Пигмент Кожи
Люди появились на экваторе. Они постоянно подвергаются воздействию солнечного света и разработал эффективный натуральный крем от загара меланин,49 который имеет спектр поглощения 290-700 нм и, таким образом, может эффективно поглощать солнечную UVB-излучения (фиг. 32).45 Однако даже если африканцы имеют очень темный, сильно пигментированной кожи небольшое количество УФ-излучения, способен проникать в эпидермис для выработки витамина D3. Это было продемонстрировано, когда взрослые белки (тип кожи 2) и негров (тип кожи 5) подвергались одинаковое количество UVB-излучения в солярии. Принимая во внимание, что белый взрослых подняли свои уровни в крови витамина D3 более чем 30-фолд черного взрослых не продемонстрировало значительное увеличение их уровня в крови витамина D3. Однако, когда черная взрослых подвергались в 5 раз больше, UVB излучения, они увеличили их уровень в крови примерно в 15 раз (рис. 33).50 Это было подтверждено, когда хирургическим путем полученные белый и черный кожа подвергается воздействию солнечного света в Бостоне летом. После 30 мин примерно 3% кожного 7-дегидрохолестерин был преобразован previtamin D3 в белой коже образца, в то время как только около 0,3% 7-дегидрохолестерин был преобразован previtamin D3 в черной коже (рис. 34).51 Эти результаты могут объяснить положительные ассоциации между кожей легкость и 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] уровни как найти Армас et al.52 (Рис. 35). Ассоциации между кожей легкость, доза UVB и 25(OH)D описаны в рис. 36.
Пигментация кожи или ее отсутствие имело важное значение в эволюции человека, как они мигрировали на север и юг от экватора. Африканцы, таких как Масаи (рис. 37), живущих на открытом воздухе под воздействием солнечного света ежедневно в течение всего года иметь надежные циркулирующих концентраций основных циркулирующих форма витамина D, 25(OH)D, в диапазоне 46 нг/мл.53
Хотя есть несколько объяснений, почему пигмент кожи, переданных, как люди мигрировали на север и юг от экватора одним из наиболее вероятных объяснений-это, как люди мигрировали дальше на север и на юг от экватора зенитном угле солнца увеличилась, что привело к снижению количества солнечного УФ-излучения, достигающего земли, тем самым, снижая витамин D3 синтез. Уменьшение количества кожного пигмента, приводило к снижению солнце скрининг защиты, позволяющие более UVB излучения достигают клеток эпидермиса. Это обеспечило эволюционное преимущество, будучи более эффективным в производстве витамина D3.49 Она уже давно предположил, что наши Неандертальские предки были сильно пигментированные волосатых существ. Это, однако, не делает много смысла, так как тяжелые чрезмерной пигментации и волосы бы заметно сократить производство кожного витамина D3 что важно для максимизации скелетных здоровье на протяжении всей жизни, тем самым, снижая риск опасных для жизни переломов. Однако, более важным является тот факт, что дефицит витамина D в утробе матери и в течение первых нескольких лет жизни вызвало бы рахита у детей, в результате плоского деформированного таза с малого таза розетке. Кроме того, витамин D необходим для мышечной функции, что также очень важно для родов.22,54 Эти условия, вызванные дефицитом витамина D сделали бы это трудно для женщины, чтобы родить. Поэтому в целях выживания и продолжение рода пигментации кожи было заметно уменьшаться, чтобы позволить более UVB фотонов ввести коже вырабатывать достаточное количество previtamin D3.54,55 Последние данные предположили, что неандертальцы имели мутации их меланоцит стимулирующий гормон-рецептор, в результате которых рыжий и имея " Селтик", как и светлая кожа.56,57 Это скорее объяснение, почему люди в Северной Европе типов кожи 1 и 2.
