山东第二医科大学第一附属医院(潍坊市人民医院),代谢病与体重管理科,山东 潍坊;王万鹏:山东第二医科大学第一附属医院(潍坊市人民医院),传染科,山东 潍坊
关键词: 维生素D呼吸系统相关病毒肺炎炎症治疗效果Vitamin D Respiratory Viral Pneumonia Inflammation Therapeutic Efficacy
摘要: 目的:本研究旨在探究维生素D对呼吸系统相关病毒肺炎(COVID-19)患者血清学及病原学指标、影像学变化等相关指标的影响,探索分析呼吸系统相关病毒肺炎的防治新思路。方法:本研究为病例对照研究,纳入2022年1月至2023年3月就诊于我市公共卫生中心及我院的呼吸系统相关病毒肺炎患者共300例,根据是否应用维生素D治疗分为标准治疗组(150例)和维生素D组(150例)。评估两种治疗方式的临床缓解情况及血清学、病原学、影像学改善情况。结果:1) 两组患者的性别、年龄及治疗前白细胞计数(WBC)、中性粒细胞计数(NEUT)、淋巴细胞计数(LYMF)、白细胞介素6 (IL-6)、C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、25(OH)D、血钙水平差异无统计学意义(P > 0.05),且两组患者的25(OH)D水平均明显低于正常参考值。2) 维生素D组治疗后25(OH)D水平明显升高,血钙水平亦升高;标准治疗组25(OH)D仅轻度升高、血钙水平则无差异。两组患者治疗后WBC、NEUT、IL-6、CRP、PCT降低,LYMF升高。比较两组患者治疗前后各指标变化发现,维生素D组LYMF、25(OH)D、血钙水平比标准治疗组升高趋势更为显著(P < 0.05),IL-6、CRP水平下降更为明显(P < 0.05);而WBC、NEUT、PCT变化差值较标准治疗组无明显差异(P > 0.05)。维生素D组的症状好转时间、核酸转阴时间均短于标准治疗组(P < 0.05),且影像学改善更为显著(P < 0.05)。结论:在标准治疗的基础上补充维生素D可改善呼吸系统相关病毒肺炎患者的炎症指标,缩短COVID-19病程,减轻肺部炎症。
Abstract: Objective: This study aimed to investigate the effects of vitamin D on serological, etiological, and imaging indicators in patients with respiratory viral pneumonia, exploring new strategies for its prevention and treatment. Methods: This case-control study included 300 respiratory viral pneumonia patients admitted to the city’s public health center and our hospital between January 2022 and March 2023. Patients were divided into a standard treatment group (n = 150) and a vitamin D group (n = 150) based on whether they received vitamin D supplementation. Clinical remission, along with improvements in serological, etiological, and imaging parameters, was evaluated. Results: There were no significant differences (P > 0.05) in gender, age, or pre-treatment levels of white blood cell count (WBC), neutrophil count (NEUT), lymphocyte count (LYMF), interleukin-6 (IL-6), C-reactive protein (CRP), procalcitonin (PCT), 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D], or serum calcium between the two groups. Notably, 25(OH)D levels in both groups were significantly lower than the normal reference range. In post-treatment, the vitamin D group showed significantly increased 25(OH)D and serum calcium levels, while the standard treatment group exhibited only a mild increase in 25(OH)D and no change in serum calcium. Both groups demonstrated decreased WBC, NEUT, IL-6, CRP, and PCT, and increased LYMF after treatment. Comparing the changes between groups revealed that the vitamin D group had significantly greater increases in LYMF, 25(OH)D, and serum calcium (P < 0.05), and significantly greater decreases in IL-6 and CRP (P < 0.05) than the standard treatment group. However, the changes in WBC, NEUT, and PCT did not differ significantly between groups (P > 0.05). Symptom resolution time and nucleic acid negative conversion time were significantly shorter in the vitamin D group compared to the standard treatment group (P < 0.05), and imaging improvement was also significantly more pronounced (P < 0.05). Conclusion: Supplementation with vitamin D, in addition to standard treatment, can improve inflammatory markers, shorten the clinical course, and reduce lung inflammation in respiratory viral pneumonia patients.
文章引用:盛建平, 陈钊颖, 马启航, 王万鹏, 王俪洁, 杨林, 柳林. 维生素D对呼吸系统相关病毒阳性者血清学指标及康复效果研究[J]. 临床医学进展, 2025, 15(12): 2072-2081. https://doi.org/10.12677/acm.2025.15123628

