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目的:
营养过剩或饮食结构失衡引起代谢紊乱，导致2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus，T2DM)发病率不断攀升。随着维生素D非经典作用的深入研究，人群中维生素D缺乏与糖尿病发病的相关性，以及维生素D制剂补充是否可以改善糖尿病患者糖脂代谢水平等科学问题，需要大范围的人群研究数据提供可靠依据。本研究旨在利用前瞻性队列研究，探索丽水地区成年人群血清25-羟维生素D[25-hydroxyvitaminD，25(OH)D]水平与T2DM发病风险之间的相关性;并采用随机对照试验方法，研究补充维生素D3对T2DM患者糖脂代谢的影响，进一步从维生素D代谢通路关键基因多态性层面，评价不同遗传背景的糖尿病人群的维生素D补充效果，为维生素D补充纠正T2DM患者糖脂代谢紊乱提供可靠的人群试验数据。
方法:
(1)前瞻性队列研究。本文的前瞻性队列研究由基线调查和随访研究两部分组成。采用多阶段抽样法，在浙江省丽水地区抽取符合条件的2072名居民作为研究对象，进行问卷调查、人体测量和实验室检测。研究于2013年进行基线调查和人群血清25(OH)D水平检测，2016年完成研究对象随访工作，共随访到1926人。基于T2DM发病率的流行病学调查资料，采用Cox比例风险模型评价血清25(OH)D水平与T2DM发病风险的关系。
(2)随机对照干预试验。在同一样本区域选取符合条件的270名T2DM患者，随机分为维生素D干预组和对照组。干预组患者按800IU/d的剂量连续30个月口服维生素D3滴剂。研究分别在基线、6个月、12个月、18个月和30个月时进行问卷调查和检测研究对象的血清25(OH)D、空腹血糖、糖化血红蛋白、空腹胰岛素、总胆固醇和甘油三脂等代谢指标，并进行配对t检验和两因素重复测量方差分析等方法，评价补充维生素D3对T2DM患者糖脂代谢的影响。
(3)基因多态性研究。针对维生素D干预组的T2DM患者，采用多重TaqMan探针法进行Real-TimePCR多态性检测，完成基因分型并确定患者维生素D代谢通路关键基因CYP2R1、CYP27B1、VDR、CYP24A1和DHCR7中的候选SNP分布。采用Log-binomial回归分析不同SNP基因型患者与低水平25(OH)D＜30ng/mL)的相对危险度关系;采用Kruskal-Wallis法分析补充维生素D3前后不同SNP基因型T2DM患者的糖脂代谢等指标水平变化差异。
结果:
(1)成人血清25(OH)D水平与T2DM发病风险的前瞻性队列研究结果显示:研究对象基线血清25(OH)D水平均值为25.36±6.48ng/mL，维生素D缺乏[25(OH)D＜20ng/mL]和不足[20ng/mL≤25(OH)D＜30ng/mL]的研究对象占比分别为19.37％和57.84％。三年随访期间，调查人群中新发T2DM114例，累计发病率和发病密度分别为5.92％和19.87/1000人年。血清25(OH)D水平与T2DM发病率的相关性分析显示，未校正潜在混杂因素时，二者存在显著负相关(P-trend=0.049)，维生素D缺乏者的T2DM发病率显著高于充足者(6.97％VS3.64％，HR=1.92，95％CI:1.03-3.58，P=0.040);校正年龄、性别和BMI等混杂因素后，血清25(OH)D水平与T2DM发病率无显著相关(P-trend=0.076)，与维生素水平充足者相比，维生素D缺乏者T2DM发病的HR为1.83(95％CI:0.96-3.47;P=0.065)。进一步分层分析发现，在男性(调整HR=2.80，95％CI:1.09-7.19)、年龄较大(＞52岁，调整HR=2.27，95％CI:1.07-4.83)、超重/肥胖(调整HR=3.12，95％CI:1.23-7.90)和高血压(调整HR=2.65，95％CI:1.11-6.32)调查对象中，维生素D缺乏会显著增加T2DM的发病风险(P＜0.05)。在Kaplan-Meier分析中，基线25(OH)D水平较低的研究对象T2DM累计发病率显著高于基线水平较高者(P=0.022)。