Старение
Было отмечено, что 7-дегидрохолестерин концентрации в эпидермис человека были обратно пропорционально возрасту (рис. 38).58 Эффект старения кожных производства витамина D3 было продемонстрировано в исследовании, которое подвергается здоровых молодых взрослых и пожилых людей, такое же количество UVB-излучения в солярии. Увеличение в крови уровня витамина D3 в шесть молодых людей в возрасте 20-30 лет было, по крайней мере, в три раза выше по сравнению с шестью пожилые люди в возрасте 62-80 демонстрируя, что старение значительно снизилась способность кожи вырабатывать витамин D3 (Рис. 39).59 С этим отмечается возрастное снижение кожного производства витамина D3 может старикам выгода от воздействия солнечного света или УФ-излучения? Кожа имеет большой потенциал для производства витамина D3. Экспозиция молодой человек в купальном костюме на одну минимальную эритему дозы (MED) УФ излучения в солярии была эквивалентна прием внутрь около 20000 IUs витамина D2 (Рис. 40).25 Когда здоровый 75 y летний мужчина в купальном костюме был под воздействием UVB-излучения в солярии три раза в неделю в течение 7 недель он был в состоянии поднять и поддерживать его уровень в крови 25(OH)D В здоровом нормальном диапазоне ~50 нг/мл (рис. 41C). Процент увеличения циркулирующего 25(OH)D концентраций был аналогичен тому, что наблюдается у здоровых молодых взрослых (рис. 41B). Ампулы, содержащие по 7-DHC, которые были также облученных служил для демонстрации эффективности солярии в производстве previtamin D3 (Рис. 41A).5 Исследование пожилых людей в дома престарелых, которые прошли мероприятия номер с UVB излучающих ламп на потолке (рис. 42) сообщили, что это было эффективным в повышении и поддержании 25(OH)D в крови у таких жителей (рис. 43).60
Влияние географической широты и сезона на статус витамина D
Документально доказано, что сезонные различия в кожный витамин D3 производства оказывает значительное влияние как на детей, так и взрослых витамин D (витамин D представляет собой D2 или витамин D3).22 Исследование 7437 кавказских мужчин и женщин от 1958 British birth cohort, в возрасте 45 y показал, что пиковые уровни в крови 25(OH)D наблюдались в сентябре (~30 нг/мл) и Надир наблюдалось в феврале (~14 нг/мл) (рис. 44).61 Аналогичное наблюдение было сделано у женщин в постменопаузе в Дании. Те, кто имел регулярного пребывания на солнце достигла крови уровня 25(OH)D ~45 нг/мл по сравнению с женщинами, избегать прямого воздействия солнечных лучей, у 25(OH)D ~23 нг/мл. Это также подкрепляется тем, что часов на солнце было непосредственно связано с циркулирующей концентрации 25(OH)D (фиг. 45).62
Широта также оказывает значительное влияние на кожный производства витамина D3 и поэтому на человека витамин D (фиг. 46).39,63 Значит, циркулирующего 25(OH)D у детей, подростков и взрослых на различных широтах, показали, что существует значительная обратная зависимость с высоким уровнем для тех, кто живет вблизи экватора с крови 25(OH)D ~40 нг/мл, по сравнению с теми, кто живет далеко к северу и югу от экватора в крови уровня 25(OH)D ~15 нг/мл (рис. 46).64
Однако в другом исследовании, сообщили, что тех, кто живет в высоких широтах в Европе выше, циркулирующих концентраций 25(OH)D (фиг. 47).65
Вероятное объяснение заключается в том, что некоторые люди, живущие далеко к северу и югу от экватора, кто не мог сделать каких-либо существенных количество витамина D3 в их кожи более чем на полтора года (рис. 24) приспособились употреблять в пищу продукты, богатые витамином D, в том числе жирная рыба22,42,43 в то время как другие не.39,44,66
Солнечный свет и не Calcemic польза для здоровья
Историческая перспектива
У людей чувство благополучия при воздействии солнечного света. Это может быть из-за того, что кератиноциты продуцируют β-эндорфина при воздействии УФ-излучения.67 В начале 1900-х Finsen (рис. 48) отмечено, что воздействие солнечных лучей (рис. 49) значительно улучшает кожные поражения кожи, вызванные туберкулезной инфекции (lupus vulgaris) и получил Нобелевскую премию в 1903 году за его просветительскую наблюдений. Это привело к использованию солярия, как способ лечения пациентов с туберкулезом и породило использование гелиотерапии для улучшения здоровья.19,68,69 Гелиотерапия был использован для лечения широкого спектра хронических заболеваний в начале 1900-х и до сих пор практикуется во всем мире и особенно в Северной Европе.19,70-72 Рост использования лекарственных средств для лечения острых и хронических заболеваний привело к гибели гелиотерапия особенно в Соединенных Штатах.19,68,69,73
Солнечный свет и витамин D: рак подключения
