健康人群和慢性阻塞性肺疾病患者的血清维生素D与血嗜酸性粒细胞计数的关系

王 敏，张 茜，徐桂铃，黄淑榆，赵文驱，梁健鹏，黄俊文，蔡绍曦，赵海金

南方医科大学南方医院呼吸与危重症医学科//慢性气道疾病实验室，广东 广州510515

维生素D是一组有生物活性的脂溶性类固醇衍生物，具有激素样特征［1］。研究发现维生素D具有影响骨代谢和钙稳态等经典作用，还参与宿主防御、炎症反应、损伤修复等一系列病理生理过程，具有抗炎、调节免疫功能等多重作用。然而，维生素D缺乏普遍存在，在阳光照射减少、行动不便和慢性病的人群中更为常见［2,3］。我国多数地区报道的维生素D缺乏或不足率为72%～89%［4,5］。因此进一步探究维生素D缺乏的原因、影响因素及与疾病的关系非常重要。

血嗜酸性粒细胞（EOS）是终末分化的白细胞，占健康个体外周血白细胞的1%～5%，参与维持人体稳态和免疫调节［6］。EOS增高常见于机体内有寄生虫感染、过敏性疾病和皮肤病［7］。研究显示维生素D缺乏与EOS水平增加有关［8,9］。在过敏性鼻炎患者研究中亦发现，维生素D与EOS呈负相关［10］。然而，目前尚未见正常人中维生素D和EOS关系的研究报道。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）［11］是一种异质性肺部疾病，以慢性呼吸道症状（呼吸困难、咳嗽、咳痰）为特征，由气道（支气管炎、细支气管炎）和/或肺泡的异常所导致持续性气流阻塞。流行病学研究表明，到2030年，COPD 将成为全球第4大发病和死亡原因［12,13］。因此寻找与COPD发生、发展相关的生物标志物具有重要的临床意义和科学价值。研究提示维生素D在COPD患者中明显缺乏，例如长沙地区的缺乏率（<20 ng/mL）为46%［14］，英国的缺乏率（<20 ng/mL）达61.5%［15］。研究显示维生素D 与COPD 的炎症水平及严重程度密切相关［16］，亦有研究表明补充维生素D可以改善COPD结局［17］。COPD患者外周血EOS越低，其预后越差［18］。近年来发现，外周血EOS是判断COPD患者使用吸入糖皮质激素的重要依据。然而，目前COPD 患者血清维生素D水平与EOS的关系尚不清楚。

因此，本研究旨在探讨南方地区健康人群维生素D的缺乏情况及影响因素；分析维生素D与EOS在健康人群及COPD患者中的可能关系及差异。

1 资料和方法

1.1 研究对象

南方医科大学南方医院2017年10月～2021年12月体检中心体检健康人7854人，年龄18岁～80岁，均长期居住珠三角地区的汉族人。2021年4月～2021年6月南方医科大学南方医院呼吸科门诊符合COPD诊断标准的患者，对医疗数据库中记载的医疗记录及病历文件进行了回顾性分析。本研究为回顾性研究，已获南方医科大学南方医院伦理委员会批准[编号：NFEC-202104-K20]。

1.2 入选标准

体检中心体检报告确认未患有疾病的健康人。COPD诊断标准：根据2021年慢性阻塞性肺疾病全球创议进行诊断。排除标准：既往长期补充维生素D药物；近2年患胃溃疡、大肠克罗恩病、节段性小肠炎和慢性痢疾等，胃肠术后，或患有恶性肿瘤；慢性肝病、慢性肾病、慢性气道疾病（如支气管哮喘）、过敏疾病史；患皮肤疾病无法接受阳光照射者、心脑疾病后遗症影响四肢活动的长期卧床者；糖尿病、甲亢、甲减及服用影响维生素D吸收的药物。

