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第一部分健康人群维生素D营养状况调查及其与骨代谢相关性研究目的:调查健康男性人群维生素D的营养状况以及与骨代谢指标、血清其他指标之间的相关性,同时分析引起维生素D缺乏的危险因素。方法:2016年2月份,沿北半球东经24°左右选取北欧四个城市。按照纳入及排除标准,每个城市选取30个左右30-50岁的青年男性健康参与者。通过问卷调查和一般健康指标检测,了解人群的基本信息和一般健康情况,同时抽取血液,测量血清维生素D、钙离子、磷离子、甲状旁腺激素、肌酐、白蛋白、丙氨酸氨基转移酶、葡萄糖、超敏C反应蛋白、促甲状腺激素、钠离子及钾离子等水平。使用Prism6.0软件进行数据分析处理,以多因素logistic回归分析维生素D缺乏的因素。使用spearman相关系数分析维生素D和其他指标之间的联系。结果:研究人群中总体25(OH)D平均水平为39.46±16.56 nmol/L,其中60.9%的人群维生素D缺乏,19.1%的人群维生素D严重缺乏,仅4.5%的人群维生素是充足的。我们观察发现在健康人群中,饮用牛奶能够有效提高血清维生素D的水平(P<0.0001),而维生素D缺乏和年龄、血压、身体质量指数等一般身体情况以及吸烟和运动之间未见明显相关性。血清维生素D水平和血清钙水平(P<0.05)及肌酐水平(P<0.05)存在有意义的正相关,和血清PTH水平(P<0.05)与葡萄糖水平(P<0.01)之间存在有意义的负相关,而和其他血清指标间不存在相关性。当血清PTH>6.9pmol/L时,其维生素D的水平(平均在25nmol/L左右)明显低于血清PTH<6.9pmol/L时的维生素D水(P<0.05)。此外,我们发现血清钙离子也和PTH水平存在有意义的负相关,还和肌酐水平(P<0.05)及白蛋白水平(P<0.001)之间存在正相关。结论:在青年健康男性人群中,血清维生素D仍处于一个较低的状态,超过50%存在维生素D缺乏。每日饮用50ml以上的牛奶,能有效提高维生素D的水平。维生素D在钙平衡和骨代谢中发挥重要的作用,其水平与钙离子水平正相关,和PTH水平负相关。此外,血清维生素D可能参与血清肌酐的调节。第二部分纬度对血清钙、维生素D水平及外周血维生素D受体表达的影响目的:一般情况下,维生素D水平随着纬度升高而降低,然而在欧洲这种情况正好相反,此外维生素D受体(VDR)也在外周血单核细胞中表达。本研究目的是探讨不同地理位置对血清钙、维生素D水平及外周血单核细胞VDR表达的影响。方法:2016年2月份,沿北半球东经24°选取三个城市,分别为塔林(北纬59°)、考纳斯(北纬55°)和雅典(北纬38°)。另外和雅典纬度一致的伊卡利亚岛(东经26°)。按照纳入和排除标准选取30个左右健康的的青年男性参与者。抽取血液,利用离心分离血清和血细胞,在用人淋巴细胞分离液提取外周血单核细胞。其中血清测量包括维生素D在内的各项指标,外周血单核进行蛋白及m RNA的提取,利用Western Blot和荧光定量PCR检测维生素D受体(VDR)蛋白和基因的表达,利用Prism6.0软件分析不同纬度对维生素D水平及其他血清指标的影响,同时检测各项血清指标和VDR表达之间的相关性。结果:处于同一经度,纬度由高向低的三个城市,健康人群的血清维生素D水平有逐渐降低的趋势,其中处于北纬59°的塔林血清维生素D水平(49.79±3.543nmol/L)明显高于处于处于北纬38°的雅典(31.95±2.241nmol/L)维生素D水平(P<0.05)。而处于同一纬度(北纬38°)的两个城市,伊卡里亚岛(东经26度)的血清维生素D水平(46.78±2.124nmol/L)明显高于雅典(东经24度)的维生素D水平,且具有统计学差异(P<0.001)。此外,血清钙离子水平及肌酐也随着纬度降低而呈下降趋势,而CRP和TSH随着纬度变低而呈升高趋势。