Одним из первых ассоциации исследований, касающихся воздействия солнца с уменьшением риска рака сообщили в 1916 году Хоффман,74 которые обнаружили, что живущие в высоких широтах, была связана с повышенным риском для смертности от рака. Он сравнил смертность от рака в период между 1908 и 1912 году и отметила, что смертность от рака увеличивается с увеличением расстояния от экватора (рис. 50). В 1937 году Пеллер и Стефенсон75 проанализировали заболеваемость раком в ВМФ персонала в ВМС Соединенных Штатов, которые были задокументированы, выросла воздействия солнечного УФ излучения с возрастом контролей и сообщила, что заболеваемость раком кожи был в восемь раз выше, в военно-морского персонала, в то время как общее число смертей от других видов онкологических заболеваний на 60% меньше, чем гражданского населения.75
Четыре года спустя, Apperly76 по сравнению общая смертность от рака в популяциях процент американцев и канадцев в той же популяции, которые были заняты в сельском хозяйстве. Он пришел к выводу, что смертность от рака была в высшей фермеров, живущих на северо-востоке по сравнению с теми, кто живет на юге (рис. 51).76 Он также сообщил, что фермеры, живущие в Южной воздействию солнечного света, имели высокий риск для nonmelanoma рака кожи, что он отметил, было легко обнаружить и легко лечить. Он пришел к выводу, что тот факт, что эти южные крестьяне имели nonmelanoma рака кожи в результате в них развивается иммунитет к раку кожи, которая также в результате иммунитет на все виды рака, в том числе с высокой смертностью.76
Эти наблюдения, по существу, незамеченным и любопытные взаимоотношения повышенной инсоляции и гостиной на нижнем latitude снижая риск смертности от рака и был похоронен в литературе. Сорок лет пройдет, прежде чем Garland et al.77 сообщили, что там был сильный значимую отрицательную корреляцию с раком толстой кишки смертности и средней суточной солнечной радиации в Соединенных Штатах (рис. 52).
Они следовали до этих выводов с восьмилетней проспективное исследование случай-контроль взрослых, живущих в Вашингтоне, округа и сообщили, что риск получить рак толстой кишки снизилась в три раза в сыворотке крови 25(OH)D > 20 нг/мл. Эти результаты вместе предположил, что живущие в высоких широтах, тем меньше воздействие витамина D производству солнечных лучей и, следовательно, соединение с первой Ассоциацией с latitude и смертность от рака может быть связан обратную связь со смертностью от раковых заболеваний и витамин D статус.78 Даже в Калифорнии, где есть большая разница в широте наблюдалась положительная ассоциация с колоректальным раком с преобладанием широты (рис. 53).45
Множество эпидемиологических исследований следовали эти первоначальные наблюдения не только в США и Канаде, но и во всем мире. Грант79 продемонстрировали резкое обратную связь между преждевременной смертности из-за рака с УФ-облучения как у мужчин, так и женщин (рис. 54). В Соединенных Штатах, обратных ассоциаций с воздействия солнечных UVB излучения и риском возникновения рака и смертности были зарегистрированы для яичников80 и раком молочной железы,81 рака пищеварительной системы79,82 и рак предстательной железы.83,84 Мета-анализ исследований, в отчетности показателей заболеваемости раком более чем в 100 странах, включая Австралию, Китай, Япония, Испания, среди прочего, выявили обратную корреляцию с солнечной УФ-в облучения в течение 15 видов рака, в том числе мочевого пузыря, молочной железы, шейки матки, толстой кишки, эндометрия, пищевода, желудка, легких, яичников, поджелудочной железы, прямой кишки, почек и рака вульвы, а также лимфома Ходжкина и неходжкинская лимфома.85 Boscoe и Schymura86 установлено, что относительный риск заболеваемости раком и смертности от многочисленных злокачественных новообразований была прочно связана с солнечной УФ-в облучения (рис. 55). Джиованучи et al.87 проведено проспективное исследование у мужчин, относящихся предикторов витамина D статус и заболеваемость раком и также выявили обратную зависимость (рис. 56). Ласкомб et al.88 сообщили люди, которые работали на открытом воздухе был 3-y перерыва до развития рака простаты по сравнению с крытым работников (рис. 57). Сообщалось также, что взрослые, которые разработаны лимфома имели снижение риска смертности, если у них было больше на солнце, как подросток.89 Knight et al.90 спросил женщин в Канаде, кто был рак груди, сколько на солнце они были во время их подросткового возраста и молодых взрослых жизни, и в сравнении это солнце, чтобы женщины сопоставимы по возрасту, этнической принадлежности и места жительства. Она пришла к выводу, что женщины, которые имели наиболее пребывание на солнце детей в возрасте от 10 до 19 лет снизили риск развития рака молочной железы более чем на 60% при сравнении самой высокой квартили мероприятий на свежем воздухе с наименьшим. Также женщин старше 40 y, кто на самом солнце потеряли преимущество, так как их риск был не отличаются от тех, которые имели бы на солнце.
