延安大学附属医院儿科，陕西 延安

收稿日期：2022年1月14日；录用日期：2022年2月8日；发布日期：2022年2月17日

摘要

有研究表明矮身材儿童绝大部分存在维生素D的缺乏和不足，而维生素D是儿童生长发育过程中必不可少的一种营养元素，其中间代谢产物25-羟维生D [25-(OH)D]可调节钙、磷代谢，是影响骨骼发育与骨矿物质沉积的重要因素，若维生素D不足，则可以导致钙磷代谢紊乱，从而影响骨的正常发育。鉴于此，本研究对国内外有关矮小症儿童的血清25-羟维生素D及骨骼发育的研究进行简要综述。

关键词

矮小症，维生素D，骨骼发育

Correlation between Vitamin D and Bone Development in Short Stature Children

Chenyang Wang^*, Shiping Liu^#, Xiaoqiang Feng

Department of Pediatrics, Affiliated Hospital of Yan’an University, Yan’an Shaanxi

Received: Jan. 14^th, 2022; accepted: Feb. 8^th, 2022; published: Feb. 17^th, 2022

ABSTRACT

Studies have shown that the vast majority of short stature children have vitamin D deficiency and insufficiency, and vitamin D is essential for children’s growth and development of nutritional elements, intermediate metabolite 25-hydroxy vitamin D [25(OH)D] can regulate calcium and phosphorus metabolism, which is an important factor affecting bone development and bone mineral deposition. If vitamin D is insufficient, it can cause calcium and phosphorus metabolism disorders, thereby affecting the normal development of bone. In view of this, this study briefly reviewed the research on serum 25-hydroxyvitamin D and skeletal development in children with short stature at home and abroad.

Keywords:Short Stature, Vitamin D, Bone Development

Copyright © 2022 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

1. 引言

矮身材也称矮小症，是指小儿生长发育期间，在相似环境下同性别、同年龄、同种族的个体身高均值低于正常人生长曲线第3百分位数以下，或低于2SD，或每年生长速度 < 5 cm的异常体型 [1]。矮小症的病因有很多，包括先天和后天因素，涉及遗传、内分泌、环境、营养、心理、代谢、临床综合征等多方面，其后天的影响因素主要包括营养结构、居住环境、运动、睡眠状况等这些因素，其中维生素D是其重要的影响因素，与许多疾病有关，具有促进成细胞分化、增值和生长，影响骨骼钙化的作用。因此，对血清维生素D缺乏的矮小症患儿进行早期干预，可以使矮小患儿的治疗达到最佳效果。同时，骨骼发育是决定儿童身高的一项重要因素，在矮小症的诊断过程中，骨骼发育的程度与水平是确诊矮小症的关键环节，评判骨骼发育的两种常用指标为骨龄及骨密度，而骨的钙化又与维生素D的含量相关。

2. 维生素D的形成与代谢

1930年Gottingen大学的A. Windaus教授首先确定了维生素D的化学结构，1932年他经过紫外线照射麦角固醇得到了维生素D2的化学特性，直到1936年维生素D3的化学特性才被确定。维生素D又叫“阳光维生素”，这也体现了它与其他维生素的不同，即可以通过人体皮下固醇类物质(7-脱氢胆固醇)经过紫外线照射形成。维生素D是环戊烷多氢菲类化合物，属于脂溶性维生素，主要来源于食物以及皮肤的光照作用，而食物来源较少，也就脂肪含量较高的海鱼、动物肝、蛋黄、奶油中含有少量的维生素D，且无活性，需要转化为有活性的维生素D [2] 才能被人体吸收。植物或酵母中含有麦角固醇经紫外线照射形成维生素D2 (麦角骨化醇)和人体或动物皮肤中的7-脱氢胆固醇经日光照射形成维生素D3 (胆骨化醇)，此二者本身均无活性，必须在体内经过一定的活化过程才能转变成具有活性的维生素D。维生素D3进入人体后，在肝细胞线粒体中维生素D-25-羟化酶的作用下产生25-羟基维生素D3。后者是肝脏中维生素D3的储存形式，是血液循环中维生素D3的主要形式，然后再经过肾近侧小管上皮细胞线粒体中25-羟维生素D-1a-羟化酶的催化下形成1,25-二羟维生素D3 [3]，它是维生素D的活化形式。在维生素D的代谢过程中，因25(OH)D较好的稳定性以及半衰期最长(19~21天)，较1,25(OH)D的半衰期时间更长，可特异性地反映人体几周到几个月内维生素Ｄ的储存情况，是代谢过程中存在于血液中的重要产物，能够作为维生素D营养状况评价的金指标 [4]。