1. 引言

呼吸系统相关病毒肺炎主要表现为呼吸道症状,具有极强的异质性,轻症患者可仅表现为发热、乏力、干咳等,严重者可表现为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、脓毒症休克、难以纠正的代谢性酸中毒和出凝血功能障碍。在疾病初期,COVID-19传染性极强,致死率极高,威胁到了全球健康,迫切需要采取公共卫生措施来降低感染风险、疾病严重程度和死亡风险。

维生素D是一种类固醇激素,可由人体皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外线照射转化而来,也可从食物、补剂中外源性获得。维生素D不仅参与机体钙磷调节,还具有抗感染、抗炎、调节免疫等作用。维生素D缺乏是一个公共卫生问题,困扰着全球超10亿的儿童及成人。研究显示,维生素D缺乏与多种急、慢性疾病有关,包括传染病、自身免疫性疾病、2型糖尿病、癌症、心血管疾病和神经系统疾病等[1] [2]。老年人、吸烟、肥胖、糖尿病和高血压等慢性病患者及非裔美国人更易出现维生素D缺乏,而这些人群与COVID-19不良结局的高危人群高度吻合[3]。中国湖北武汉进行的一项回顾性横断面研究发现COVID-19患者血清维生素D平均水平显著低于对照组,且维生素D水平与COVID-19患者的严重程度呈负相关[4],这提示维生素D缺乏可能是COVID-19的重要风险因素。国外的大部分研究结果显示补充维生素D可降低COVID-19的感染风险,减轻疾病严重程度,延缓疾病进程,降低COVID-19死亡率。但这一观点并未达成一致,也有部分研究认为,应用维生素D治疗COVID-19对改善其不良结局无明显益处。迄今为止,维生素D干预研究尚无明确定论,且国内尚未发表有关维生素D补充治疗COVID-19的相关研究。本研究收集整理了在疫情防控一线收治的COVID-19患者的相关数据,观察在标准治疗基础上加用维生素D对COVID-19患者的症状好转时间、新冠病毒核酸转阴时间以及病原学与血清学、影像学变化等相关指标的影响,通过比较上述指标的变化情况,进一步验证维生素D对COVID-19的治疗效果,探讨维生素D治疗COVID-19的机制,为中国COVID-19防治提供相关数据支持和理论依据。

2. 对象与方法

2.1. 研究对象

收集2022年1月至2023年3月就诊于我市公共卫生中心及山东第二医科大学第一附属医院(潍坊市人民医院)的COVID-19患者,剔除资料不全及失访病例后共纳入300例患者,包括174例男性患者,126例女性患者。本研究已通过潍坊市人民医院医学伦理委员会审查通过(KYLL20231101-14)。

2.2. 纳排标准

2.2.1. 纳入标准

符合《新型冠状病毒感染诊疗方案(试行第十版)》[5]诊断标准的COVID-19患者:(1) 具有新冠病毒感染的相关临床表现;(2) 新冠病毒核酸检测或新冠病毒抗原检测阳性。

2.2.2. 排除标准

(1) 符合《新型冠状病毒感染诊疗方案(试行第十版)》重型/危重型临床分型标准的重症COVID-19患者:如出现气促、呼吸困难、影像学明显进展、意识障碍、其他脏器功能衰竭、ARDS等。

(2) 存在维生素D补充治疗禁忌者:如高钙血症、维生素D增多症、高磷血症伴肾性佝偻病等。

2.3. 研究方法

2.3.1. 临床资料

收集研究对象的姓名、性别、年龄、既往病史等个人信息并详细询问患者的发病情况:起病时间、症状及体征、诊疗经过及症状好转时间(体温恢复至正常范围,精神、体力恢复,咽痛、咳嗽等症状消失的最晚时间,如遇症状反复病例,以最后一次症状消失时间为准)。