外周血单核细胞VDR的蛋白表达随着纬度变低呈逐渐降低的趋势,其中塔林的VDR蛋白表达水平明显高于同一经度上的考纳斯(P<0.001)和雅典(P<0.0001),考纳斯的VDR蛋白表达水平虽然高于雅典,但是不具有统计学差异,这维生素D水平基本一致,且VDR蛋白表达水平和维生素D水平之间存在有意义的正相关(P<0.05),然而VDR的基因表达和蛋白不一致,只有处于纬度最高的塔林VDR基因表达水平低于其他三个城市,且和血清维生素D间不存在相关性。当PTH>6.9pmol/L时,其VDR的蛋白表达水平明显低于血清PTH<6.9pmol/L时的VDR蛋白水平(P<0.05),然而VDR基因表达未见明显差异。每日饮用牛奶不但能够增加血清维生素D的水平,还能上调其VDR的蛋白表达水平,而对VDR基因表达没有影响。结论:和先前研究一致,欧洲纬度高的人群维生素D水平高于纬度低的人群,同一纬度不同经度的雅典维生素D水平低于伊卡里亚岛,这可能和不同的环境和生活习惯有关;维生素D可能通过和VDR蛋白结合使其不被降解,而不是通过刺激VDR m RNA转录翻译来上调VDR蛋白的表达;血清钙及肌酐水平随纬度的变化可能是依赖于维生素D的变化;每日饮用50ml以上的牛奶,能够有效提高维生素D的水平,同时能够上调VDR蛋白的表达,但是对VDR基因表达无影响。第三部分环境污染物双酚A暴露对小鼠钙、磷及维生素D代谢的影响目的:近期研究表明环境污染物双酚A(BPA)可能和血清维生素D水平降低有关,且能够下调小鼠的钙离子水平,本研究通过建立长期低剂量双酚A暴露小鼠模型,探讨BPA对维生素D内分泌系统及钙、磷平衡的影响。方法:建立双酚A暴露的小鼠模型。母鼠自生产第一天起,给予含有2.5μg/L和25μg/L(约0.5μg和5μg/kg/d,为人类日常接触剂量的低值和高值)双酚A的水。对照组母鼠则喂养单纯含溶剂(0.1%乙醇)的水。小鼠3周断奶后,继续给雄性子代小鼠喂养和其母亲含有相同剂量双酚A的水。在8周和10月分别处死一批小鼠,取血和肾脏组织。采用离心分离血清,用来检测25(OH)D、1.25(OH)D、钙离子、磷离子及PTH水平。肾组织提取RNA和蛋白,利用PCR和Western Blot检测活性维生素D合成酶CYP27B1和维生素D受体(VDR)的基因和蛋白表达,同时检测肾钙重吸收转运蛋白的基因表达,如TRPV5,Ca Bp-9k,Ca Bp-28k、Pmca1b及NCX,肾磷重吸相关蛋白的基因表达,如Npt2a、Npt2c、Fgfr1和α-klotho。结果:8周小鼠中,低BPA(0.5μg/kg)暴露组小鼠血清钙(1.329±0.06nmol/L)、磷(2.529±0.199 nmol/L)及1.25(OH)D(23.448±1.837ng/m L)水平明显低于对照组(分别为1.779±0.037 nmol/L,P<0.01;3.679±0.166nmol/L,P<0.05;47.067±2.453 ng/m L,P<0.01),而在高BPA(5μg/kg)暴露组小鼠并未见明显的改变。10月小鼠中,血清钙、磷及1.25(OH)D指标在两双酚A暴露组与对照组间均有统计学差异,然而血清25(OH)D及PTH水平在8周和10月小鼠中均未见明显统计学差异。肾钙重吸收转运蛋(TRPV5,Ca Bp-9k,Ca Bp-28k及NCX)的基因表达、肾磷重吸转运蛋白(Npt2a)的基因表达以及肾CYP27B1酶的基因和蛋白表达,和血清钙、磷及1.25(OH)D水平变化一致,在8周只有低BPA暴露组(0.5mg)下调各指标的表达,而在10月小鼠,两BPA组均能下调其表达。此外,相对于对照组,两BPA组均只下调10月小鼠中VDR的基因和蛋白表达。结论:长期低剂量BPA暴露小鼠可能通过抑制肾1.25(OH)D/VDR系统及钙、磷重吸收转运蛋白的表达下调血清钙、磷水平。