維生素D這種脂溶性維生素主要有兩種類型:麥角骨化醇(活化麥角固醇,鈣化醇,維生素D2),存在于輻照過的酵母中;另一種是膽鈣化醇(活化7-脫氫膽固醇,維生素D3),經日光照射后(紫外線照射)在人的皮膚內形成,它主要存在于魚肝油和蛋黃內。這兩種類型都可強化牛奶。皮膚合成通常是主要來源。1μg維生素D相當于40IU。
維生素D可以認為是有幾種活性代謝產物的一種前激素,它起激素的作用。在皮膚內前維生素D3經光化學作用由7-脫氫膽固醇合成,并緩慢地異構化為維生素D3,它靠維生素D結合蛋白轉運。在肝內維生素D3轉化為25-羥維生素D3,這是主要的循環(huán)形式。它經過肝腸循環(huán),由腸重新吸收。主要在腎臟內,它又進一步羥化為代謝活性更強的形式1,25-二羥維生素D3(1,25-二羥膽鈣化醇,骨化三醇,維生素D激素),其主要功能為增加鈣的腸吸收,促進骨的正常形成和礦化。這些功能是由維生素D受體介導的,而維生素受體是一種轉錄因子,它有助于打開表達維生素D激素生物活性基因的防護性覆蓋物。甲狀旁腺激素(PTH)能強烈地促進25-羥維生素D3的這一關鍵性的1-羥化作用。此外,它還不依賴PTH而受低磷酸鹽血的影響。維生素D及其代謝產物的作用概述于表3-1中。
維生素D常用于治療慢性腎功能衰竭所引起的骨營養(yǎng)不良(參見第222節(jié))。
維生素D缺乏引起的代謝性骨疾病在兒童中稱做佝僂病,在成年人中則稱為骨軟化。這些疾病都是由共同的致病因素引起,但是,由于正在生長的骨骼和已經生成的骨骼之間存有差別,它們的臨床和病理學也不同。
病因學
臨床上出現(xiàn)的維生素D缺乏癥,必然是由于日光照射不足和膳食攝入量過低引起的。在熱帶地區(qū)佝僂病并不少見,因為嬰兒都被纏裹在襁褓之中,婦女和兒童又都足不出戶。營養(yǎng)性佝僂病在美國極為少見,但在美國的印度移民中并不少見,其原因可能是他們那里陽光不足,食用傳統(tǒng)的谷類食物對鈣的螯合作用及飲牛奶少。偶爾,鈣和磷的攝入量過低也可能是其原因。
維生素D缺乏也可因25-羥D3 的產生或1,25-二羥作用的缺陷引起(表3-2)。缺乏還可產生于甲狀旁腺功能減退(參見第12節(jié)鈣代謝障礙中的低鈣血癥);遺傳性疾病例如家族性低磷酸鹽血性(抗維生素D性)佝僂病,一種性連鎖顯性疾病(參見第261節(jié)腎臟轉運異常);以及各種其他疾病。有些疾病干擾維生素D的吸收或干擾其活性代謝物的形成。維生素D代謝物的缺乏引起抗維生素D狀態(tài)。
維生素D供給不足時可產生佝僂病和骨軟化,其代謝異;蚪M織抵抗其作用。通過病因學將佝僂病和骨軟化分類對疾病的表現(xiàn)和有效治療是重要的。
病理學
兒童的病理學改變包括生長的骨骼鈣化不足以及骺軟骨肥大。骺軟骨細胞終止而變性,但新軟骨仍繼續(xù)形成,以致骺軟骨在寬度上不規(guī)律增長。此后鈣化作用停止,而類骨質物質蓄積在骨干毛細血管周圍。骨干的網狀骨質和骨皮質在慢性維生素D缺乏時可被溶解。
用維生素D進行充分治療能在24小時內使鈣和磷酸根在變性的軟骨細胞中沉積下來,并在48小時內有血管網新生。骨干的類骨質物質不再形成,而新骨的正常軟骨內生成也重新開始。醫(yī)學全.在線m.gydjdsj.org.cn
成人的這些變化相似,但并不局限在長骨兩端。
癥狀和體征
母親的骨軟化癥可導致新生兒干骺端損害和手足搐搦。較小的嬰兒表現(xiàn)出煩躁,睡眠不良。他們的顱骨骨縫兩側的礦化作用減少(顱骨軟化)。大些的嬰兒坐爬動作延緩,以及囟門閉合晚。還有顱骨隆起,肋骨成串珠狀(佝僂病性串珠)。1~4歲的兒童,橈骨,尺骨,脛骨和腓骨下端的骨骺軟骨增大;發(fā)生脊柱后側凸以及走路晚。年長兒童和青少年走路時出現(xiàn)疼痛,極端嚴重的病例還可發(fā)生弓形腿及膝外翻這些畸形狀態(tài)。
佝僂病性手足搐搦癥是由血鈣過低引起的,且可伴有嬰兒或成人的維生素D缺乏。其臨床所見在第12節(jié)鈣代謝障礙的低鈣血癥中討論。
在臨床體征出現(xiàn)前可見骨X線改變,如果母親患有維生素D缺乏癥,這種改變在嬰兒出生后第3或第4個月,甚至就在出生時即可非常明顯;钾䞍E病時,骨的變化在橈骨和尺骨下端最明顯。骨干兩端清晰的輪廓消失而呈杯狀,并顯示出丘疹樣或穗狀的稀疏區(qū)。此后,橈骨,尺骨與掌骨末端之間的距離增大,因為真正的末端未被鈣化,而看不見它們。骨干密度降低投射的陰影和骨板形成的網狀變得粗糙。因為骨體薄弱,骨可在軟骨骨體結合部發(fā)生彎曲,從而產生特有的畸形狀態(tài)?祻烷_始時,骨骺處可出現(xiàn)一條細的,白色鈣化線,隨著鈣化作用繼續(xù)進行,此白線也逐漸變得更濃更粗。此后,鈣鹽則沉積在骨膜下方,骨體投射出較密的陰影,骨板層消失。
