综述:维生素D通过HPA轴调控皮质醇的研究进展

【字体: 时间:2025年09月21日 来源:Endocrine and Metabolic Science CS2.8

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  本综述系统探讨了维生素D通过下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴调控皮质醇的分子机制与临床意义。文章详细阐述了维生素D受体(VDR)在应激反应脑区的分布特征,揭示了其通过基因组(如调控CRH、GR基因表达)和非基因组途径影响皮质醇代谢的双重机制,并深入分析了其在肥胖、抑郁及炎症状态人群中的差异化调节效应。特别强调了维生素D作为HPA轴调节剂在时序生物学(circadian rhythm)和应激相关疾病中的潜在应用价值。

  

维生素D与HPA轴的动态对话

维生素D远非传统的骨骼营养素,其核受体(VDR)广泛分布于下丘脑、垂体和肾上腺等神经内分泌枢纽区域。这些组织同时表达维生素D活化酶CYP27B1,表明大脑具备自主合成活性维生素D(calcitriol)的能力,为局部调控应激反应提供了物质基础。

基因组调控:精准的转录调节

维生素D通过VDR/RXR异源二聚体复合物结合靶基因启动子区的维生素D反应元件(VDRE),实现对HPA轴关键基因的精细调控。实验证实calcitriol可抑制促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)及其受体CRHR1的转录,同时增强糖皮质激素受体(GR/NR3C1)的核转位效率。值得注意的是,维生素D对11β-羟类固醇脱氢酶同工酶呈现差异化调节:在肾脏组织上调HSD11B2促进皮质醇向无活性形式 cortisone 转化,而在脂肪组织则下调HSD11B1减少局部皮质醇再生。

非基因组效应:快速的信号传导

神经元膜结合型VDR可在数分钟内启动钙内流和cAMP激活等快速信号事件,直接影响神经递质释放和突触可塑性。这种瞬时调控在海马和前额叶皮层等应激调节中枢尤为显著,为维生素D的急性抗应激效应提供了机制解释。

炎症与氧化的双重屏障

维生素D通过抑制NF-κB通路显著降低IL-6、IL-1β、TNF-α等促炎因子水平,同时提升IL-10等抗炎介质。其增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶活性的能力,有效缓解氧化应激对HPA轴的持续激活,这可能是维生素D改善慢性炎症状态患者皮质醇水平的重要途径。

临床应用的差异化表现

临床研究呈现显著的人群异质性:在维生素D缺乏的肥胖、抑郁或自身免疫病患者中,补充维生素D可使皮质醇水平降低达30%(Yosaee et al., 2020),但对维生素D充足的健康人群效果有限。青少年原发性痛经患者同时呈现低维生素D水平与高唾液皮质醇的特征(Kulzhanova et al., 2025),提示维生素D-皮质醇轴可能参与生殖内分泌调节。

时序生物学维度

维生素D与皮质醇的节律同步性在特殊人群尤为突出。运动员和轮班工作者显示维生素D水平与皮质醇觉醒反应(CAR)的季节性波动高度吻合。新发现表明VDR在松果体表达并可调节褪黑素合成关键酶AANAT,这为维生素D同时影响HPA轴和昼夜节律提供了直接证据。

挑战与展望

研究异质性主要源于:①补充方案差异(800-4000 IU/天)②皮质醇检测方法单一(缺乏动态监测)③遗传多态性(VDR基因及代谢酶变异)。未来研究需采用标准化protocols,整合皮质醇昼夜节律评估,并依据基线维生素D状态和基因型进行分层分析。

维生素D作为HPA轴的生理调节剂,特别在应激相关疾病中展现靶向调控潜力,但其临床应用仍需个体化精准医疗策略的支撑。

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