Serum levels of 25-hydroxy vitamin D3 and calcium of patients with pneumoconiosis
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摘要:目的 了解尘肺病患者血清中25-羟维生素D3水平和钙离子浓度,探究其与尘肺病的关系。方法 选取2019年1-12月住院治疗的196名男性尘肺病患者为观察组,选取190名未接触粉尘等有毒有害物质的健康男性体检者为对照组,检测两组人群血清中25-羟维生素D3[25(OH)D3]及钙离子(Ca2+)浓度。结果 观察组血清25(OH)D3水平为(26.68±4.29)ng/mL,低于对照组的(29.33±4.55)ng/mL;观察组血清Ca2+浓度为(2.23±0.24)mmol/L,低于对照组的(2.68±0.43)mmol/L;以上差异具有统计学意义(P < 0.05)。观察组维生素D缺乏或不足率为67.34%,对照组维生素D缺乏或不足率为60.53%。叁期尘肺组血清25(OH)D3水平、血清Ca2+浓度低于壹期、贰期组(P < 0.05);尘肺病患者血清25(OH)D3水平、血清Ca2+浓度均有随着年龄的增长而递减的趋势(P < 0.05)。观察组、对照组血清25(OH)D3水平与Ca2+浓度均为正相关关系(r=0.80、0.73,P < 0.05)。结论 尘肺病患者血清25(OH)D3水平普遍较低,提示维生素D3可能参与了尘肺病的发展,尘肺病患者应该增加维生素D的摄入。
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尘肺病是指人体在外界粉尘刺激下,淋巴细胞、巨噬细胞、成纤维细胞等效应细胞被激活而分泌细胞因子和炎症介质,促使成纤维细胞定植转化为肌成纤维细胞,合成并释放大量细胞外基质,最终导致肺纤维化为主的一种全身性疾病。国外的研究指出维生素D不仅可抑制炎症细胞活性和炎症因子产生,还具有调节免疫功能的作用[1]。维生素D经25-羟化酶羟化作用后转化成25-羟维生素D3[25(OH)D3],这是维生素D在人体内的主要循环形式,另外25(OH)D3的半衰期较长,在血中浓度也较为稳定,可直接反映维生素D水平。目前国内关于尘肺病患者血清中25(OH)D3水平研究的报道较少,基于此,本研究拟通过分析196例尘肺病住院患者血清中25(OH)D3水平和钙离子(Ca2+)水平,探讨两指标对尘肺病患者的影响。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
选取2019年1—12月在北大医疗鲁中医院住院的196名男性尘肺病患者作为观察组,包括煤工尘肺76例、矽肺64例、电焊工尘肺32例、陶工尘肺24例;其中壹期尘肺168例,贰期尘肺22例,叁期尘肺6例。同时选取190名未接触粉尘等有毒有害物质的健康男性体检者作为对照组,采集两组人群年龄、工龄、病史等基本信息,所有信息来自病例及健康监护档案。尘肺病诊断标准参照GBZ 70—2015《职业性尘肺病的诊断》 [2]。排除标准:(1)肝、肾功能异常者;(2)自身免疫性疾病及甲状旁腺相关疾病者;(3)近期有糖皮质激素类药物使用者;(4)骨折或骨质疏松者;(5)患内分泌等相关疾病者。本研究已获院伦理审查并批准。
1.2 研究方法
1.2.1 血清25(OH)D3水平和Ca2+测定
采集空腹静脉血标本后,经3 500 r/min转速(离心半径为16 cm)离心10 min后,分离血清,采用日立7600全自动生化分析仪对血清Ca2+进行测定;采用迈瑞CL-6000i全自动化学发光免疫分析仪对血清25(OH)D3进行测定。检测前仪器均已获校验,并随带高水平和低水平2个质控品,以保证结果的准确性。
1.2.2 维生素D水平判定标准[3]
10 ng/mL ≤ 25(OH)D3 < 20 ng/mL为维生素D缺乏;20 ng/mL ≤ 25(OH)D3 ≤ 30 ng/mL为维生素D不足;25(OH)D3 > 30 ng/mL为维生素D充足;25(OH)D3 < 10 ng/mL为维生素D严重缺乏;25(OH)D3 > 150 ng/mL为维生素D中毒。
1.2.3 统计学分析
采用SPSS 26.0统计学软件分析数据,符合正态分布的计量资料采用(x±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析,进一步的两两比较采用LSD检验;不符合正态分布的,采用中位数和第25、75百分位数[M(P25,P75)]表示,组间比较采用Wilcoxon秩和检验;相关性分析采用Spearman相关分析。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 基本情况