Наблюдательных и эпидемиологических исследований, касающихся увеличение широты с повышенным риском рака предположить возможную роль солнца индуцированной витамин D3 синтез, как полезное фактор, ответственный за эти замечания.87 Известно, что воздействие солнечного света также имеет и другие физиологическое воздействие на кожу, в том числе изменения иммунной системы,91-93 увеличение производства β-эндорфина67 и оксида азота.94 Существуют, однако, различные исследования, в том числе интервенционных исследований и ассоциации исследований, подтверждающих мнение, что улучшение в витамин D снижается риск многих смертоносных видов рака.73,87,95-104 Woo et al.105 сообщил, что более 50% мужчин с завершения лечения локального рака простаты и растущий уровень пса в отсутствие симптомов отмечалось уменьшение в их пса в сыворотке крови начиная добавок 2000 IUs витамин D3 в день имели статистически достоверное уменьшение скорости PSA рост (рис. 58).
Lappe et al.101 сообщили более чем на 60% снижение частоты развития всех видов рака в небольшом исследовании женщин в постменопаузе, которые получали добавки кальция (1500 мг) наряду с 1100 IUs витамина D3 ежедневно, по сравнению с женщинами, получавших плацебо (рис. 59). Women's Health Initiative (WHI) первоначально сообщалось, что женщины, которые принимали 1000 мг кальция и 400 IUs витамина D3 ежедневно в течение до 8 y имели снижение риска колоректального рака.106 Однако в этом исследовании у женщин, которые имели базовую 25(OH)D < 12 нг/мл имели 253% повышенный риск развития колоректального рака по сравнению с женщинами, которые имели базовую 25(OH)D, по крайней мере, 23 нг/мл. Более пристальное рассмотрение данных WHI показал, что только 60% женщин признались, принимая их кальций и витамин D добавки, по крайней мере, 80% времени. Однако эти женщины не по личным кальция и / или витамина D, но кто взял 400 IUs витамина D3 в день вместе с кальцием добавок в рамках WHI исследовании для 8 y имели 14-20% снижается риск развития рака молочной железы и 17% снижается риск развития колоректального рака.107 Важность витамина D в снижении риска заболевания раком прямой кишки также был поддержан наблюдение, что рецептор витамина D полиморфизмов были связаны с колоректальным раком108 и количественный Мета-анализ оптимального состояния для профилактики колоректального рака показал, что 25(OH)D уровень 34 нг/мл было связано с 50% снижается риск развития колоректального рака.109 Другое исследование показало, что 25(OH)D уровень и риск развития колоректальной аденомы были обратно коррелирует и что ассоциация была модифицирована Taql полиморфизм VDR.110 США профилактических услуг целевой группы оценивается витамина D и риском колоректального рака и пришли к выводу, что на каждые 4 нг/мл, увеличение циркулирующих концентраций 25(OH)D был связан с 6% (95% Cl 3-9%) снижение риска развития колоректального рака.111
Солнечный свет и витамин D: врожденной иммунной здоровья
Печень трески была использована в середине 1800-х годов для лечения туберкулеза.73,112,113 В начале 1900-х гелиотерапия был произведен для очистки кожи и туберкулеза легких.69,114 Было также признано, что маленькие дети с рахитом имели гораздо более высокий риск развития пневмонии и инфекции верхних дыхательных путей и чаще умирают от них.8,14,115,116 Поэтому солнце и витамин D были использованы в начале 1900-х годов для лечения и профилактики туберкулеза113,114,117 и верхних дыхательных путей.72