(2)补充维生素D3对T2DM患者糖脂代谢影响的研究结果显示:维生素D干预组和对照组的基线血清25(OH)D水平分别为22.77±6.79ng/mL和22.87±8.69ng/mL。干预30个月后，两组患者血清25(OH)D水平均有所提高，但干预组的增加幅度显著高于对照组(12.39±6.99ng/mLVS5.35±5.29ng/mL，P＜0.001)。30个月后，干预组患者的空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、非高密度脂蛋白胆固醇和超敏C反应蛋白等指标水平明显降低，两组之间存在显著差异(P均＜0.05)。两因素重复测量方差分析表明，在30个月的干预过程中，血清25(OH)D、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平的变化趋势组间存在显著差异(P均＜0.05)。趋势性检验发现干预组患者在维生素D3补充期间25(OH)D水平呈显著上升趋势(P-trend=0.001)，而空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平等指标呈显著下降趋势(P-trend均＜0.05)。在基线维生素D缺乏的亚组分析中，上述指标组间差异更为显著。
(3)维生素D代谢通路关键基因多态性影响T2DM患者补充维生素D3效应的研究结果显示:CYP27B1-rs10877012G/T基因型患者中达到维生素D充足[25(OH)D≥30ng/mL]的比例为71.79％，显著高于T/T和G/G基因型患者(P＜0.05)。与T/T基因型相比，G/T基因型患者出现维生素D不足[25(OH)D＜30ng/mL]的风险降低了44％(RR=0.560，95％CI，0.292-0.970)。进一步分层分析发现，相对于T/T基因型，女性、超重和高总胆固醇亚组中CYP27B1-rs10877012G/T型患者发生维生素D不足＜30ng/mL)的风险较低(RR=0.42、RR=0.45和RR=0.38)。此外，补充维生素D3后，相对于其他基因型，VDRFok1-rs2228570C/C基因型患者的空腹胰岛素水平和VDRBsm1-rs1544410G/G基因型患者超敏C反应蛋白水平显著降低(P=0.043和P=0.008)。
结论:
(1)在老年人、男性、超重/肥胖或高血压人群中，维生素D缺乏增加了T2DM发生风险。
(2)补充维生素D3能改善T2DM患者的胰岛素抵抗和部分脂质代谢，该现象在维生素D缺乏患者中尤为显著。研究未发现补充维生素D3能有效降低患者空腹血糖和糖化血红蛋白水平。
(3)CYP27B1-rs10877012G/T基因型T2DM患者补充维生素D3改善维生素D缺乏效果更好，具有较低的维生素D不足风险。VDRFok1-rs2228570C/C基因型患者补充维生素D3明显降低空腹胰岛素水平，而VDRBsm1-rs1544410G/G基因型患者则显著减少超敏C反应蛋白水平。
营养过剩或饮食结构失衡引起代谢紊乱，导致2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus，T2DM)发病率不断攀升。随着维生素D非经典作用的深入研究，人群中维生素D缺乏与糖尿病发病的相关性，以及维生素D制剂补充是否可以改善糖尿病患者糖脂代谢水平等科学问题，需要大范围的人群研究数据提供可靠依据。本研究旨在利用前瞻性队列研究，探索丽水地区成年人群血清25-羟维生素D[25-hydroxyvitaminD，25(OH)D]水平与T2DM发病风险之间的相关性;并采用随机对照试验方法，研究补充维生素D3对T2DM患者糖脂代谢的影响，进一步从维生素D代谢通路关键基因多态性层面，评价不同遗传背景的糖尿病人群的维生素D补充效果，为维生素D补充纠正T2DM患者糖脂代谢紊乱提供可靠的人群试验数据。
方法:
(1)前瞻性队列研究。本文的前瞻性队列研究由基线调查和随访研究两部分组成。采用多阶段抽样法，在浙江省丽水地区抽取符合条件的2072名居民作为研究对象，进行问卷调查、人体测量和实验室检测。研究于2013年进行基线调查和人群血清25(OH)D水平检测，2016年完成研究对象随访工作，共随访到1926人。基于T2DM发病率的流行病学调查资料，采用Cox比例风险模型评价血清25(OH)D水平与T2DM发病风险的关系。
(2)随机对照干预试验。在同一样本区域选取符合条件的270名T2DM患者，随机分为维生素D干预组和对照组。干预组患者按800IU/d的剂量连续30个月口服维生素D3滴剂。研究分别在基线、6个月、12个月、18个月和30个月时进行问卷调查和检测研究对象的血清25(OH)D、空腹血糖、糖化血红蛋白、空腹胰岛素、总胆固醇和甘油三脂等代谢指标，并进行配对t检验和两因素重复测量方差分析等方法，评价补充维生素D3对T2DM患者糖脂代谢的影响。
(3)基因多态性研究。针对维生素D干预组的T2DM患者，采用多重TaqMan探针法进行Real-TimePCR多态性检测，完成基因分型并确定患者维生素D代谢通路关键基因CYP2R1、CYP27B1、VDR、CYP24A1和DHCR7中的候选SNP分布。采用Log-binomial回归分析不同SNP基因型患者与低水平25(OH)D＜30ng/mL)的相对危险度关系;采用Kruskal-Wallis法分析补充维生素D3前后不同SNP基因型T2DM患者的糖脂代谢等指标水平变化差异。