1.3 分组标准

维生素D在肝脏中通过羟基化作用转化成25-羟基维生素D[25（OH）D]，然后在肾脏中转换为具有活性的1,25-二羟基维生素D。25（OH）D是维生素D在体内循环的主要形式，其高低可以反映人体维生素D的储存水平，并且不受血钙和甲状旁腺素水平的影响，因此被认为是客观评价机体维生素D营养状况的最佳指标［19］。

血清维生素D分组标准：采用血清25(OH)D水平评定维生素D状态，将血清25（OH）D ≥10且<20 ng/mL定义为维生素D 缺乏，血清25（OH）D≥20且<30 ng/mL定义为维生素D不足，血清25（OH）D≥30 ng/mL定义为维生素D 正常［15］。为进一步分析维生素D的缺乏状态，将血清25（OH）D<10ng/mL定义为维生素D严重缺乏。

EOS分组标准：血EOS≥0.5×109/L定义为升高组。

1.4 维生素D检测

上午10：00前抽取空腹静脉血3 mL当天进行检测，血常规采用国产新美希分析仪检测，维生素D采用西门子的化学发光法检测。

1.5 质量控制

本研究健康体检人群资料均由本三甲医院体检中心专业护士一对一采集记录，统一送往我院检验中心进行分析，血细胞分析采用定值新鲜血校准，检测项目参加卫生部临检中心室间质量评价合格，室内质量控制日常开展并处于在控状态。

1.6 统计学分析

采用SPSS23.0统计学软件，正态分布的计量资料以均数±标准差描述，率采用n/%表示。符合正态分布组间的比较，采用独立样本t检验，多组比较采用方差分析。非正态分布数据（EOS值）以中位数及四分位数M（P25，P75）表示，两组间比较采用秩和检验，多组之间采用Kruskal-Wallis 秩检验。两组率的比较采用卡方检验。相关性分析采用Pearson或Spearman相关分析，相关性通过计算相关系数（r）进行分析。EOS通过临界值（0.5×109/L）转换为二分类变量，采用logistic回归分析确定EOS的影响因素，分别计算优势比（OR）和95%可信区间（CI）。P<0.05时认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 健康人群的基线特征

剔除一些无效数据及重复数据后，共纳入6163名健康人，年龄47.72±11.51（18～80）岁，其中男性3781名，女性2382名（表1）。

表1 健康人群一般资料Tab.1 Baseline characteristics of the healthy individuals enrolled in this study

2.2 不同性别健康人群血清25（OH）D水平分布情况

在本研究中，健康人群中血清25（OH）D水平基本处于缺乏与不足状态，总体缺乏（<30 ng/mL）率为85.31%。男性血清25（OH）D水平略高于女性（P<0.05）。女性血清25（OH）D水平总缺乏（<30 ng/mL）率为89.29%，高于男性（P<0.05，表2）。

表2 不同性别组血清25(OH)D分布情况Tab.2 Serum 25(OH)D levels in the healthy individuals with different genders

2.3 不同月份健康人群血清25（OH）D水平分布情况

按照不同月份进行对比分析，发现6、7、8月份血清样本25（OH）D水平明显高于12、1、2月份样本，且差异具有统计学意义（P<0.01，图1）。

图1 不同月份体检人群血清25(OH)D水平分布Fig. 1 25(OH)D levels in the healthy individuals in different months.

2.4 健康人群中血清25（OH）D水平与EOS的关系。

在健康人群中，血清25（OH）D水平不足和缺乏组与正常组相比更低，差异均有统计学意义。血清25（OH）D严重缺乏组，EOS最低。以EOS升高为因变量，纳入BMI、年龄、性别、维生素D水平等指标，进行单因素及多因素分析logistic 回归分析，结果发现，年龄更大、BMI更高及维生素D水平升高均是EOS升高的危险因素（表3）。以血清25（OH）D（<30 ng/mL）为因变量，进行回归分析，发现EOS下降是血清25（OH）D更低的危险因素（表4）。

表3 健康人群中血清25(OH)D不同水平组间EOS比较Tab.3 Eosinophial counts in the healthy individuals in different groups