2.3.2. 生化指标测定及影像学检查

经医院HIS系统查询并记录COVID-19患者新冠病毒核酸初次检测为阳性及转阴时间(如遇测定转阴后复测阳性病例,以最后一次转阴时间为准)以计算新冠病毒转阴所需天数,及治疗前、治疗5天后的WBC、NEUT、LYMF、IL-6、CRP、PCT、血钙水平,治疗前、治疗1月后的25(OH)D水平;经影像平台查询COVID-19患者治疗前、治疗5天后胸部(肺) CT变化,根据病灶变化情况分为无变化、好转及加重。所有实验室检测均在我院检验科完成,所用检测方法及正常参考范围如下:(1) 血常规指标:WBC:3.5~9.5 × 109/L,NEUT:1.8~6.3 × 109/L,LYMF:1.1~3.2 × 109/L。(2) 感染指标:IL-6:0~7 pg/mL,PCT:0~0.5 ng/mL,CRP:0~6 mg/L。(3) 电解质:钙:2.11~2.58 mmol/L。(4) 维生素D:25(OH)D:>30 ng/mL为充足;20~30 ng/mL为不足;<20 ng/mL为缺乏。

2.3.3. 治疗方案

患者分组依据为是否在标准治疗基础上加用维生素D2注射液。分组过程由临床医生根据患者意愿、临床判断及药物可及性决定,非随机分配。所有患者均签署知情同意书。将新型冠状病毒肺炎患者,根据是否加用维生素D治疗分为维生素D组和标准治疗组,两组患者的治疗方案均由市级公共卫生中心专家组共识意见制定。为评估两组患者在标准治疗方面的一致性,我们对两组患者使用的关键药物(包括糖皮质激素、抗病毒药物、抗生素及钙剂)的使用频率和剂量进行了记录与比较。结果显示,两组在标准治疗药物的使用上无显著差异(P > 0.05),提示标准治疗并非本研究中两组结果差异的主要混杂因素。

(1) 标准治疗组应用头孢哌酮舒巴坦、哌拉西林他唑巴坦等抗生素抗感染、甲泼尼龙抗炎、奥司他韦抗病毒等对症治疗方案;

(2) 维生素D组在标准治疗的基础上给予维生素D2注射液(江西赣南海欣药业股份有限公司) 15 mg 肌肉注射1次。

两组患者均根据其电解质水平给予补充钙剂。

2.3.4. 统计学方法

本研究数据采用SPSS 27.0统计软件进行分析。符合正态分布的计量资料,以均数±标准差(Mean ± SD)表示,进行独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料,采用中位数(四分位间距) [M(Q1, Q3)]表示,进行非参数检验。计数资料用率(%)表示,采用卡方检验。P < 0.05被视为为差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 维生素D组与标准治疗组基线资料比较

本研究共纳入了300例新型冠状病毒肺炎患者,根据是否应用加用维生素D治疗分为标准治疗组和维生素D组。标准治疗组150例,男、女分别为(89/61例),分别占(59.3%/40.7%);维生素D组150例,男、女分别为(85/65例),分别占(56.7%/43.3%);两组患者的性别、年龄及治疗前WBC、NEUT、LYMF、IL-6、CRP、PCT、25(OH)D、血钙水平不存在差异(P > 0.05),且两组患者的25(OH)D总体水平均明显低于正常下限(见表1)。

3.2. 维生素D组、标准治疗组治疗前后血清学指标的比较

与治疗前相比,维生素D组治疗后25(OH)D、血钙水平均升高(P < 0.05),而标准治疗组25(OH)D较治疗前略升高(P < 0.05)、血钙水平则无显著差异(P > 0.05)。与治疗前相比,两组患者治疗后WBC、NEUT均降低,LYMF水平均升高(P < 0.05)。此外,与治疗前相比,两组患者治疗后的IL-6、CRP、PCT水平均明显下降(P < 0.05) (表2)。

Table 1. Baseline characteristics comparison of the standard treatment group versus the Vitamin D group prior to treatment

1. 标准治疗组与维生素D组治疗前基线资料的比较

标准治疗组

维生素D组

P

性别(男/女)

