維他命D:預防癌症、調整過敏體質的新武器

維他命D不僅與鈣質吸收和骨質疏鬆有關,近年研究顯示它還對心血管健康、免疫調節、糖尿病控制、某些癌症預防及情緒改善等方面有重要作用。它透過與維他命D受器結合,影響基因表現,進而調控身體各種功能,維持健康的維他命D水平對整體健康至關重要。

維他命D的健康功能

維他命D為脂溶性維生素,過去只認為跟鈣質吸收、老人的骨質疏鬆症有關。但是近來的研究指出維他命D有更多其他與健康相關的功能。包括:

  1. 心血管疾病的控制:包括高血壓、心肌梗塞、粥狀動脈硬化
  2. 改善免疫力/調控自體免疫、過敏疾病如:紅斑性狼瘡、氣喘、過敏性鼻炎
  3. 改善糖尿病病患血糖的控制
  4. 某些癌症如:大腸直腸癌、乳癌、攝護腺癌、胰臟癌的預防與治療
  5. 改善情緒問題如:情緒焦慮、緊張或不耐煩等症狀。

接下來我們就好好來認識一下維他命D

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器01

什麼是維他命D?

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器02

首先講一下維他命D的來源,大部分來自皮膚經陽光(UVB)照射之合成的維他命D3(vitamin D3 or cholecalciferol),少部分來自於食物攝取的維他命D2(vitamin D2 or ergocalciferol)。經過肝臟的轉換,D3/D2會變成25-Hydroxyvitamin D=25(OH)-Vit D,這就是平常我們可抽血檢查的維他命D數值。接著25-Hydroxyvitamin D隨著血流來到腎臟被轉換為1,25-dihydroxyvitamin D or calcitriol,這是身體最具有活性的維他命D型態。它會作用在身體具有維他命D受器的地方(Vit D Receptor=VDR),調控各器官基因的表現

維他命D對心血管疾病的控制

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器03

Vit D Receptor已證實存在心肌細胞、心臟纖維母細胞、血管平滑肌細胞及內皮細胞。而維他命D缺乏時,會活化腎素-血管張力素-醛固酮(Renin-Angiotensin-Aldosterone system)使得血管收縮,身體傾向多回收鈉離子跟水分,因此會使血壓升高,心臟負荷增加

另外維他命D缺乏時,可能會造成粥狀動脈硬化、血管內皮細胞功能異常,而這兩項因子與將來形成心血管疾病有極大相關。目前研究指出,補充維他命D,提高血中25(OH)Vit D濃度至35 ng/mL,可預防30%男性心肌梗塞。

維他命D對免疫系統的調控

先講結論維他命D對免疫系統的調控有 (1)增進先天免疫力(Innate immunity),強化免疫細胞的殺菌力 (2)調節適應性免疫力(Adaptive immunity),主要增加調節性T細胞/Treg的表現,抑制Th1,Th17不正常過度活化表現。因此針對以下疾病都有幫助:

  • 過敏疾病:氣喘、過敏性鼻炎、蕁麻疹、異位性皮膚炎
  • 自體免疫疾病:紅斑性狼瘡、多發性硬化症
  • 發炎性腸道疾病:克隆氏症
維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器04

如圖所示,大部分人體的免疫細胞如樹突細胞(Dendritic cell)、巨噬細胞(Macrophage)、單核細胞(monocyte)、嗜中性球(Neutrophil)、T淋巴球都有維他命D受器(VDR)

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器05

當吞噬細胞如單核球(Monocyte)的Toll-like receptor(TLR2)感應到病原體時,會增加粒線體CYP27B1(1a-hydroxyase)以及細胞內維他命D受器(VDR)的表現。血中循環的25-(OH)D會被CYP27B1轉換成活性的1,25(OH)2D3與VDR做結合。VDR-1,25(OH)2D會影響細胞核增加轉錄出cathelicidin (LL-37) 和 b-defensin 2 (DEFB4)。而LL-37,DEFB4會加強細胞吞噬毒殺的能力。因此整體來講,是提高免疫力