成人可出現(xiàn)脫礦質現(xiàn)象(骨軟化癥),尤其是脊柱,骨盆及下肢部位;X線可見纖維狀骨板,骨皮質內出現(xiàn)不完全的帶狀脫礦質區(qū)(假骨折,Looser線,Milkman綜合征)。由于骨變軟,體重可使長骨變成弓形,使椎骨沿縱向縮短,并將盆骨壓平,從而使骨盆出口狹窄。
實驗室檢查
可測定血漿內的25-羥維生素D3及其他維生素D代謝物。健康人的水平為:25-羥維生素D3是25~40ng/ml(62.4~99.8nmol/L),而1,25-二羥維生素D3 的正常值為20~45pg/ml(48~108pmol/L);紶I養(yǎng)性佝僂病和骨軟化時,25-羥維生素D3 的值很低,而1,25-二羥維生素D3 則測不到。血清磷含量低[正常值為3.0~4.5mg/dl(0.97~1.45mmol/L)]而血清堿式磷酸鹽含量高。血清鈣含量低或正常,這取決于繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進在使血清鈣恢復正常方面的效果。血清甲狀旁腺激素升高,而尿鈣除伴有酸中毒以外,在此病的各種類型中均降低。在患遺傳性維生素依賴性佝僂病時,實驗室檢查則不同(見下文)。
診斷
維生素D攝入量不足可提示佝僂病,并有助于將佝僂病與嬰兒壞血病及其他疾病鑒別。先天性梅毒(可用血清檢查和其他試驗鑒別);軟骨營養(yǎng)障礙則是根據頭大,肢短,骨粗以及血清鈣,磷酸酶的值均正常進行鑒別。
成骨不全,呆小病,先天性髖關節(jié)脫臼,腦積水以及脊髓灰質炎容易鑒別。嬰兒佝僂病的明顯手足搐搦癥必須和其他原因引起的抽搐鑒別。用維生素D難以治愈的佝僂病可能是由嚴重腎臟損害引起,或在腎小管酸中毒,性連鎖低磷酸鹽血癥或Fanconi綜合征發(fā)生(參見第261節(jié))。
骨軟化癥必須和其他原因的廣泛性脫骨鈣相鑒別(如甲狀腺功能亢進,老年性或絕經后的骨質疏松癥,甲狀腺功能亢進時出現(xiàn)的骨質疏松,Cushing綜合征,多發(fā)性骨髓瘤以及廢用性萎縮)。血清鈣,磷酸根,堿性磷酸酶及25-羥維生素D3的變化,結合X線檢查即可診斷。
預防
對易感人群應進行健康教育,包括膳食指導。人乳缺乏維生素D,平均含量僅1.0μg/L(40IU/L)大多數為25-羥D3,而牛奶的含量為10μg/L(400IU/L)。母乳喂養(yǎng)的嬰兒從出生到6個月應每天給以維生素D 7.5μg(300IU)的補充,此時供給多樣化的膳食更為可取。在未發(fā)酵的薄煎餅面粉內強化維生素D(每公斤125μg)對美國的印度移民已經有效。遠東青少年于秋季肌肉注射一次劑量為2.5mg(10萬IU)的麥角骨化醇,就能使血漿25-羥維生素D大幅度上升,并一直維持到春季。醫(yī).學.全.在.線.網.站.提供
治療
如果鈣與磷攝入量充足,成人骨軟化癥和無并發(fā)癥的佝僂病可通過每天攝入維生素D40μg(1600IU)治愈。一兩天內,血清25-羥維生素D3 和1,25-二羥維生素D3 即開始升高。血清磷大約在10天內上升;钾䞍E病的兒童對維生素D治療的效應可見于圖3-1。到第3周時,X線出現(xiàn)骨組織內鈣和磷沉積的征象。經過約一個月的治療之后,劑量可逐步減至常用的每天10μg(400IU)的維持水平。如果手足搐搦,那就應于第一周期內用靜脈注射鈣鹽的方法進行補充治療(參見第12節(jié)鈣代謝障礙中的低鈣血癥)。
因維生素D代謝物產生缺陷引起的佝僂病和骨軟化癥(表3-2),對能有效治療營養(yǎng)性佝僂病的常用劑量無反應。有些病例對大劑量(每日維生素D2或D3 600~1200μg)有效應,但能產生毒性。有25-羥維生素D3 產生缺陷證據者,每天給50μg的25-羥維生素D3會提高血漿水平,并使其臨床表現(xiàn)有所改善。
遺傳性維生素D依賴性佝僂病
Ⅰ型(假性維生素D缺乏)是一種常染色體隱性遺傳綜合征,其特征為嚴重的佝僂病,25-羥維生素D3 正常,而1,25-二羥維生素D3的血漿水平低于正常,血清鈣偏低或正常,血磷酸鹽過少,以及溢出性氨基酸尿。此病因腎臟1α-羥化酶缺失或缺陷引起,且用1,25-二羥維生素D3的生理劑量(每天1~2μg)靜脈注射或口服治療有效。
Ⅱ型有幾種形式且是由于1,25-羥維生素D受體突變,該受體是1,25-羥D 3 的轉錄因子,引起控制腸,腎,骨骼和其他細胞代謝的各種基因的表達。功能性受體的缺乏產生高而無效的1,25-二羥維生素D3濃度。有些病人使用大劑量1,25-二羥維生素D3(每日10~40μg)能收到療效;其他病人則毫無療效。