89/61

85/65

0.640

年龄(岁)

51.50 (40.00, 65.00)

55.00 (43.75, 66.25)

0.296

WBC (×109/L)

7.75 ± 2.03

8.22 ± 3.02

0.119

NEUT (×109/L)

6.76 ± 2.16

7.31 ± 3.40

0.099

LYMF (×109/L)

1.23 ± 0.41

1.18 ± 0.49

0.369

IL-6 (pg/mL)

25.39 ± 6.79

27.52 ± 13.87

0.092

CRP (mg/L)

51.18 ± 9.39

54.25 ± 20.05

0.090

PCT (ng/mL)

0.68 ± 0.31

0.72 ± 0.36

0.254

25(OH)D (ng/mL)

12.89 ± 3.05

13.81 ± 5.33

0.066

血钙(mmol/L)

2.17 ± 0.08

2.15 ± 0.15

0.065

Table 2. Comparison of study indicators before and after treatment in the Vitamin D and standard treatment groups

2. 维生素D组、标准治疗组治疗前后各指标的比较

标准治疗组

维生素D组

治疗前

治疗后

治疗前

治疗后

WBC (×109/L)

7.75 ± 2.03

7.16 ± 2.07*

8.22 ± 3.02

7.50 ± 2.07*

NEUT (×109/L)

6.76 ± 2.16

6.06 ± 3.32*

7.31 ± 3.40

6.43 ± 3.42*

LYMF (×109/L)

1.23 ± 0.41

1.39 ± 0.48*

1.18 ± 0.49

1.51 ± 0.61*

IL-6 (pg/mL)

25.39 ± 6.79

7.97 ± 5.60*

27.52 ± 13.87

7.42 ± 6.62*

CRP (mg/L)

51.18 ± 9.39

18.48 ± 6.55*

54.25 ± 20.05

16.40 ± 6.66*

PCT (ng/mL)

0.68 ± 0.31

0.24 ± 0.17*

0.72 ± 0.36

0.25 ± 0.17*

25(OH)D (ng/mL)

12.89 ± 3.05

13.16 ± 3.03*

13.81 ± 5.33

16.70 ± 4.86*

血钙(mmol/L)

2.18 ± 0.08

2.17 ± 0.07

2.15 ± 0.15

2.19 ± 0.14*

注:*同组治疗前后比较P < 0.05。

3.3. 维生素D组、标准治疗组组间差异比较

3.3.1. 两组间血清学指标变化差值比较

与标准治疗组相比,维生素D组LYMF、25(OH)D、血钙水平升高趋势更为显著(P < 0.05),IL-6、CRP水平下降更为明显(P < 0.05);WBC、NEUT、PCT变化差值较标准治疗组无明显差异(P > 0.05) (表3)。

3.3.2. 两组间症状好转时间、核酸转阴时间比较

维生素D组平均症状好转时间为7.00天,平均核酸转阴时间为7.00天;标准治疗组平均症状好转时间为10.00天,平均核酸转阴时间为8.00天;维生素D组的平均症状好转时间、平均核酸转阴时间均短于标准治疗组(P < 0.05) (图1)。

Table 3. Comparison of changes in indicators before and after treatment between the Vitamin D and standard treatment groups

3. 维生素D组与标准治疗组治疗前后变化差值比较

标准治疗组

维生素D组

P

WBC (×109/L)

0.59 ± 2.97

0.72 ± 2.30

0.716

NEUT (×109/L)

0.70 ± 4.22

0.87 ± 3.87

0.719

LYMF (×109/L)

−0.16 ± 0.61

−0.33 ± 0.59

0.017*

IL-6 (pg/mL)

17.42 ± 8.43

20.11 ± 11.70

0.023*

CRP (mg/L)

32.70 ± 10.54

37.86 ± 18.28

0.003*

PCT (ng/mL)

0.43 ± 0.38

0.48 ± 0.28

0.242

25(OH)D (ng/mL)

−0.27 ± 0.74

−2.89 ± 1.07

<0.001*

血钙(mmol/L)