Hope-Simpson118 предположил, что существует сезонный стимул ответственность за снижение инфекционных заболеваний в летний период. Известно, например, что грипп-инфекция наиболее распространена в зимние месяцы в широтах севернее и южнее экватора, но спорадически в течение года у детей и взрослых, которые живут вблизи экватора (рис. 60). Было сделано предположение, что сезонные колебания могут быть из-за сезонных изменений в уровень циркулирующего 25(OH)D.119 Несколько наблюдений и интервенционных исследований помогли поддержать эту гипотезу. Здоровых взрослых людей, живущих в Новой Англии, которые имели 25(OH)D в крови ~38 нг/мл примерно вдвое риск развития острых вирусных инфекций дыхательных путей.120 Школьники в Японии, которые получили 1200 IUs витамина D3 ежедневно в течение 4 mo зимой снижается риск развития гриппозной инфекции на 42%.121 Исследование 156 новорожденных показало, что риск приобретения респираторно-синцитиальный вирус (RSV), патогена, вызывающего тяжелые инфекции нижних дыхательных путей, была в 6 раз выше у младенцев, которые были в крови уровня 25(OH)D < 20 нг/мл по сравнению с младенцами, которые были в крови уровня 25(OH)D > 30 нг/мл.122
Макрофаги играют важную роль в борьбе с инфекционными болезнями путем проглатывания, а затем уничтожая их.123 Когда макрофаг поглощает инфекционного агента, такие как туберкулез toll-подобные рецепторы активируются инициировать врожденного иммунного ответа.124 Один из первых ответов-передачи сигнала в ядро для увеличения экспрессии VDR и 25-hydroxyvitaminD-1-гидроксилазы (CYP27B1). Это приводит превращение 25(OH)D в 1,25(OH)2D. 1,25(OH)2D взаимодействует с АСГ и увеличивает экспрессии кателицидина125 который является членом дефенсин белки и быстро permealizes восприимчивы инфекционных агентов, в результате чего происходит их разрушение (рис. 61). Это один из механизмов, как считается, ответственны за витамина D, уменьшая риск инфекционных заболеваний. Liu et al.125 также сообщается, что степень антимикробной активности моноцитов воздействию микобактерий туберкулеза зависело от 25(OH)D уровни среды, в которой моноциты культивировали. Моноциты культивировали в сыворотке крови афро-американских лиц, которые были витамина D недостаточно (в среднем ~8 нг/мл), установленных неэффективным кателицидина мРНК ответ на воздействие M. tuberculosis, однако в дополнение сыворотки 25(OH)D (средняя ~30 нг/мл) восстановил толл-подобный рецептор опосредованная индукция кателицидина мРНК. Это было подкреплено Adams et al.126 кто не только показал, что уровень экспрессии кателицидина, моноциты подвергаются M. tuberculosis липопептидов была значительно повышена путем добавления экзогенного 25(OH)D в витамин D дефицит сывороточного но что сыворотка с витамином D-дополнить предметам имел тот же эффект. Эти данные добавлена поддержка важность поддержания сывороточного 25(OH)D > 30 нг/мл сформировать эффективную кателицидина ответ после активации моноцитов/макрофагов.