结果:
(1)成人血清25(OH)D水平与T2DM发病风险的前瞻性队列研究结果显示:研究对象基线血清25(OH)D水平均值为25.36±6.48ng/mL，维生素D缺乏[25(OH)D＜20ng/mL]和不足[20ng/mL≤25(OH)D＜30ng/mL]的研究对象占比分别为19.37％和57.84％。三年随访期间，调查人群中新发T2DM114例，累计发病率和发病密度分别为5.92％和19.87/1000人年。血清25(OH)D水平与T2DM发病率的相关性分析显示，未校正潜在混杂因素时，二者存在显著负相关(P-trend=0.049)，维生素D缺乏者的T2DM发病率显著高于充足者(6.97％VS3.64％，HR=1.92，95％CI:1.03-3.58，P=0.040);校正年龄、性别和BMI等混杂因素后，血清25(OH)D水平与T2DM发病率无显著相关(P-trend=0.076)，与维生素水平充足者相比，维生素D缺乏者T2DM发病的HR为1.83(95％CI:0.96-3.47;P=0.065)。进一步分层分析发现，在男性(调整HR=2.80，95％CI:1.09-7.19)、年龄较大(＞52岁，调整HR=2.27，95％CI:1.07-4.83)、超重/肥胖(调整HR=3.12，95％CI:1.23-7.90)和高血压(调整HR=2.65，95％CI:1.11-6.32)调查对象中，维生素D缺乏会显著增加T2DM的发病风险(P＜0.05)。在Kaplan-Meier分析中，基线25(OH)D水平较低的研究对象T2DM累计发病率显著高于基线水平较高者(P=0.022)。
(2)补充维生素D3对T2DM患者糖脂代谢影响的研究结果显示:维生素D干预组和对照组的基线血清25(OH)D水平分别为22.77±6.79ng/mL和22.87±8.69ng/mL。干预30个月后，两组患者血清25(OH)D水平均有所提高，但干预组的增加幅度显著高于对照组(12.39±6.99ng/mLVS5.35±5.29ng/mL，P＜0.001)。30个月后，干预组患者的空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、非高密度脂蛋白胆固醇和超敏C反应蛋白等指标水平明显降低，两组之间存在显著差异(P均＜0.05)。两因素重复测量方差分析表明，在30个月的干预过程中，血清25(OH)D、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平的变化趋势组间存在显著差异(P均＜0.05)。趋势性检验发现干预组患者在维生素D3补充期间25(OH)D水平呈显著上升趋势(P-trend=0.001)，而空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平等指标呈显著下降趋势(P-trend均＜0.05)。在基线维生素D缺乏的亚组分析中，上述指标组间差异更为显著。
(3)维生素D代谢通路关键基因多态性影响T2DM患者补充维生素D3效应的研究结果显示:CYP27B1-rs10877012G/T基因型患者中达到维生素D充足[25(OH)D≥30ng/mL]的比例为71.79％，显著高于T/T和G/G基因型患者(P＜0.05)。与T/T基因型相比，G/T基因型患者出现维生素D不足[25(OH)D＜30ng/mL]的风险降低了44％(RR=0.560，95％CI，0.292-0.970)。进一步分层分析发现，相对于T/T基因型，女性、超重和高总胆固醇亚组中CYP27B1-rs10877012G/T型患者发生维生素D不足＜30ng/mL)的风险较低(RR=0.42、RR=0.45和RR=0.38)。此外，补充维生素D3后，相对于其他基因型，VDRFok1-rs2228570C/C基因型患者的空腹胰岛素水平和VDRBsm1-rs1544410G/G基因型患者超敏C反应蛋白水平显著降低(P=0.043和P=0.008)。
结论:
(1)在老年人、男性、超重/肥胖或高血压人群中，维生素D缺乏增加了T2DM发生风险。
(2)补充维生素D3能改善T2DM患者的胰岛素抵抗和部分脂质代谢，该现象在维生素D缺乏患者中尤为显著。研究未发现补充维生素D3能有效降低患者空腹血糖和糖化血红蛋白水平。
(3)CYP27B1-rs10877012G/T基因型T2DM患者补充维生素D3改善维生素D缺乏效果更好，具有较低的维生素D不足风险。VDRFok1-rs2228570C/C基因型患者补充维生素D3明显降低空腹胰岛素水平，而VDRBsm1-rs1544410G/G基因型患者则显著减少超敏C反应蛋白水平。