0.01 ± 0.07

−0.04 ± 0.15

<0.001*

注:*代表P < 0.05。

注:维生素D组治疗后,COVID-19患者症状好转时间、核酸转阴时间较标准治疗组短,*两组间比较P < 0.05。

Figure 1. Comparison of symptom improvement time and viral clearance time between the two groups

1. 两组症状好转时间、核酸转阴时间比较

3.3.3. 两组间影像学变化情况比较

将好转视为治疗有效,无变化及加重视为治疗无效。与标准治疗组相比,维生素D组影像学改善更为显著(P < 0.05) (表4)。

Table 4. Comparison of imaging improvement between the Vitamin D and standard treatment groups

4. 维生素D组与标准治疗组影像学改善情况比较

例数

好转(%)

无变化(%)

加重(%)

有效(%)

标准治疗组

150

15 (10.0)

115 (76.7)

20 (15.0)

15 (10.0)

维生素D组

150

73 (48.7)

67 (44.7)

10 (6.7)

73 (48.7)

c2

54.22

P

<0.001*

4. 讨论

冠状病毒是一种约30 kb的包膜、正义、单链RNA病毒,感染动物后冠状病毒可以发生突变和适应,造成冠状病毒的共同进化,导致新的人类冠状病毒出现[6],如由SARS-CoV-2在2019年引起的新型冠状病毒肺炎。研究显示,COVID-19患者血浆细胞因子及趋化因子IL-1B、IL-1RA、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、粒细胞集落刺激因子(GCSF)、粒细胞–巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)、干扰素(IFN)γ、10 kDa等浓度均高于健康成人,且需入住重症监护病房的COVID-19患者血浆IP10、GCSF、MCP1、MIP1A和TNF-α、IL-2、IL-7、IL-10浓度高于非重症患者[7],表明COVID-19发病与机体炎症反应相关,且细胞因子风暴与疾病严重程度相关。Wu等[8]的研究结果进一步分析了淋巴细胞谱,发现COVID-19患者外周血中CD3+T淋巴细胞、CD3+CD4+T淋巴细胞、CD3+CD8+T淋巴细胞、CD19+B淋巴细胞和CD16+CD56+NK细胞计数明显降低,且除CD16+CD56+NK细胞外,这些淋巴细胞亚群的百分比增加,提示COVID-19患者外周血T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞均减少,其中NK细胞数量减少更为显著;且与轻度COVID-19患者相比,重症COVID-19患者的外周CD3+T淋巴细胞计数、CD3+CD4+T淋巴细胞、CD3+CD8+T淋巴细胞和CD16+CD56+NK细胞计数降低,表明淋巴细胞减少是COVID-19患者的常见特征,可能是与疾病严重程度和死亡率相关的关键因素。以上研究证据表明,COVID-19的致病机制与机体免疫失调、炎症因子过度释放引起的炎症因子风暴有关。

几项回顾性研究从不同角度证实维生素D水平与COVID-19感染风险之间存在关联。Avolio等[9]的研究发现,COVID-19患者的25(OH)D水平明显低于阴性对照组。另一项研究显示,与维生素D充足的患者相比,维生素D缺乏患者的COVID-19感染风险更高。此外,Merzon等[10]的多变量分析表明,低25(OH)D水平与COVID-19感染风险增加之间存在关联,在单变量分析中,低25(OH)D水平与COVID-19住院率增加相关,提示低25(OH)D水平是COVID-19感染和住院的独立危险因素。此外,维生素D受体基因多态性与COVID-19的易感性及其不良结局有关。一项病例对照研究结果显示,VDR Fokl的多态性可能会影响个体对COVID-19的易感性[11]。Apaydin等[12]的研究发现,FokI(rs2228570)多态性的Ff亚型多见于中重度COVID-19患者,FF亚型多见于预后较好的COVID-19患者;TaqI(rs731236)多态性的TT亚型与入住重症监护病房的不良结局有关,而Tt亚型可减少重症监护病房入住风险;ApaI(rs7975232)多态性的aa亚型多见于死亡患者,与COVID-19患者死亡率升高相关。

