维生素D与脂代谢、炎症及死亡率的关联受血糖状态和性别调控:一项全国性前瞻性研究

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1

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  本研究通过全国性队列数据揭示,维生素D(25OHD)与脂代谢(HDL-C、TG、TC、VAI)、炎症标志物(SIRI、SII)及细胞损伤指标的关联存在显著的性别与血糖状态交互效应。在糖尿病前期男性中,系统性炎症反应指数(SIRI)部分介导了维生素D与死亡率的负相关关系,为个体化维生素D干预策略提供了重要理论依据。

  
研究背景与意义
维生素D作为一种经典的脂溶性甾体激素,在钙稳态和骨代谢中扮演关键角色。近年来的证据表明,其生理功能远超出骨骼健康范畴,广泛参与糖脂代谢、炎症反应及免疫调节等过程。观察性研究和荟萃分析发现,维生素D缺乏与多种非传染性慢性疾病风险上升相关,包括心血管疾病、2型糖尿病、特定癌症及全因死亡率。然而,维生素D影响代谢健康的具体机制尚未完全阐明,尤其在脂代谢、系统性炎症和细胞损伤等生物过程的调控作用,以及这些因素是否介导其长期健康效应,仍是当前研究的热点领域。
研究设计与人群
本研究基于2015–2018年美国国家健康与营养调查(NHANES)的基线数据,前瞻性关联至国家死亡指数(NDI)档案以确定死亡率结局。最终分析样本包含4,144名18岁及以上成年人,根据空腹血糖(FPG)和糖化血红蛋白(HbA1c)水平分为正常血糖、糖尿病前期和糖尿病三组。关键评估指标包括血脂参数、炎症复合指数[系统性免疫炎症指数(SII)、系统性炎症反应指数(SIRI)]和内脏肥胖指数(VAI),后者通过整合腰围(WC)、体重指数(BMI)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)计算得出。
主要研究结果
维生素D与生物标志物的性别及血糖状态特异性关联
维生素D与血脂参数的关联呈现显著的性别和血糖状态差异。在正常血糖女性中,25OHD与甘油三酯、总胆固醇(TC)和HDL-C均呈正相关(所有p?
炎症标志物分析显示,在正常血糖个体和糖尿病前期男性中,25OHD与SIRI呈负相关。在正常血糖男性中,SII和SIRI均与25OHD负相关;而在糖尿病前期男性中,仅SIRI的负相关关系保持显著(p?=?0.032)。高敏C反应蛋白(hs-CRP)和红细胞分布宽度(RDW)在某些亚组中未显示显著关联。
细胞损伤标志物方面,正常血糖女性中25OHD与天门冬氨酸氨基转移酶(AST)正相关(p?=?0.005),正常血糖男性中与丙氨酸氨基转移酶(ALT)的负相关性在初步调整后显著,但进一步调整后失去显著性。
维生素D与死亡率的非线性关联
限制性立方样条模型分析显示,血清25OHD水平与全因死亡率之间存在非线性关系。在正常血糖、糖尿病前期及女性糖尿病参与者中,死亡率风险随25OHD水平升高而下降至一定阈值后趋于平稳。统计学上显著的负相关仅见于糖尿病前期男性。男性糖尿病参与者中虽观察到倒U型关系,但未达到显著性。
生物标志物的中介效应分析
中介分析采用反事实框架,拟合生存时间模型与生物标志物模型。结果显示,在正常血糖和糖尿病患者中,血脂生物标志物未显著介导25OHD与死亡率的关系。糖尿病前期女性中,总胆固醇、HDL-C和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)表现出显著的平均直接效应(ADE)。炎症标志物中,仅糖尿病前期男性的SIRI呈现显著的平均因果中介效应(ACME,p?=?0.042),效应量适中。细胞损伤标志物未在任何亚组中显示显著中介作用,仅糖尿病前期女性在乳酸脱氢酶(LDH)、ALT和AST中表现出显著ADE。
讨论与机制阐释
本研究发现维生素D与代谢及炎症标志物的关联存在显著性别差异,可能与性激素(如雌激素、睾酮)调控维生素D信号通路、遗传因素(如VDR和CYP2R1基因表达的性别二态性)以及体脂分布差异有关。内脏脂肪组织(VAT)对维生素D的 sequestration 作用可能进一步导致生物利用度的性别差异。
维生素D与死亡率的关联结果与既往研究部分一致,但存在一定异质性,可能与研究设计、人群特征、维生素D剂量和剂型以及随访时间等因素有关。维生素D的保护效应可能主要通过免疫调节途径实现,如通过维生素D受体(VDR)干扰核因子κB(NF-κB)等炎症信号通路,调控肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)等细胞因子表达。
中介分析提示炎症通路(尤其是SIRI)在糖尿病前期男性中可能扮演有限但显著的中介角色,而脂代谢和细胞损伤通路未显示显著中介效应,这与部分既往研究结果一致,凸显了维生素D生物学效应的背景依赖性。
研究优势与局限性
本研究优势包括大样本量、全国代表性、严格的质量控制及对多种复合生物标志物的综合评估。通过性别和血糖状态分层,揭示了群体特异性关联,为个性化干预提供依据。然而,基线维生素D和生物标志物的横断面测量限制了因果推断,单次25OHD检测可能无法反映长期状态,季节波动、补充剂使用等未测量因素可能导致残留混杂,结论外推至其他人群需谨慎。
结论与展望
维生素D与脂代谢、炎症及细胞损伤的关联受性别和血糖状态显著调节。系统性炎症部分介导了糖尿病前期男性中维生素D与死亡率的负相关关系。未来需开展纵向研究和机制探索以验证这些发现,并推动基于个体特征的维生素D精准干预策略。
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