Было также высказано предположение, основываясь на исследованиях на мышах и in vitro, что местные кератиноцитов продукции 1,25(OH)2D3 от 25(OH)D3 в коже и ротоглотки расширенного производства кателицидина поддерживает концепцию, что поддержание сыворотки 25(OH)D выше 30 нг/мл также могут иметь важное значение в борьбе с инфекциями в обоих кожи и ротоглотки.127-130 Это также может помочь объяснить наблюдение, что риск заболевания пародонта выше у взрослых, которые имеют самые низкие циркулирующих концентраций 25(OH)D.131 Кальция и витамина D был связан с меньшим риском потери зубов у пожилых мужчин и женщин1 соответственно и с улучшением здоровья пародонта.132,133
Солнечный свет и витамин D: аутоиммунные защиты
Существуют различные ассоциации исследований, демонстрирующих, что родился или живет вблизи экватора снижает риск развития ряда аутоиммунных заболеваний.73,134-139 Родившись и живя за первые 10 y на широте ~40° к северу по сравнению с ~33° Северной увеличивает риск развития рассеянного склероза на 100% (рис. 62).134,140,141 Мунгер et al.142 сделал наблюдение, что высокие уровни циркулирующего 25(OH)D были связаны с меньшим риском рассеянного склероза и, что женщины, которые имели потребление витамина D ≥ 400 ме витамина D в день снижается риск развития рассеянного склероза более чем на 40%.143
Сообщалось также, что весной роды были связаны с повышенной вероятностью развития диабета 1 типа. Эти результаты указывают на потенциальную роль витамина D в патогенезе сахарным диабетом 1 типа. Эта гипотеза поддерживается обсервационное исследование, что дети в Финляндии, которые получили 2000 IUs витамина D ежедневно в течение первого года жизни в 1960-х годах снизили риск развития диабета типа 1 31 y позже на 88%.145 Из-за опасений относительно токсичности витамина D количество витамина D рекомендуется для младенцев в Финляндии была снижена сначала до 1000 IUs ежедневно, а затем до 400 IUs ежедневно. Интересно, как результат этого, снижение витамина D наблюдается значительное увеличение заболеваемости сахарным диабетом 1 типа, встречающихся в Финляндии за последние 3 десятилетия (рис. 64).145
Выраженный Северо-Южный градиент сообщается также для яnflammatory заболевания кишечника, в частности болезни крона (рис. 65).138 Полный набор данных, включая демографические данные и факторы образа жизни, основанного на двух перспективных Nurses’ Health Studies (NHSs) и состоящий почти 240,000 медсестры, также показали, что женщины из более низких широт была постоянно ниже риск развития язвенного колита и болезни крона по сравнению с женщинами, проживающими в более высоких широтах.139 Эти наблюдения были подтверждены в проспективном исследовании когорты из 72,719 женщин, зачисленных в Nurses' Health Study показали, что более высоким прогнозируемым статус витамина D был связан со снижением риска развития болезни крона.146
Случай-контроль исследование связи между широты и ревматоидный артрит, используя данные из Nurses’ Health Study предположили, что женщины, живущие в высоких широтах, были подвержены большему риску развития ревматоидного артрита (рис. 66).147 Эти широты-зависимые различия в распространенности ревматоидного артрита, можно объяснить различиями в витамин D статус. Merlino et al.148 показали в исследовании, проведенном в штате Айова, что женщины с высоким потреблением витамина D снижается риск развития ревматоидного артрита более чем на 30%.73 Однако, другие исследователи не нашли такого объединения добавив данные из этого исследования.149
Хотя точные механизмы, посредством которых витамин D может снизить риск аутоиммунных заболеваний до конца не выяснены мы знаем, что витамин D играет важную роль в клеточном иммунитете.135 Инактивированные T - и B-лимфоцитов, которые не в состоянии ответить на 1,25(OH)2D, потому что они не имеют АСГ. Однако, когда они становятся активными, они выражают АСГ и теперь отзывчивым к иммуномодулирующей активности 1,25(OH)2D (Фиг. 61).22,63,150
В B-клетках 1,25(OH)2D downregulates синтез иммуноглобулина151 и в-клетки памяти. Таким образом, поступая так, он может сократить производство аутоантител причиной аутоиммунных заболеваний.152 1,25(OH)2D также имеет множество функций в активированных т-клеток.153-158 Этот гормон снижает т-клеточной пролиферации154 а также количество го1-Ой17 лимфоцитов при одновременном повышении т-регуляторных лимфоцитов155 за счет увеличения производства го2-Ой3 лимфоциты.156 1,25(OH)2D также непосредственно влияет на экспрессию и синтез ряда иммуномодулирующих цитокинов. Bouillon et al.151 резюмировал, что 1,25(OH)2D downregulates провоспалительных цитокинов и интерлейкинов (IL), такие как IL-2, IL-4, IL-8, IL-12, фактор некроза опухоли-α, интерферона-γ и upregulates противовоспалительные интерлейкины, такие как IL-10 (рис. 67).
Достарыңызбен бөлісу: |