有文献报道表明COVID-19患者的WBC、中性粒细胞百分比和NEUT、CRP、PCT、IL-6升高,RBC、血红蛋白、淋巴细胞百分比、嗜酸性粒细胞百分比、淋巴细胞计数、嗜酸性粒细胞计数、血小板降低[13]。本研究结果显示,两组患者治疗前淋巴细胞计数总体偏低,白细胞、NEUT、PCT总体水平无明显升高,考虑是病毒感染早期,尚未合并细菌感染。CRP是病原体感染后机体炎症反应的指标,提示COVID-19患者机体存在强烈的炎症反应,IL-6可能在引发COVID-19患者的炎症风暴中发挥关键作用。本研究中,两组患者的IL-6、CRP总体水平均高于正常参考上限。此外,本研究发现,两组患者的25(OH)D总体水平均低于正常下限,进一步验证了维生素D水平与COVID-19存在密切关联,而炎症反应可能在两者之间扮演了重要角色。

近年来,多项国际随机对照试验(RCT)对维生素D在COVID-19治疗中的作用进行了探讨,但结果存在不一致性。例如,Murai等人[14]的研究显示,单次大剂量维生素D3并未显著改善住院患者的临床结局;而另一项由Entrenas Castillo等人[15]进行的RCT则表明,补充骨化二醇可显著降低COVID-19患者转入重症监护室的风险。本研究结果与后者更为接近,提示维生素D可能对改善COVID-19炎症状态和临床病程具有积极作用。造成研究结果差异的原因可能包括:研究人群的种族差异、基线维生素D水平、补充剂型(D2 vs D3)、给药剂量与时机(如单次大剂量 vs 分次补充)以及患者合并症等因素。未来应开展更多针对中国人群的多中心、大样本RCT,以明确维生素D在不同病情阶段的适宜补充策略。

Oristrell等[16]的一项队列研究结果显示,与未补充维生素D的25(OH)D缺乏患者相比,接受胆钙化醇治疗使25(OH)D水平升至≥30 ng/ml的患者感染SARS-CoV2的风险较低,患严重COVID-19的风险较低,死亡率较低;且与每日口服胆钙化醇治疗的患者相比,接受推注胆钙化醇的COVID-19患者死亡率较低。法国疗养院的一项准实验研究结果表明,老年人群在COVID-19患病期间补充维生素D,其病情的严重程度较低、存活率较高[17],表明补充维生素D可为COVID-19患者带来潜在获益。本研究应用维生素D2注射液来提高COVID-19患者的血清维生素D浓度,而维生素D2短期内对25(OH)D的测定结果无明显影响,我们监测患者的血钙水平以评估维生素D补充治疗的短期效果。结果表明,维生素D组患者的血钙水平较治疗前明显改善,标准治疗组治疗前后血钙水平无明显变化;治疗1月后复查患者的25(OH)D水平,发现维生素D组患者的25(OH)D水平较治疗前明显改善,而标准治疗组的25(OH)D水平也较治疗前有所上升。进一步比较两组间25(OH)D改善情况发现维生素D组的25(OH)D水平升高更为显著,表明维生素D补充治疗有效,考虑标准治疗组25(OH)D水平轻度升高可能与患者院外膳食补充、晒太阳等因素有关。在此基础上,本研究比较了两组患者治疗前后各项指标的改善情况,结果显示两组患者治疗前后血常规及感染指标均有明显改善;进一步比较两组间各指标变化情况发现,两组患者的WBC、NEUT、PCT水平治疗前后改善情况无明显差异,而维生素D组患者的LYMF、IL-6、CRP水平变化更为显著,症状持续时间及核酸转阴所需的时间更短,影像学转归更倾向于好转,表明补充维生素D可改善COVID-19患者的炎症,具有抗炎、抗病毒作用。

维生素D对调节免疫反应发挥重要作用,可通过调节先天免疫反应及适应性免疫反应影响COVID-19的发生及进展。1,25(OH)2D与维生素D受体-维生素D反应元件结合,通过诱导维持细胞连接的蛋白表达维持屏障完整性[16],保护机体免受病原体入侵。抗菌肽(camp)和防御素β2基因的启动子中存在维生素D反应元件,维生素D可在分离的人角质形成细胞、单核细胞和中性粒细胞以及人细胞系中诱导抗菌肽基因表达,从而促进camp和defB2生成,发挥其抗菌、抗病毒作用及其免疫调节作用。维生素D与抗菌和抗病毒机制相关的另一个特性是促进自噬[18]。自噬是一种基本的生物过程,它通过细胞内膜包被受损的细胞器、错误折叠的蛋白质及病毒颗粒,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解所包裹的内容物,以清除病原体、维持细胞稳态。25(OH)D和1,25(OH)2D与VDR结合,都会增强自噬标志蛋白LC3的表达[18]