196例观察组患者年龄中位数(四分位数)[M(P25,P75)]为49(45,71)岁,190例对照组人员年龄为48(47,69)岁。两组年龄差异无统计学意义(Z = - 0.42,P > 0.05)。
观察组血清25(OH)D3水平为(26.68 ± 4.29)ng/mL,低于对照组的(29.33 ± 4.55)ng/mL;观察组血清Ca2+浓度为(2.23 ± 0.24)mmol/L,低于对照组的(2.68 ± 0.43)mmol/L;以上差异均有统计学意义(t = 34.60、169.03,P < 0.05)。
依据血清25(OH)D3水平,观察组维生素D缺乏或不足132例,缺乏或不足率为67.34%;对照组维生素D缺乏或不足115例,缺乏或不足率为60.53%。
2.2 不同工种尘肺病患者血清25(OH)D3水平和Ca2+检测结果
结果显示,观察组不同工种血清25(OH)D3和Ca2+浓度差异均无统计学意义(P > 0.05)。见表 1。
表 1 不同工种患者血清25(OH)D3水平和Ca2+浓度(x ± s) 工种 例数 25(OH)D3/(ng/mL) Ca2+/(mmol/L) 煤工尘肺 76 27.53 ± 5.36 2.24 ± 0.16 矽肺 64 24.69 ± 4.83 2.24 ± 0.14 电焊工尘肺 32 27.35 ± 4.68 2.20 ± 0.21 陶工尘肺 24 28.40 ± 5.02 2.22 ± 0.17 F值 1.23 1.29 P值 > 0.05 > 0.05 2.3 不同期别尘肺病患者血清25(OH)D3水平和Ca2+检测结果
不同期别尘肺病患者血清25(OH)D3的水平差异有统计学意义(P < 0.01),进一步两两比较,叁期尘肺组血清25(OH)D3水平低于壹期、贰期组,差异均有统计学意义(P < 0.05);不同期别尘肺病患者血清Ca2+浓度差异亦具有统计学意义(P < 0.01),进一步两两比较,叁期尘肺组血清Ca2+浓度低于壹期、贰期组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表 2。
表 2 不同期别尘肺病患者血清25(OH)D3和Ca2+浓度(x±s) 期别 人数 25(OH)D3/(ng/mL) Ca2+/(mmol/L) 壹期 168 26.98 ± 4.20 2.26 ± 0.16 贰期 22 25.01 ± 3.08 2.06 ± 0.12 叁期 6 24.40 ± 2.21 2.01 ± 0.09 F值 3.28 25.02 P值 < 0.05 < 0.05 2.4 不同年龄尘肺病患者血清25(OH)D3水平和Ca2+检测结果
不同年龄尘肺病患者血清25(OH)D3水平、血清Ca2+浓度差异均有统计学意义(P < 0.05),进一步两两比较,两者均有随年龄的增长而递减的趋势(P < 0.05)。见表 3。
表 3 不同年龄患者血清25(OH)D3水平和Ca2+浓度(x ± s) 年龄/岁 人数 25(OH)D3/(ng/mL) Ca2+/(mmol/L) < 60 160 27.09 ± 4.55 2.24 ± 0.21 60 ~ 70 28 25.76 ± 3.99 2.20 ± 0.10 >70 8 21.70 ± 3.49 2.13 ± 0.06 F值 3.49 4.38 P值 < 0.05 < 0.05 2.5 血清25(OH)D3与Ca2+浓度的相关性分析
观察组血清25(OH)D3水平与Ca2+浓度、对照组血清25(OH)D3水平与Ca2+浓度均为正相关关系(r = 0.80、0.73,P < 0.05)。
3. 讨论
本次调查结果显示,观察组血清25(OH)D3水平及Ca2+浓度低于对照组(P < 0.05),这与谢良斌等[4]的研究结果一致。有研究表明维生素D的钙稳态与尘肺病的发病机制有关,维生素D缺乏可导致钙吸收减少,其导致的后果是细胞蛋白质和细胞膜氧化损伤的保护力减弱,细胞的氧化应激反应增强,抗氧化能力减少,从而导致氧自由基的增加;另外还促进了巨噬细胞自噬体和溶酶体的融合,而这种融合导致了炎症介质释放增多[5]。中国人群维生素D缺乏已成共识,有报道[6]显示中国北方地区老年人冬季维生素D水平普遍低于30 ng/mL。本次调查选取的健康中老年男性维生素D缺乏或不足率为60.53%,观察组中老年男性维生素D缺乏或不足率为67.34%,与孔玉林[7]的研究结论类似。维生素D的天然来源是阳光,尘肺病是一种慢性长期的呼吸道疾病,常合并下呼吸道感染等并发症,加重时患者需要长期住院治疗,在室内的时间更多,户外接触阳光的机会少,也许这是造成尘肺病患者血清维生素D水平低于健康人的原因之一。有学者[8]的研究提示,太阳紫外线辐射(增加维生素D)和肺癌病死率成负相关。
