維生素 D 在抑制肥胖及代謝綜合征（MetS）和 2 型糖尿病等共患病中的作用近期受到了很大關(guān)注。然而，臨床試驗在論證維生素 D 補充的益處時屢屢碰壁。在大多數(shù)研究中，血清 25- 羥基維生素 D [25（OH）D] 隨著正常體重以上的 BMI 的升高而降低。這種低 25（OH）D 水平也有可能是在陽光中紫外線（UVR）下的暴露減少的結(jié)果。

    為了了解 UVR 和 / 或維生素 D 補充是否能影響肥胖和 2 型糖尿病的發(fā)展，西澳大利亞大學(xué)的 Geldenhuys 等在肥胖小鼠模型中進行了一項實驗，發(fā)現(xiàn)紫外線照射可以***于維生素 D 地抑制小鼠的肥胖和代謝綜合征癥狀，文章最近發(fā)表在 Diabetes 上。

    實驗選用 C57BL/6 雄性小鼠，飼養(yǎng)在有機玻璃過濾熒光的光照下，用 12 小時亮 / 暗周期模擬晝夜交替。飲食分四種，即低脂飲食（5% 脂肪；芥花籽油）補充（LF-D+）或不補充（LF-D-）維生素 D3（2,280 或 0 IU 維生素 D3/kg），高脂飲食（23% 脂肪；20.7% 豬油加 2.9% 芥花籽油）補充（HF-D+）或不補充（HF-D-）維生素 D3（2,280 或 0 IU 維生素 D3/kg）。

    紫外線照射使用的是發(fā)出寬頻 UVR（250-360nm）的 40W 燈泡，其中有 65% 是 UVB 輻射（280-315nm），實驗時用亞紅斑（1kJ/m2）或紅斑（4 或 8kJ/m2）UVR 照射在備皮過的 8cm2 大小的背部皮膚上。具體實驗流程見圖 1.

    研究者測量了小鼠的體重增加情況、葡萄糖耐量試驗、血清代謝產(chǎn)物（如 25（OH）D、鈣、膽固醇、HDL 膽固醇，LDL 膽固醇、甘油三酯、血糖、胰島素、脂聯(lián)素、瘦素、白介素 -6、TNF-α、白介素 -10），對肝組織進行非酒精性脂肪肝（NAFLD）程度進行評分，并測量了皮膚 NO 水平。

    實驗發(fā)現(xiàn)，長期亞紅斑和紅斑 UVR 顯著抑制體重增長、葡萄糖不耐受、胰島素抵抗、非酒精性脂肪肝發(fā)展，以及高脂飲食的 C57BL/6 雄性小鼠的空腹胰島素、血糖和膽固醇。然而，UVR 產(chǎn)生的這些效果有許多都不能由維生素 D 補充得到。

    在進一步的機制研究中，研究者用 0.1mmol S- 亞硝基 -N- 乙?；嗝拱罚⊿NAP,NO 供體）處理皮膚，其他處理組用 2-4- 羧苯基四甲基咪唑烷 -1- 氧 -3- 氧化物鉀鹽（cPTIO,NO 清除劑）或 1,25（OH）2D 處理亞紅斑 UVR 照射過的皮膚。結(jié)果顯示，UVR 誘導(dǎo)的中介物 NO 可以重復(fù)出 UVR 的許多作用。

    這一研究提示，UVR（日光照射）可能是抑制肥胖和代謝綜合征發(fā)展的一種有效措施，且 UVR 的這一作用與維生素 D 無關(guān)，而是尤其他 UVR 誘導(dǎo)的中介物如 NO 所產(chǎn)生的。

    圖 1 實驗方法。用低脂飲食（LF-D+ 或 LF-D-）對 4 周齡 C57BL/6 雄性小鼠進行 4 周喂養(yǎng)。8 周齡時，一部分小鼠繼續(xù)這種飲食，另一部分小鼠換用 HF-D+ 或 HF-D- 飲食。與此同時，每個飲食組被進一步分為 3 組，分別接受亞紅斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次）或紅斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次）長期照射，或不接受 UVR 照射。每組小鼠按各自方案接受 12 周喂食和 UVR 照射，直到 20 周齡。共有 12 個處理組，每組 18 只小鼠。此實驗共進行 2 次。

    圖 2 長期 UVR 皮膚暴露，維生素 D 飲食，以及高脂飲食對血清 25（OH）D 水平的作用。A:對 4 周齡 C57BL/6 雄性小鼠給予 4 周低脂飲食（LF-D+ 或 LF-D-）。B-D:8 周齡時（第 0 周），一部分小鼠繼續(xù)這種飲食，另一部分小鼠換用 HF-D+ 或 HF-D- 飲食。

    同時，每個飲食組被進一步分為 3 組，在接下來的 12 周分別不接受 UVR 照射（B）或接受亞紅斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次，C）或紅斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次，D）長期照射。在 B-D 中描述了接受 12 周 UVR/ 飲食干預(yù)小鼠的血清 25（OH）D 水平。數(shù)據(jù)采用平均值±標準差形式，每次 n=4-9 只小鼠，由 2 次***實驗匯總。