1,25(OH)2D可以抑制主要组织相容性复合体(MHC)II分子和共刺激分子40、80、86的表达,并抑制DC的成熟、分化、存活以及抗原呈递功能,导致抗原呈递和T细胞活化降低,继而抑制适应性免疫反应。1,25(OH)2D还通过抑制IL-12和IL-23的释放来调节DC衍生的细胞因子表达[19]。此外,1,25(OH)2D可直接影响不同T细胞亚型的功能,导致机体从促炎免疫状态转变为免疫耐受状态。1,25(OH)2D可抑制Th1和17的增殖及促炎细胞因子的异常释放,介导Th2细胞分化及其抗炎细胞因子的释放[20] [21],并通过调节DC直接靶向作用于T细胞来促进Treg的分化,促进Th1/Th17表型转变为Th2/Treg细胞表型[22],防止免疫反应过度激活引起免疫失衡。

此外,维生素D可以上调NF-κB信号通路抑制蛋白的表达,导致IFN-β的生成减少,干扰素刺激基因mRNA表达下调[23],从而抑制炎症反应。丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶(MKP)可使活化的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的苏氨酸和酪氨酸残基去磷酸化,导致MAPK失活。Zhang等[24]的研究发现,维生素D通过上调MKP-1的表达,从而抑制MAPKs P38信号通路,减少促炎细胞因子的生成。而IL-6与SARS-CoV-2肺炎感染患者的严重不良结局有关,且在COVID-19细胞因子风暴中起着关键作用[25],以上研究表明维生素D可通过减少IL-6等促炎因子的释放,改善COVID-19患者的炎症反应,这与本研究结果一致。

COVID-19自2019年爆发以来,迅速席卷全球,影响了全年龄段人群的健康,到目前为止,COVID-19在秋冬季节仍有小规模流行,如何预防COVID-19感染并减轻其严重程度成为公共热点问题。维生素D缺乏与COVID-19易感性及疾病严重程度有关,国外研究显示,补充维生素D可减轻COVID-19的易感性并改善其不良结局,但由于其纳入人群在种族、维生素D补充方式及剂量等方面存在较大差异,其结果尚未达成一致。目前国内尚没有有关应用维生素D补充治疗COVID-19的研究,本研究收取了汉族COVID-19患者治疗前后的感染指标,比较其应用维生素D补充治疗后COVID-19感染指标的好转情况,希望在COVID-19的治疗及预防方面提供一定参考。

本研究存在一些局限性。首先,本研究为病例对照设计,非随机分组可能导致选择偏倚和混杂因素的干扰。尽管两组基线资料在统计学上无显著差异,但潜在的未测量混杂因素(如营养状况、生活习惯、合并用药等)仍可能影响结果的解释。其次,研究对象仅限于维生素D不足/缺乏的轻症COVID-19患者,未涵盖重症/危重症患者及维生素D充足者,限制了研究结论的普适性。此外,本研究仅评估了单次肌注维生素D₂(15mg)的短期疗效,未比较不同补充方式、剂量或评估长期效果。最后,本研究是一项特定时期的横断面研究,长期应用维生素D对COVID-19患者的改善效果仍需进一步研究。

利益冲突

所有作者声明不存在利益冲突。

作者贡献声明

盛建平:研究实施,数据分析,论文撰写;陈钊颖:数据分析,论文撰写;马启航:研究实施,数据分析;王万鹏:研究实施;王俪洁:研究实施,数据分析;杨林:研究实施,数据分析;柳林:实验设计,论文指导及审阅,经费支持。

基金项目

潍坊市新冠病毒疫情防控专项课题(2022ZJ1054)。

NOTES

*通讯作者。

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