抗菌肽(AMPs)是由皮肤产生的能够抵御感染性病原微生物的分子。维生素D在调控这些抗菌肽的产生以及整体免疫反应中扮演重要角色。然而,近日美国加州大学圣地亚哥医学院的科学家们证实,一种对维持钙稳态和骨骼健康至关重要的激素——甲状旁腺激素(PTH),能够在维生素D水平不足时提高AMP的表达,从而弥补免疫缺陷。
这一研究成果发表在5月23日的《Science Translational Medicine》杂志上。该研究更充分地解释了免疫系统在不同生理状态下的功能机制,并提出了新的抗感染治疗途径,未来可能作为抗生素治疗的替代方案。
维生素D对免疫系统的作用一直存在争议。在体外细胞培养研究中,脂溶性维生素显示出强大的免疫增强效应,但在人体和动物模型的反复研究中,结果却并不一致:膳食维生素D水平低的人群并未表现出更高的感染率。这一矛盾现象的原因此前一直未知。
在小鼠模型和人体细胞培养研究中,Gallo及其同事揭示了其中的机制:当膳食维生素D水平较低时,甲状旁腺激素(PTH)的产生(通常有助于调节血钙水平)会上升。PTH或其相关肽PTHrP能够增加AMPs(如抗菌肽)的表达。
加州大学圣地亚哥分校皮肤病科主任Richard L. Gallo医学博士指出:“此前没有人怀疑甲状旁腺或甲状旁腺激素相关肽具有免疫作用。”这一发现可能有助于解决关于维生素D免疫功效的争议。
例如,维生素D与阳光照射之间的关系。阳光照射可触发维生素D的产生,但过度暴露可能增加心血管疾病和癌症的风险。另一方面,过多日照虽能增加维生素D,却也增加皮肤癌风险。Gallo表示:“阳光是一种致癌物质,过度照射并不好。当从饮食和阳光中获得的维生素D水平较低时,PTH水平会升高。”
研究人员强调,尽管还有许多工作有待完成,包括人体研究,但PTH或PTHrP最终可能成为有效的抗生素替代疗法,且不会带来抗生素耐药性的风险。
本研究部分由美国国家过敏和传染病研究所、国立卫生研究院(NIH)资助。