1型糖尿病的维生素D水平、微血管并发症和死亡率

约根森 等

目前，维生素D缺乏在全球十分普遍。最近，已证实低水平维生素D与一般人群和2型糖尿病患者全因死亡率和心血管死亡率发生风险增加有关。但是，尚无证据显示维生素D缺乏与1型糖尿病患者之间是否具有相关性。血浆维生素D水平（25-羟维生素D3[25（OH）D3）个体存在很大差异，主要归因于日光照射时间、皮肤颜色和存在的危险因素，如糖尿病或其他并发症。

在糖尿病患者中，目前已经证实，糖尿病患者过高的死亡率与糖尿病并发症相关。而在糖尿病微血管病变中，视网膜病变和神经病变与代谢控制不佳、血压升高和其他危险因素相关。

实验性糖尿病肾病的研究数据表明，维生素D缺乏可能会导致白蛋白尿的发生。目前，临床试验证实，维生素D水平与一般人群白蛋白尿的患病率呈负相关。仅有的非糖尿病慢性肾脏病（CKD）患者临床试验数据显示，给予患者帕立骨化醇（维生素D受体类似物）治疗可能会减少白蛋白尿的发生。此外，最近公布的数据显示，维生素D受体类似物能够阻断2型糖尿病和糖尿病肾病患者的肾素血管紧张素醛固酮系统（RAAS），从而减少白蛋白尿。流行病学调查结果显示，目前，糖尿病已经成为西方国家慢性肾脏病和肾衰的主要病因。不过，目前尚不清楚维生素D缺乏是否会增加糖尿病肾病或其他微血管并发症的发生风险。本研究旨在探讨在1型糖尿病患者中，血浆25（OH）D3缺乏是否可以预测死亡率的增加和微血管并发症的进展。

研究设计和方法

研究纳入了1979年9月1日～1984年8月31日新诊断的286名1型糖尿病患者。在研究过程中，9名患者被排除，其中，7人在糖尿病患病早期出现了严重心理疾病，2人出现了微量白白蛋白尿。对糖尿病确诊三年或之后最接近可用样品水平（诊断后平均为3.0[2.3～9.1]）以及尚未出现微量白白蛋白尿的患者进行了血浆25（OH）D3分析，结果确定220名患者符合条件。

每隔3～4个月来门诊就诊的患者应被纳入常规随访。按照先前指南的要求，这些患者应该接受糖尿病专家和护士的治疗。而且，这些患者每年至少进行一次24小时尿白蛋白排泄率（UAER）测定。持续性微量白蛋白尿和大量微白蛋白尿分别指尿中出现的白蛋白分别为30～300mg/24h和300mg/24h，至少进行2～3次连续采样，而且超过基线水平30%以上。

在研究过程中，从患者收集来的待测血浆25（OH）D3样品放在-20℃储存。为了减少试验误差，所有样品均在同一条件下处理和储存。测试时，惊奇地发现储存10多年的血浆25（OH）D3样品性质依然稳定，为循环血浆25（OH）D3的长期流行病学研究提供了可靠依据。在当前研究开始之前，我们从队列中抽取样品，对血浆25(OH)D3的稳定性进行了检测。我们在每年的同一时间从同一个受试者采集血浆25(OH)D3，分别储存5、10、15、20和25年，采用高效液相色谱或串联质谱进行测定。结果显示，血浆25（OH）D3平均水平间无显著差异（数据没有显示）。根据既往针对2型糖尿病维生素D和死亡率相关性的研究结果，当25（OH）D3水平≤第10百分位数（15.5nmol/L），则考虑为严重维生素D缺乏。

本研究通过问卷调查来了解患者的吸烟史。研究规定，如果患者每天抽烟超过一根，则认定是吸烟者。根据瞳孔散大的程度，将视网膜病变分为无明显视网膜病变、背景性视网膜病变和增殖期视网膜病变三种。