3. 我国儿童维生素D营养状况

维生素D严重缺乏已不多见，但维生素D的缺乏和不足却涉及各个年龄阶段，儿童是维生素D缺乏的潜在高危人群 [5]，是需要全球共同关注的公共卫生问题。维生素D缺乏可使儿童易患佝偻病，引起生长迟缓和骨骼变形，并可能增加成年后骨质疏松及老年后髋部骨折的危险性 [6]。维生素D的营养状况的判定通常采用血清25(OH)D浓度，维生素D营养状况的分类标准为 [7]：血清25-(OH)D水平<20 ng/m (l50 nmol/L)为缺乏，血清25-(OH)D水平为20~30 ng/ml (50~75 nmol/L)为维生素D不足，血清25-(OH)D水平 ≥ 30 ng/ml (75 nmol/L)为维生素D充足。

2010~2013年中国居民营养与健康状况监测结果显示 [8]，我国3~5岁儿童维生素D缺乏率为8.9%，其中城市为12.5%，农村为5.3%；大城市、中小城市、普通农村、贫困农村儿童维生素D缺乏率分别为14.0%、11.1%、3.0%、10.3%；男童和女童的维生素D的缺乏率分别为6.8%和11.1%。2018年诸暨市783名学龄前儿童维生素D缺乏率、不足率春季入园儿童分别为41.5%、57.7%，秋季入园儿童分别为15.6%、83.9% [9]。潘永圣等 [10] 报道昆明地区2016~2019年600例0~14岁25-羟维生素D水平，其中0~1岁，1~3岁，3~6岁，6~14岁缺乏率分别为5.88%、5.86%、19.53%、46.81%。2015~2017年陕西农村中小学生维生素D的缺乏率高达46.34%，且陕南 > 关中 > 陕北 [11]，这与陕西省地理位置、饮食习惯、膳食结构有关：陕南地处盆地，日照时间短，饮食结构偏素食，陕北处于黄土高原，日照时间长，畜牧业发达，喜食牛羊肉。

由以上调查可发现：1) 我国各地区儿童普遍存在维生素D不足与缺乏，且维生素D含量与地理位置、饮食习惯、膳食结构等有关；2) 经济发达地区维生素D不足及缺乏率低于经济欠发达地区，城市低于农村；3) 男童维生素D水平普遍高于女童，提示女性较男性更容易发生维生素D缺乏和不足，这可能与男孩生性活泼，户外运动时间长有关，女生随着年龄增长，有减肥、变美心理，饮食不均衡、日照时间短与女生维生素D含量低有关；4) 随着年龄增长维生素D缺乏率有逐渐增高趋势，其中0~3岁儿童维生素D水平较好，这与我国提倡出生2周~2岁儿童应常规补充维生素D有关，而两岁以后维生素D水平逐年降低与儿童逐渐进入幼儿园，其活动时间减少、营养比例失衡、生理需求增高等有很大关系；5) 维生素D缺乏与不足具有季节性，秋季维生素D缺乏率最低，与秋季气候适宜，光照时间长有关；基于以上原因，我们应该从以下几方面进行预防：1) 加强户外活动：尽早带婴幼儿到户外活动，以阳光适当、裸露适当皮肤、无其他阻挡为宜，晒太阳是补充维生素D最经济实惠的方法；2) 增加富含维生素D的膳食：如乳类、海产品、豆制品等；3) 适当摄入维生素D制剂：不局限于2岁以内补充维生素D的传统思维模式，年长儿童也应动态监测机体维生素D水平，尽早、及时、适量的补充维生素D。

4. 维生素D与矮小症

维生素D是人们与佝偻病抗争的产物，可促进小肠粘膜对钙、磷的吸收以及钙盐在骨骼中的沉积，有助于骨骼的正常矿化，并参与骨骼钙磷代谢平衡的调节。当维生素D摄入或合成不足时，会引起25-(OH)D缺乏，必然会影响机体对钙、磷吸收的能力，造成血清钙磷比例失调，造成儿童长骨的骨形成与吸收，从而影响儿童升高和体重的增长，导致矮小症。王慧燕 [12] 等对疑似生长激素缺乏性矮小症(GHD)儿童进行血清维生素D水平测定，发现这些患儿维生素D缺乏和不足的发生率高达83.4%。王爱萍教授等报道显示：1) 男性矮小症儿童在维生素Ｄ缺乏和不足的比例都低于女性矮小症儿童 [13]，这与正常男女儿童维生素D缺乏结果相一致；2017~2018年台州市立医院收集的矮身材儿童101例中，生长激素完全缺乏组(CGHD)、生长激素部分缺乏组(PGHD)、特发性矮小症组(ISS)的维生素D缺乏和不足的发病率均高于正常组，其中CGHD组最明显，缺乏和不足率高达73.08%，PGHD组次之 [14]。另外有研究表明，维生素D缺乏儿童补充维生素D后，其骨龄及生长速率均高于不补充维生素D的儿童 [15]。