表4 健康人群中血嗜酸性粒细胞升高的logistic回归分析Tab.4 Associations between EOS and 25(OH)D levels.Multivariable logistic regression model adjusting for sex,age,and BMI

2.5 COPD患者中血清25（OH）D缺乏情况及影响因素

为探索南方地区COPD血清维生素D缺乏情况及影响因素，回顾性纳入2021年4月～2021年6月在我院就诊的COPD患者67人为疾病组，并1∶1选取了同期在我院体检的67人作为对照组。结果发现，两组在年龄、性别，BMI方面的差异无统计学意义（P>0.05）。COPD组的血清25（OH）D 水平低于健康对照组，差异具有统计学意义（P<0.05）。COPD组血清25（OH）D总缺乏（<30 ng/mL）率明显高于健康对照组，差异具有统计学意义（P<0.05）。经spearman相关性分析结果示，COPD组中血清25（OH）D水平与FEV1（r=-0.077,P=0.536）、FEV1%/pred（r=0.009,P=0.942）、FVC（r=0.149,P=0.228）、FEVC%/pred（r=0.133,P=0.282）、FEV1/FVC（r=-0.087,P=0.482）均无显著相关（表5）。

表5 COPD组与对照组一般资料比较Tab.5 Demographic characteristics in COPD and control groups

以COPD组为因变量，纳入血清25（OH）D水平、年龄、BMI、EOS为自变量进行筛选，进行单因素及多因素的logistic 回归分析，发现血清25（OH）D 水平降低是COPD发生的危险因素。以血清25（OH）D（<30 ng/mL）为因变量，纳入COPD、年龄、性别、BMI、EOS等自变量进行筛选，进行回归分析，发现COPD是维生素D缺乏的高危人群（表6）。

表6 COPD发生的Logistic回归分析Tab.6 Associations between 25(OH)D levels and COPD

2.6 COPD患者中血清25（OH）D水平与EOS的关系

COPD组的EOS高于健康对照组，但差异无统计学意义（P>0.05，表5）。经Pearson及Spearman相关性分析结果显示，血清25（OH）D水平与年龄（r=-0.091,P=0.464）、EOS（r=-0.003,P=0.984）、BMI（r=-0.157,P=0.205）、FENO值（r=-0.015,P=0.903）均无显著相关。

以COPD组EOS升高为因变量，纳入年龄、BMI、性别、FENO值为自变量进行单因素及多因素logistic回归分析。结果显示，上述指标均不是COPD组EOS升高的危险因素（表7）。

表7 COPD组EOS升高的logistic回归分析Tab.7 Associations between 25(OH)D levels and EOS in COPD.Univariate and Multivariable logistic regression model adjusting for age,BMI and FENO

3 讨论

本研究显示南方地区健康人群中，血清维生素D水平普遍缺乏，且女性比男性缺乏更明显。首次在健康人群中发现，血清维生素D水平是正向影响EOS水平的因素之一。同时本研究首次在南方地区报道COPD 中血清维生素D缺乏率为91%，未发现血清维生素D水平与EOS显著相关。

在本研究中，健康人群总体缺乏（<30 ng/mL）率为85.31%，低于上海市报道的87.05%［20］，高于刘勇等报告的广州地区72%［21］。本研究中男性维生素D缺乏（<30 ng/mL）率为82.81%，女性为89.29%。人体获得维生素D的最主要的途径是日照，人体内维生素D 90%由皮肤合成，阳光中的紫外线(B波段）可以将皮肤中的7-脱氢胆固醇转化为维生素D3。研究发现防晒霜可以减少维生素D的合成［22］，而我国女性在室外活动时偏爱使用防晒霜。在南方地区夏季，女性同时会选择防晒衣等措施进一步减少了紫外线对皮肤的照射。此外，女性经历的哺乳期及绝经期等生理因素同样影响女性体内的维生素D水平。这可能是女性血清中维生素D较男性低部分原因。