另外維他命D會促使產生regulatory T cells (Tregs),而Tregs會分泌IL-10,藉此抑制其他促發炎的細胞如Th1、Th17以及促發炎的激素如:IL17, interferon-γ and IL21。因此整體來講可以調控免疫系統降低身體發炎反應

過敏疾病/自體免疫/發炎性腸道疾病的病人如果有缺乏維他命D的問題,可以考慮補充維他命D來改善症狀。

改善糖尿病的血糖控制

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器07

目前發現胰臟的β細胞含有維他命D受器(VDR),當VDR與活性的1,25(OH)2D3結合時,可以改變細胞內鈣離子的濃度,藉此調控胰島素的分泌。至今多篇研究報告指出維生素D可以

  1. 降低胰島素阻抗
  2. 增進胰島素敏感度

因此有助於糖尿病患者穩定血糖,糖尿病患者除了規律服藥及飲食控制,應該要每天維持10~15分鐘適度的日曬,促進身體自然合成維他命D。若是血糖常控制不好的病人,除了調整藥物之外,應該要檢測血中維他命D濃度。發現嚴重不足的話,可以考慮補充維他命D來改善血糖的控制

大腸直腸癌、乳癌、攝護腺癌、胰臟癌的預防與治療

為什麼維他命D只會影響這四種癌症,這是因為這些地方才有維他命D受器(VDR),才能發揮作用。首先來了解一下維他命D在癌症預防治療上面的角色。

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維他命主要增加DNA-damage-inducible transcript 4 (DDIT4)的表現來抑制mTOR(mammalian target of rapamycin)這個蛋白質分子。簡單來說維他命D是一種間接的mTOR抑制劑

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器09

而mTOR跟腫瘤細胞的分裂增生、凋亡、合成蛋白質、血管新生息息相關。抑制了mTOR就有可能抑制腫瘤(癌細胞)生長,促使癌細胞凋亡。現在一些癌症的昂貴標靶藥物如:AFINITOR(癌伏妥)(Everolimus)(乳癌)TORISEL(特癌適)(Temsirolimus)(腎細胞癌)都是這類mTOR的抑制劑。

因此我們可以說維他命D有以下功能來改善、預防癌症:

  1. 促進癌細胞凋亡
  2. 抑制血管新生
  3. 減少癌細胞分裂增生
  4. 免疫調節、抑制發炎反應
維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器10

維持血中正常濃度的維他命D,有助於預防癌症。

改善情緒問題如:情緒焦慮、緊張或不耐煩等症狀。

維生素D同時還有調節體內血清素平衡狀態的作用。當人體血清素含量降低,會增加焦慮、憂慮等情緒波動的發生。 而維生素D除了促進體內血清素的合成之外,也有模擬SSRIs & MAO inhibitors這些抗憂鬱藥的作用,整體來講可以提高血清素在中樞神經的濃度

維他命D 預防癌症、調整過敏體質的新武器11

結論

  • 過敏疾病/自體免疫/發炎性腸道疾病的病人如果有缺乏維他命D的問題,可以考慮補充維他命D來改善症狀。
  • 維持血中正常濃度的維他命D,有助於預防癌症。
參考資料:
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  5. 25-hydroxyvitamin D and risk of myocardial infarction in men: a prospective study,PMID: 18541825
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  8. http://ortho.ucla.edu/classical
  9. Evolving Significance and Future Relevance of Anti-Angiogenic Activity of mTOR Inhibitors in Cancer Therapy
  10. Overview Cancer and vitamin D – Studies show that Vitamin D prevents many cancers
  11. Optimal vitamin D spurs serotonin: 1,25-dihydroxyvitamin D represses serotonin reuptake transport (SERT) and degradation (MAO-A) gene expression in cultured rat serotonergic neuronal cell lines
  12. 特別感謝馬偕醫院黃世綱醫師