维生素 D 和糖尿病
据报道,患有 2 型糖尿病的人比没有糖尿病的人缺乏更多的维生素 D。 维生素 D 可能通过影响胰岛素分泌和胰岛素敏感性在葡萄糖耐量中发挥功能性作用。
Talaei等人 (1) 评估了补充维生素 D 对 2 型糖尿病患者胰岛素抵抗的影响。 这项研究招募了 100 名 2 型糖尿病患者(70 名女性和 30 名男性,30-70 岁)。 参与者进行了临床和生物化学评估。 研究参与者每周口服 50,000 IU 维生素 D3,持续八周。 比较基线和补充维生素 D 结束时的所有测量值。
在所有研究参与者中,24% 的人缺乏维生素 D [血清 25(OH)D ≤ 20 ng/ml(50 nmol/l)]。 平均血清 25 (OH) D 浓度为 43.03± 19.28 ng/ml (107.5±48.2 nmol/l)。基线和结束时空腹血糖的结果分别为 138.48±36.74 和 131.02±39 mg/dl (p=0.05); 对于胰岛素,10.76±9.46 和 8.6±8.25 μIu/ml (p=0.028); 对于 HOMA-IR,分别为 3.57±3.18 和 2.89±3.28 (p=0.008)。 维生素 D 水平 25(OH)D (ng/ml) 从基线时的 43.03±19.28 增加到补充结束时的 60.12±17.2 (p=0.02)。这些结果表明,补充维生素 D 可以显著改善空腹血糖、胰岛素和 HOMA-IR,降低 2 型糖尿病患者的胰岛素抵抗。
作者还报告了最终空腹血糖水平与基础 25(OH) 水平之间的反比关系。 换言之,较高的基础 25(OH)D 与较低的最终空腹血糖水平相关。 这意味着基础 25(OH)-D 水平较高的人可以从维生素 D 摄入中获益更多,从而降低最终空腹血糖。 作者认为,在维生素 D 水平较低时,可用的维生素 D 将仅限于对骨骼和肌肉的使用,维生素 D 的任何非骨骼效应,例如其对胰岛素抵抗的影响,只会出现在维生素 D水平较高的情况下。 他们的数据显示,当维生素 D 水平为 40-60 ng/ml(100-150 nmol/l)时,维生素 D 对胰岛素抵抗的影响显著,而在维生素 D 水平上下限超出此范围时,它不影响胰岛素抵抗 (1)。
Cojic 等人 (2) 招募接受标准二甲双胍治疗的 2 型糖尿病患者 (n=130),随机分配接受维生素 D 补充剂或仅继续使用二甲双胍 6 个月。 治疗组中维生素 D 缺乏的参与者 [定义为 25(OH)D ≤ 50 nmol/L 的血清水平] 被要求在前 3 个月每周服用 50 000 IU 维生素 D3 并在接下来的3个月每周服用 14 000 IU。 治疗组中 25(OH)D 水平 > 50 nmol/L 的参与者被要求每周服用 14 000 IU 直至研究结束。
研究发现,与二甲双胍组相比,在服用二甲双胍治疗的 2 型糖尿病患者中,在补充维生素 D 3 个月和 6 个月后显著降低了 HbA1c 水平。 在给予较高剂量维生素 D 的 3 个月内,高级氧化蛋白产物水平也显著下降。 然而,维生素 D 对胰岛素抵抗指数 HOMA-IR、丙二醛水平(脂肪氧化生物标志物)和硫代巴比妥酸反应物质(TBARS,氧化应激生物标志物)指数的影响没有统计学意义。
据作者称,这是第一项根据欧洲内分泌学会指南为患者制定关于 25(OH)D 水平的个体给药计划的研究。 对于维生素 D 缺乏的患者,建议的日剂量为 7142 IU(每周 50 000 IU),对于 25(OH)D 水平 > 50 nmol/L 的患者,建议的日剂量为 2000 IU。 2000 IU 的剂量不足以提供超过 100 nmol/L 的 25(OH)D 水平,这被认为对骨骼外效应至关重要。 这可以解释为什么结果在六个月内没有维持维生素 D 对空腹胰岛素和胰岛素抵抗 HOMA-IR 水平的显著影响。Talaei等人表明仅当维生素 D 浓度在 100 和 150 nmol/L 之间时,维生素 D 对胰岛素抵抗的影响才显著 (1)。
在一项双盲、3 个研究中心、随机、安慰剂对照试验中,参与者被随机分配接受活性维生素 D(eldecalcitol,一种维生素 D 类似物,每天 0.75 μg;n=630)或匹配的安慰剂(n= 626)三年(3)。在日本,标准剂量的 0.75 µg eldecalcitol 用于预防和治疗骨质疏松症。参与者年龄在 30 岁及以上,并且使用 75 g 口服葡萄糖耐量试验和糖化血红蛋白水平定义为葡萄糖耐量受损。在调整混杂因素后,eldecalcitol 显着降低了糖尿病的发展(风险比 0.69、0.51 至 0.95;p=0.020),这意味着风险降低了 31%。此外,eldecalcitol 在基础胰岛素分泌水平较低的参与者中显示出有益作用(风险比 0.41、0.23 至 0.71;p=0.001)。与安慰剂组相比,eldecalcitol组腰椎和股骨颈的骨矿物质密度和血清骨钙素浓度显著增加(均 p<0.001)。
所提出的维生素 D 有益作用的机制可能发生在不同的水平上。 已在多种细胞类型中发现了维生素 D 受体,包括胰腺 β 细胞,据报道,活性维生素 D 参与胰岛素的生物合成和分泌。 通过作为免疫调节剂,维生素 D 可以调节免疫并减少炎症反应,从而减少胰腺 β 细胞的死亡。 维生素 D 还具有抗氧化潜力,作为一种亲脂性物质,它可以作为自由基清除剂和抗氧化剂在细胞膜和脂蛋白中发挥作用。
氧化应激与 2 型糖尿病密切相关,它影响胰岛素外周敏感性和胰岛素分泌反应。 高血糖通过葡萄糖自氧化和随之而来的糖尿病中蛋白质的非酶糖基化促进活性氧 (ROS) 的产生。 维生素 D 补充剂对糖尿病患者改善胰岛素抵抗和减少氧化应激非常有益。
维生素 D 对维持骨骼和骨骼健康至关重要。 对于糖尿病患者,补充维生素 D 可能有助于降低胰岛素抵抗。 对于那些不想患糖尿病的人来说,服用维生素 D 补充剂可能会降低患糖尿病的风险。
参考文献:
1. Talaei, A., Mohamadi, M., & Adgi, Z. (2012). The effect of vitamin D on insulin resistance in patients with type 2 diabetes. Diabetology & Metabolic Syndrome, 5, 8. https://doi.org/10.1186/1758-5996-5-8
2. Cojic, M., Kocic, R., Klisic, A., & Kocic, G. (2020). The Effects of Vitamin D Supplementation on Metabolic and Oxidative Stress Markers in Patients With Type 2 Diabetes: A 6-Month Follow Up Randomized Controlled Study. Frontiers in Endocrinology, 12. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.610893
3. Kawahara, T. et al. (2022). Effect of active vitamin D treatment on development of type 2 diabetes: DPVD randomised controlled trial in Japanese population. BMJ 2022; 377:e066222. doi: https://doi.org/10.1136/bmj-2021-066222