本次调查结果显示,观察组不同工种血清25(OH)D3水平和Ca2+浓度差异无统计学意义(P > 0.05),提示不同的无机粉尘对机体维生素D的吸收作用的影响可能并无不同。不同期别尘肺病患者血清25(OH)D3水平和Ca2+的水平差异有统计学意义(P < 0.05),且随着期别的升高有递减的趋势,这与曹娟等[9]的研究结论一致,尘肺病作为一种全身性疾病,影响了内分泌的变化,导致了钙磷代谢紊乱,疾病进展越严重,就越能影响维生素D在肝内转化为25(OH)D3的效率,从而导致血清25(OH)D3水平和Ca2+的减少[10]。另外尘肺病患者胃肠道对维生素D的吸收功能下降也可能是其在人体内含量减少的一个重要因素[11]。有研究[12]显示维生素D的缺乏还增加了重度慢阻肺的风险。
本次调查显示随着年龄增长,尘肺病患者血清25(OH)D3水平和Ca2+浓度有递减的趋势,这与孔玉林[13]的研究结果一致,这可能是因为随着年龄的增长,尘肺病患者的肺纤维化程度也越高,同时人体机体的各项功能也趋于弱化,影响了激素分泌,这或是导致尘肺病患者血清25(OH)D3和Ca2+水平下降的原因之一。另外,由于年龄增长,维生素的摄入量也相应减少,导致患者长期处于25(OH)D3和Ca2+低水平状态。另有研究认为,25(OH)D3水平随着年龄的增长而逐渐下降,到70岁时皮肤中用于合成维生素D的原料如7-脱氢胆固醇只剩下年轻时的25% [14]。
本次研究显示,血清25(OH)D3水平与Ca2+浓度成正相关,这与程玉兰[15]的研究结果一致。维生素D的功能之一是调节人体钙、磷代谢,在维生素D缺乏的情况下,小肠对钙的吸收会受影响,从而导致血钙浓度降低,导致骨质疏松、佝偻病等疾病。许多呼吸系统疾病的发生发展或也与维生素D缺乏相关,如尘肺病、支气管扩张等,尘肺病是以肺纤维化为主的一种全身性疾病,有研究表明,25(OH)D3对肺成纤维细胞增殖及Ⅱ型肺泡上皮纤维化具有一定抑制作用,同时25(OH)D3也可抑制平滑肌肌动蛋白α表达,诱导抗纤维化因子Smad7的表达[16]。另外,巨噬细胞自噬是尘肺病患者发生肺泡炎和肺纤维化的重要原因,研究表明25(OH)D3可减少细胞自噬体与溶酶体融合并下调自噬信号通路蛋白表达[17]。
维生素D是一种具有广泛生物学效应的类固醇激素,其与呼吸系统疾病的密切关系已被更多的研究证实,但其在尘肺病的发生、发展中起到何种作用尚未完全证实。尘肺病患者血清25(OH)D3水平普遍较低,且随着疾病期别的增加而减少,提示维生素D可能参与了尘肺病的发展,其缺乏可能导致更多炎症因子的出现,所以尘肺病患者应该增加维生素D的摄入。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突 -
表 1 不同工种患者血清25(OH)D3水平和Ca2+浓度
(x ± s) 工种 例数 25(OH)D3/(ng/mL) Ca2+/(mmol/L) 煤工尘肺 76 27.53 ± 5.36 2.24 ± 0.16 矽肺 64 24.69 ± 4.83 2.24 ± 0.14 电焊工尘肺 32 27.35 ± 4.68 2.20 ± 0.21 陶工尘肺 24 28.40 ± 5.02 2.22 ± 0.17 F值 1.23 1.29 P值 > 0.05 > 0.05 表 2 不同期别尘肺病患者血清25(OH)D3和Ca2+浓度
(x±s) 期别 人数 25(OH)D3/(ng/mL) Ca2+/(mmol/L) 壹期 168 26.98 ± 4.20 2.26 ± 0.16 贰期 22 25.01 ± 3.08 2.06 ± 0.12 叁期 6 24.40 ± 2.21 2.01 ± 0.09 F值 3.28 25.02 P值 < 0.05 < 0.05 表 3 不同年龄患者血清25(OH)D3水平和Ca2+浓度
(x ± s) 年龄/岁 人数 25(OH)D3/(ng/mL) Ca2+/(mmol/L) < 60 160 27.09 ± 4.55 2.24 ± 0.21 60 ~ 70 28 25.76 ± 3.99 2.20 ± 0.10 >70 8 21.70 ± 3.49 2.13 ± 0.06 F值 3.49 4.38 P值 < 0.05 < 0.05 -
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