根据以上研究我们可以发现：矮身材儿童多大部分都存在维生素D的缺乏和不足，其中生长激素完全缺乏组 > 生长激素部分缺乏组 > 特发性矮小组，这可能与生长激素缺乏有关。其可能的原因有：1) 生长激素(GH)可诱导肝脏中胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)的合成，后者可直接或间接引起肝脏线粒体中细胞色素P450酶活性的增强，导致维生素D强化作用增强 [16]；2) GH可增强肾脏1α-羟化酶的活性，直接促进维生素D在肝脏的代谢 [17]；3) GH是一种抗胰岛素激素，可促进脂肪分解及脂质氧化 [18]，生长激素缺乏会使患儿脂肪分解过程存在障碍，导致体脂堆积过多，从而使25-羟维生素D沉积于脂肪组织，而血清中维生素D含量降低，综上所述，GH缺乏可导致维生素D的缺乏。

5. 维生素D与骨骼发育

人体骨骼的形成和重塑需要多种细胞的协作，其中最重要的过程为成骨细胞形成新骨和破骨细胞吸收旧骨，此过程即骨的重建；儿童时期是机体骨骼发育与骨矿物质量储备的重要时期，青春期前骨形成的速度明显大于骨吸收，使得骨量不断增加 [19]。

维生素D是在骨骼发育及骨矿物质储备上起重要作用的营养物质 [20]，其代谢产物25-羟维生素D对骨组织的代谢具有两种不同的作用：1) 通过刺激成骨细胞合成骨桥蛋白和骨钙素从而促进新骨的形成，1,25(OH)D与维生素D受体结合后，促进肠粘膜对钙、磷酸盐的吸收，增强肾脏中近曲小管重吸收钙、磷；亦可作为骨基质蛋白基因转录的调节因子来调控I型胶原和骨钙素等的合成，通过促进骨基质的合成参与骨的形成、矿化；2) 能刺激破骨细胞，促进骨的吸收，这是通过负反馈作用来抑制甲状旁腺激素(PTH)分泌，从而刺激破骨细胞的生成(由破骨细胞前体分化)使破骨细胞数量增加，增强旧骨吸收，动员骨中钙、磷的释放，使血液内磷酸钙离子浓度上升，使骨质正常矿化 [21]。我国有研究 [22] 证实仅有经25(OH)VD3处理后的成骨细胞的胞外基质有明显增加的钙沉积，间接证明了其能提高成骨细胞的生物矿化水平，本研究进一步表明25(OH)VD3和1α，25(OH)2VD3可以以剂量依赖的方式促使早期成骨标志物如碱性磷酸酶的表达——200 nmol/L VD3能显著促进成骨细胞增殖，100~200 nmol/L的25(OH)VD3是诱导成骨的最佳浓度。由此可见，只有血清中25-羟维生素D的浓度达到一定浓度才有助于骨的生长。

在维生素D缺乏的情况下，饮食中的钙只能被吸收10%~15%，由于血清中的钙缺乏，导致钙磷比例失调，使得正常的骺软骨生长和钙化受到障碍，导致生长发育迟缓及骨骼畸形。因此在维生素D缺乏的情况下，只补充钙剂对生长发育起到的作用微乎其微，更可能因钙的沉积导致骨骼畸形如：骨端突出、肋骨串珠等 [23]。

总之，维生素D缺乏是需要全社会共同关注的公共健康问题，其中矮小症儿童血清维生素D含量更需要引起我们重视，尤其是GHD的儿童。对于维生素D缺乏的矮身材儿童，除了生长激素治疗以外，联合维生素D的治疗有可能提高单药治疗的疗效。而我们目前最首要的任务是需提高人们意识，重视维生素D缺乏的预防，定期监测血清维生素D含量，早期发现维生素D缺乏，积极补充维生素D制剂，为儿童生长发育保驾护航。

文章引用

王晨阳,刘世平,冯孝强. 矮身材儿童维生素D与骨骼发育的相关研究
Correlation between Vitamin D and Bone Development in Short Stature Children[J]. 临床医学进展, 2022, 12(02): 997-1001. https://doi.org/10.12677/ACM.2022.122145

参考文献