统计分析

基线数据来源于新发1型糖尿病6个月后的第一次评估，初步血糖稳定后。偏态分布采用中位数（四分位数间距）表示，其他的采用均数（标准差SD）表示。

对于偏态分布的变量，组间比较采用Mann-Whitney U检验；正态分布的变量采用非配对t检验。组间分类变量的比较采用x2检验。

为了证实维生素D低水平是否能够预测解释模型中的全因死亡率，我们进行了Cox比例风险回归分析。开始，对性别、年龄、血浆总胆固醇、收缩压、尿白蛋白排泄率和吸烟这些基线变量进行单变量分析，既往研究已证实，上述基线变量均可导致全因死亡率增加，危险比(HRs)为95%CI。

采用log-rank检验进行All time-to-event分析，根据维生素D水平绘制出Kaplan-Meier曲线，不论是高于还是低于第10百分位数。所有实验数据均采用SPSS 14.0统计软件进行处理，以P≤0.05为差异有统计学意义。

结果

我们对220名新诊断的1型糖尿病患者进行随访，中位时间为26.0(1.0～29.0) 年。患者的主要基线特征见表。结果显示，维生素D中位水平为44.6(1.7～161.7) nmol/。

根据维生素D水平，患者被分为两组，即维生素D水平≤第10百分位数和＞浓度。将维生素D浓度≤15.5nmol/L被定义为切点，不论性别。结果显示，220名患者中有22人（10%）维生素D水平≤15.5 nmol/L，而且与年龄、性别、尿白蛋白排泄率和血压无相关性，但与A1C弱负相关（r=0.14，p=0.04）。

随访期间，220名患者中有44人（20%）死亡。其中，在上述维生素D水平≤15.5nmol/L的22名患者中，有7人死亡，占总数的32%；而维生素D水平＞15.5nmol/L的患者中，有37人死亡，占总数的19%(P=0.06)。图1是根据维生素D水平绘制的死亡率Kaplan-Meier曲线，横坐标为维生素D水平≤第10百分位数和＞第10百分位数。在Cox比例风险模型，维生素D水平≤15.5nmol/L的患者死亡风险比为2.0(0.9～4.4), P=0.1，校正了尿白蛋白排泄率、A1C和传统心血管风险因素（年龄、性别、血压、胆固醇和吸烟状态）后，维生素D水平和死亡风险仍存在相关性，且具有统计学意义；而当维生素D水平＞15.5nmol/L时，维生素D水平与全因死亡率二者不存在线性关系，即二者之间不存相关性。

微血管并发症

随访期间，81名（34%）患者出现持续性微量

白蛋白尿，其中，6人维生素D水平≤第10百分位数。在这81名患者中，27人进展为持续性大量白蛋白尿，其中，仅2人维生素D水平≤第10百分位数，为9%。

表1 220名1型糖尿病患者的基线特征

图1 220名1型糖尿病患者死亡率Kaplan-Meier曲线

Cox比例风险模型显示，基线时，低水平的维生素D不能预测微量或者大量白蛋白尿的进展(未经调整的HR分别为 1.1[0.5～2.4],P=0.8和1.3[0.3～5.4],P=0.7)。

在研究过程中，共有192名（80%）患者进展为背景性视网膜病变，其中，维生素D水平≤第10百分位数的22名患者占了18人（82%）。而且，在这192名患者中，34人进展为增殖期视网膜病变，其中，1人维生素D水平为5%，低于基线水平。因此，基线水平时，维生素D水平≤第10百分位数不能预测背景性或增殖期视网膜病变的进展(HR分别为1.1[0.7～1.7],P=0.8和HR 3.1 [0.4～22.9])。

校正了推动因素之后，基线状态严重维生素D缺乏与微血管并发症发生或进展的相关性进一步削弱。

结论

在为期26年的前瞻性观察随访研究中，结果显示，1型糖尿病患者糖发病后低水平的血浆25（OH）D3（≤第10百分位数）是一个强有力的全因死亡率预测因子，相关性独立于血糖控制、传统心血管疾病危险因素和尿白蛋白排泄率。不过，遗憾的是，基线严重维生素D缺乏不能预测眼部和肾病微血管并发症的发生或进展。

