一、抑郁症的概述
抑郁症,也被称为抑郁障碍,是一种高发病、高临床治愈率但低治疗接受率、高复发率的精神障碍。其主要特征是显著而持久的情绪低落,有的患者可能存在自伤、自杀行为,甚至可能伴有妄想、幻觉等精神病性症状。尽管在精神药理学方面取得了显著进展,但抑郁症的治疗仍然是一个重大挑战。心理和药物治疗可能缓解患者的一些症状,但约三分之二的患者观察到慢性复发的过程,而且超过半数的患者对抗抑郁药物没有反应,约三分之一的患者会出现耐药性。因此,迫切需要更简单和更可接受的药理学干预措施。
Jääskeläinen等研究显示,血清维生素D水平高的人患抑郁的风险较低,而维生素D补充剂在减少老年人抑郁症状和改善身体功能方面是有效的。Gowda等对于9个随机对照试验的Meta分析显示,补充维生素D可以减少成人抑郁。Bahrami等一项为期九周的随访研究显示,高剂量维生素D补充与青少年女孩抑郁评分降低有关。
维生素D具有多重神经活性,可能具有抗抑郁的作用。
二、维生素D及其功能
维生素D主要与钙稳态有关,在肠道钙吸收、血清钙平衡、肌肉骨骼健康和钙磷代谢中起着至关重要的作用。许多证据表明维生素D影响大脑的正常发育,并参与了包括调节神经营养因子、神经免疫调节和神经传递在内的大脑相关功能。当前有研究认为,维生素D是通过维生素D受体(VDR)影响大多数生理功能,可通过肾上腺皮质的VDR调节下丘脑-垂体-肾上腺轴,调节肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺的产生。同时,VDR存在于身体的大多数组织和细胞中,在大脑前额叶皮质、海马、扣带回、丘脑、下丘脑和黑质有一定的特异性,而其中许多脑区都与抑郁症的生理机制有关。
三、维生素D与抑郁症产生的分子机制
(1)维生素D调节Ca2+平衡
越来越多的证据表明,抑郁的发生和发展可能依赖于神经细胞中Ca2+的增加,减少神经元的过度活动、降低细胞内的Ca2+水平,可能减轻抑郁。维生素D通过调节Ca2+平衡,影响抑郁症的发生发展。维生素D可通过VDR增加Ca2+缓冲液中钙结合蛋白的表达,从而降低Ca2+信号。同时,维生素D还可以通过增加细胞膜Ca2+泵、降低海马和皮层神经元L型CaV1.2和CaV1.3通道的表达,促进Ca2+含量下降。如果维生素D缺乏,则使CaV1.2和CaV1.3通道的表达增加,Ca2+泵和缓冲液减少,这些变化引起Ca2+水平的升高,可能导致抑郁症。
(2)维生素D减少炎症反应
炎症可以通过多种方式改变抑郁症的神经活动,白细胞介素-1α(IL-1α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)可能与抑郁症的发病有关。TNF-α是可能导致抑郁症的细胞因子之一,其通过特异性蛋白1(SP1)促进肌醇三磷酸受体(InsP3R)的转录,而InsP3与内质网膜上的InsP3R结合后,会使内质网释放Ca2+,从而增强Ca2+信号。在大脑的背外侧、前额叶和扣带回前皮质等区域,TNF-α蛋白水平显著升高,这些区域在调节情绪和认知方面发挥着重要作用。研究表明,IL-1β和TNF-α升高可能与抑郁症的严重程度有关。而维生素D通过减少炎性细胞因子的表达来减轻炎症反应,从而实现控制抑郁症的作用。
(3)维生素D调节活性氧稳态
在抑郁症中观察到活性氧(ROS)的形成增加,对神经元功能产生深远影响。ROS的增加可能通过多种机制引起抑郁,如影响5-羟色胺等关键神经递质的形成、调节Ca2+信号。ROS重要作用之一是通过提高InsP3R的敏感性来增加内质网中Ca2+的释放,增强Ca2+信号。ROS的增加还可以通过抑制质膜上的Ca2+-ATP酶来提高细胞内的Ca2+水平。维生素D能激活多种抗氧化因子的表达,如谷氨酰转肽酶、谷氨酸半胱氨酸连接酶、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,减少ROS的形成,以调节ROS稳态,最终减少氧化损伤,降低抑郁的产生。
(4)维生素D维持线粒体正常功能
大部分ROS是由线粒体产生的,有研究表明,抑郁与线粒体功能受损有关,而维生素D具有维持线粒体正常功能的作用。维生素D通过调节线粒体呼吸链活动维持线粒体功能,其作用于细胞核,调控线粒体相关功能基因的表达,另外还可以与线粒体VDR结合,调节线粒体功能。在骨骼肌中,维生素D通过增强线粒体呼吸和氧化磷酸化,增加ATP的形成、减少ROS的产生。当维生素D含量较低时,线粒体功能受到损伤,从而导致ROS升高,ATP的形成减少。ROS的形成有利于InsP3R和兰尼碱受体(RYR)从内质网中释放Ca2+,而ATP的下降将降低神经元从细胞内释放Ca2+的能力,这将对Ca2+稳态产生重大影响。
(5)维生素D调控5-羟色胺的形成
在抑郁症者体内,5-羟色胺、多巴胺和乙酰胆碱表达水平显著降低,抑郁症可能与5-羟色胺水平下降有关。选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,如氟西汀、帕罗西汀和西酞普兰,通过增加大脑中5-羟色胺水平来缓解抑郁症状。而维生素D的作用之一是诱导色氨酸羟化酶2的表达,同时抑制色氨酸羟化酶1的表达,实现调节5-羟色胺合成的作用。故维生素D可能通过维持正常的5-羟色胺水平来预防抑郁症。
综上所述,维生素D缺乏导致细胞内Ca2+升高,可能增加抑郁发生的风险,而维生素D的补充,可以维持Ca2+的平衡,而且可能通过减少炎症、调节ROS稳态、维持线粒体正常功能及调节5-羟色胺的形成,来防止抑郁的发生,但其分子机制仍需要进一步的探究。目前应用维生素D治疗抑郁症的随机对照试验(RCTs)较少,今后仍有必要进行更多的研究,以明确维生素D在抑郁症发病机制及其治疗中的作用。
参考文献:
【1】陈丹 郭玉金 耿春梅 江沛.维生素D的多重神经活性及其潜在的抗抑郁机制研究进展.[J].《中华脑科疾病与康复杂志(电子版)》,2019年2月第9卷第1期.
【2】王雪梅 吴彦 毛旭东.维生素D 与抑郁症相关性研究进展.[J].《上海医药》,2012年第33卷第17期(9月上).
【3】王刚等.《中国抑郁障碍防治指南》(2024年版)计划书[J].中华精神科杂志,2023,56(6).

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