本研究中健康人6、7、8月份血清25(OH)D水平明显高于12、1、2月份，其中最高为7月份24.61±7.51 ng/mL，最低为1月份19.95±6.79 ng/mL。从地理方位上分析，广州市属于低纬度地区，5～9月阳光辐射强度开始明显增强，10月份开始逐渐减弱，11～2月份日照时间开始明显缩短，因此人们接受日照辐射时间远低于5月～9月份。此外，冬季运动量少，皮肤合成的维生素D量也随之减少。国外研究显示维生素D 水平与季节有关，且这种差异在8月份最明显［23］。国内研究［24］同样表明8月份维生素D水平会达到峰值，与本研究结果基本一致。

研究显示超过68%的COPD患者存在骨质疏松症，推测维生素D缺乏可能是原因之一［25］。另一项对于426名COPD患者的研究［26］发现，近1/3的患者存在维生素D缺乏（<20 ng/mL），且低维生素D水平与COPD的肺功能严重程度及下降速度有关。在本研究中，COPD组的维生素D缺乏率（<20 ng/mL）为64.2%。回归分析发现，维生素D缺乏是COPD发生的高危因素，且COPD是维生素D缺乏的高危人群。这支持维生素D参与了COPD的发生、发展。既往有研究发现COPD患者中维生素D水平与FEV1存在正相关［27］，且维生素D缺乏程度与阻塞程度存在相关关系［28］，提示维生素D水平可反映COPD的严重程度与肺功能的状态。但本研究并未发现维生素D与肺功能存在显著相关，推测可能与研究样本偏小及抽样误差有关，未来需在更大样本的COPD患者中进一步研究证实。

目前维生素D水平与EOS关系尚不清楚。早期有学者提出维生素D缺乏是哮喘及其它过敏性疾病发生的重要因素［29］。在过敏性疾病中，维生素D能抑制Th2型反应，可能会降低EOS水平［30］。Souto等［31］纳入669名病理实验室患者（具体不详），结果发现维生素D水平缺乏与较高的EOS水平相关，且发现维生素D严重缺乏组，EOS计数最高。有研究发现补充维生素D可以降低非过敏性重度哮喘的EOS炎症［32］。上述研究表明在疾病状态下维生素D与EOS呈负相关。本研究中健康人群维生素D是EOS水平的促进因素，且维生素D严重缺乏组，EOS计数最低，这与既往研究明显不同。有研究显示EOS表达维生素D受体，活性维生素D可能通过上调EOS的CXCR4表达，促进EOS的存活［33］。亦有研究发现维生素D可以减少过敏患者来源EOS坏死，促进细胞存活，并且与IL-5具有协同作用［34］。然而，健康人群中维生素D不同缺乏状态下，EOS存在差异的原因尚不明确，有待进一步研究。

本研究中COPD疾病组EOS高于健康对照组，但无统计学意义，这与既往研究一致，有研究发现COPD中有10%～40%的患者存在嗜酸性气道炎症［35］。本研究中相关及回归分析未发现血清25（OH）D与EOS明显相关。因目前尚无关于COPD 患者中维生素D 水平及EOS关系的研究报道，不能进行对比。分析出现这种结果的原因，一是COPD组样本量及健康对照组样本量较小，存在抽样误差及随机误差可能，不能准确反映总体水平。二是本研究COPD组中主要以低EOS患者为主，EOS超过0.3×109/L有19例。这可能提示在COPD组低EOS水平的患者中血清25（OH）D与EOS无明显相关。既往研究［30-31］提示哮喘患者EOS增高，维生素D水平更低，COPD群体中存在EOS型炎症表型可能影响EOS与维生素D的关系，未来将进一步探究COPD中EOS升高这一特殊表型中两者的关系。

总之，本研究表明健康人群及COPD患者血清中维生素D普遍缺乏，健康人群中维生素D是EOS升高的促进因素，未发现COPD患者中维生素D水平及EOS显著相关，未来将探讨不同疾病表型两者的关系及对预后的影响。