最近，来自流行病学研究的数据显示，在其他人群中严重维生素D缺乏和死亡率风险增加之间的关系与本研究结果类似，为本研究提供了进一步证据。在一般人群开展的横断面研究，共纳入13,331名来自全国健康和营养调查（NHANES）III的受试者，结果显示，低水平维生素D与全因死亡率之间显著相关。

大多非糖尿病慢性肾脏病患者的研究显示，维生素D可以独立预测全因死亡率和透析风险的增加。在非糖尿病终末期肾脏病患者中，低水平维生素D与全因死亡率相关。

对于健康受试者而言，维生素D缺乏主要归因于阳光照射时间不够、肤色和维生素D摄入不足!包括饮食。维生素D水平还存在季节变化，这一变化取决于地理纬度，特别是阳光照射时间。北欧国家在一般人群中进行的研究结果显示，冬季和夏季维生素D缺乏的季节变化分别为是73%和 29%，维生素D缺乏的差异分别为8%和1%。此外，肥胖、吸收、肝脏和肾脏疾病会增加维生素D缺乏。

目前，基线维生素D水平较低的患者死亡风险增加的机制还不清楚。越来越多的证据显示维生素D可以通过激活它的受体产生具有临床作用的多种非钙功能。维生素D受体的激活与RAAS系统、心肌肥厚、血管钙化、动脉粥样硬化降低、抗炎和免疫作用受到抑制有关。同时，还发现，维生素D和某些癌症的发生风险增加和死亡率升高呈负相关。

与一般人相比，糖尿病患者心血管疾病的发病率和死亡率相对较高。在为期10年的随访研究中，共纳入593名白蛋白尿正常的1型糖尿病患者，结果显示，超过1/3和1/4的患者分别死于已知的心血管疾病和潜在的心血管疾病。因此，可以认为队列研究中观察到的死亡，大部分可能由心血管疾病引起的。

轻度肾功能受损的2型糖尿病患者横断面研究结果显示，与正常水平的维生素D相比，维生素D缺乏会导致心血管疾病的发病率显著增加。

最近针对2型糖尿病患者开展了一项研究，旨在探讨维生素D缺乏如何影响心血管疾病的发生风险。结果显示，与非糖尿病患者相比，抑制维生素D受体介导的信号通路可以导致糖尿病患者泡沫细胞形成增加和心血管疾病加重。

由于是观察研究，该研究不能进一步阐述潜在的发病机制，不过，间接提示给患者补充维生素D也许可以预防心血管疾病的进展，成为疾病的一个潜在治疗靶点。不过，在本研究中，尚未排除低水平维生素D可能来源于某一尚未确定的因素，该因素可能会在同一时间内导致心血管疾病发生风险增加。

众所周知，糖尿病微血管并发症的发病机制十分复杂，涉及了多种信号途径。目前，已证实，糖尿病微量白蛋白尿的发生与肾病和心血管疾病发生风险增加密切相关。既往临床试验证明，微量白蛋白尿可以自行恢复正常水平，不过，该队列研究中，随访期间，出现微量白蛋白尿的患者中仅16%可以自行和永久恢复到正常水平，而34%会进展为持续性大量白蛋白尿。在糖尿病肾病发病机制中，激活肾内RAAS系统和NF-κB信号途径均可导致肾脏损害。事后分析发现，与安慰剂相比，服用维生素D受体类似物的非糖尿病慢性肾脏病患者白蛋白尿的发病率有所下降，更重要的是，该作用似乎独立于阻断RAAS系统进行的联合治疗。最近，进行一项帕立骨化醇减轻2型糖尿病患者白蛋白尿的研究（VITAL研究），共纳入281名患有糖尿病肾病的2型糖尿病患者，结果显示，给予患者维生素D受体类似物（帕立骨化醇）并且阻断RAAS系统可持续减少白蛋白尿。因此，患者维生素D受体类似物对糖尿病肾病患者具有潜在临床相关的肾脏保护作用。

一项纳入581名2型糖尿病患者的横断面研究显示，增殖期视网膜病变的发生与25（OH）D3水平的下降显著相关，而且，25（OH）D3水平的下降源于目前微血管并发症的患病人数。当然，横断面研究并没有澄清增殖期视网膜病变的发生与25（OH）D3水平之间的关系，不过，却为证实低水平维生素D可能是糖尿病肾病和/视网膜病变进展的一个标志物提供了证据。与此同时，该研究并没证实低水平25（OH）D3可以强有力预测微血管并发症的发生和发展。因为在少数事件中，严重维生素D缺乏的患者视网膜病变和白蛋白尿的HR＞1，因此，导致该研究影响力力不够。该研究结果显示，如果对低水平维生素D患者补充维生素D，就可以阻断RAAS系统，进而改善血糖控制和降低血糖水平。

该研究中，严重维生素D缺乏被定义为维生素D水平低于第10百分位数[即血浆25（OH）D3≤15.5 nmol/L]，不论性别。目前，对维生素D水平的分级尚未达成共识，维生素D的生理范围仍是争论的焦点。虽然该研究结果显示储藏样品的25(OH)D3水平是稳定的，但是，考虑到蒸发能会受到影响样品的真实水平，我们选择了第10百分位数而不是一个绝对值。我们也曾用同样的方法来定义2型糖尿病患者随访研究的切点。此外，最近我们又从200名2型糖尿病患者中收集了新鲜样品进行分析，结果发现维生素D水平低于第10百分位数的患者的维生素D水平仅与丹麦定义的严重维生素D缺乏水平相差0.1 nmol/L。

根据以往文献的记载，我们在分析前对血浆25（OH）D3水平的稳定性进行了检测，结果显示，血浆25（OH）D3水平之间不存在统计学差异。

该研究存在一定的优势和局限性。方法论的优势之一，在于前瞻性的设计和长期随访以及随访的完整性。但由于是观察设计，不能从描述的相关性中推测出因果关系。

该研究还可能受到一年四季中维生素D水平变化的影响。但该研究并未对季节变化作出调整，因此，具有一定局限性。与此同时，该研究还缺乏相关体力活动的基线数据，这可能与户外活动、阳光照射和维生素D的水平有关。此外，维生素D水平受营养状况的影响。不过，目前，除了身体体重指数外，没有一个营养参数可用，而身体体重指数与维生素D水平毫无关联（数据未显示）。因此，我们不能调整任何一个受试者。不过，该研究中，除了新确诊的1型糖尿病患者，其他患者都很年轻而且健康。

为了进一步证实上述结论，还需要开展更多的观察研究。如前所述，我们已经对2型糖尿病患者组成的对列研究进行了同样分析，维生素D水平与全因死亡率和糖尿病肾病的发生发展的关系与该研究结果类似。此外，在2型糖尿病患者的研究中，结果显示，非常低的25（OH）D3水平可以预测心血管疾病发生风险的增加。不过，这项研究因为缺乏有关死亡原因的数据，存在着一定局限性。

总之，在目前的前瞻性随访研究，我们可以看到25（OH）D3的基线水平≤10百分位数可以用来预测1型糖尿病患者全因死亡率增加的风险，不论是一般人群、非糖尿病慢性肾脏病患者还是2型糖尿病患者。不过，该研究没有证实25（OH）D3的基线水平≤10百分位数与1型糖尿病患者微血管并发症进展之间的关联。同时，临床随机对照试验显示，给予患者维生素D受体类似物可以证实糖尿病患者中维生素D水平与生存预后之间的因果关系。