    圖 3 長期 UVR 暴露抑制無維生素 D 補充的高脂或低脂飲食小鼠的體重增加。對 4 周齡 C57BL/6 雄性小鼠給予 4 周低脂飲食（LF-D+ 或 LF-D-）。A 和 B:8 周齡時（第 0 周），一部分小鼠繼續(xù)這種飲食，另一部分小鼠換用 HF-D+ 或 HF-D- 飲食。同時，每個飲食組被進一步分為 3 組，在接下來的 12 周分別不接受 UVR 照射或接受亞紅斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次）或紅斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次）長期照射。

    A 和 B 中描述了接受 12 周 UVR/ 飲食干預(yù)（到 20 周齡）小鼠的體重增加百分比水平，A 為高脂飲食組，B 為低脂飲食組。數(shù)據(jù)采用平均值±標準差形式，n=18 只小鼠 / 處理，來自 2 次***實驗的代表性樣本。C:所有處理組接受各自 UVR/ 飲食干預(yù) 12 周后（20 周齡）的總體重增加（平均值±標準差）。D:接受 UVR/ 飲食干預(yù) 12 周后（20 周齡）測量性腺脂肪墊重量（n=18 只小鼠 / 處理）。數(shù)據(jù)對 2 次***實驗具有代表性（平均值±標準差）。

    圖 4 長期 UVR 顯著降低高脂飲食小鼠的肝脂肪變性和小葉氣球樣變的程度。對 4 周齡 C57BL/6 雄性小鼠給予 4 周低脂飲食（LF-D+ 或 LF-D-）。8 周齡時，一部分小鼠繼續(xù)這種飲食，另一部分小鼠換用 HF-D+ 或 HF-D- 飲食。同時，每個飲食組被進一步分為 3 組，分別不接受 UVR 照射（A,D,G 和 J）或接受亞紅斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次；B,E,H,K）或紅斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次；C,F,I 和 L）長期照射。

    接受 UVR/ 飲食干預(yù) 12 周后（20 周齡），取肝標本進行肝臟組織病理學(xué)檢測（n=10/ 處理，數(shù)據(jù)匯總自 2 次***實驗）。A-L:每種處理的代表性肝組織切片，蘇木精 - 伊紅染色（B 和 C,原始放大率 ×20[相當于 150μm]）。肝脂肪變性（藍箭頭）和小葉氣球樣變（紅箭頭）示例如 G.

    圖 5 長期 UVR 暴露顯著降低高脂飲食小鼠肝組織病理學(xué)病變程度。對 4 周齡 C57BL/6 雄性小鼠給予 4 周低脂飲食（LF-D+ 或 LF-D-）。8 周齡時，一部分小鼠繼續(xù)這種飲食，另一部分小鼠換用 HF-D+ 或 HF-D- 飲食。同時，每個飲食組被進一步分為 3 組，分別不接受 UVR 照射（A,D,G 和 J）或接受亞紅斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次；B,E,H,K）或紅斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次；C,F,I 和 L）長期照射。

    圖示接受 UVR/ 飲食干預(yù) 12 周后（20 周齡），肝臟組織病理學(xué)評分（n=10/ 處理，數(shù)據(jù)匯總自 2 次***實驗）（A），肝臟重量（n=18/ 處理，數(shù)據(jù)來自代表性樣本）（B），血清鈣水平（n=4-8/ 處理，數(shù)據(jù)匯總自 2 次***實驗）（C）以及血清 TNF-α水平（n=12-18/ 處理，數(shù)據(jù)匯總自 2 次***實驗）（D）。數(shù)據(jù)采用平均值±標準差形式。

    圖 6 UVR 誘導(dǎo)的中介物 NO 可以調(diào)節(jié)高脂飲食小鼠的體重、白色脂肪組織（WAT）積累、葡萄糖代謝以及 NAFLD 發(fā)展。A 和 B:利用 DAF-2DA 底物，顯示低脂飲食成年 C57BL/6 雄性小鼠皮膚 NO 水平，對皮膚給予載體，1kJ/m2UVR,或 NO 供體 SNAP 處理 5 分鐘后，進行定量測量（每秒光子數(shù)）（A），B 圖為代表性皮膚熒光。

    對 4 周齡 C57BL/6 雄性小鼠給予 4 周 LF-D- 飲食。8 周齡時，一部分小鼠繼續(xù)這種飲食，另一部分小鼠換用 HF-D- 飲食。HF-D- 組被進一步分為 5 組。對這些小鼠的背部皮膚進行備皮，并給予以下處理 1）只用載體處理，2）長期亞紅斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次）照射后載體處理，3）局部用 SNAP 處理，4）長期亞紅斑 UVR 照射后 cTPIO 處理，5）長期亞紅斑 UVR 照射后 1,25（OH）2D 處理。

    皮膚 / 飲食干預(yù)持續(xù) 12 周直至小鼠 20 周齡。C:皮膚 NO 水平，皮膚處理 10 分鐘后（n=8 只小鼠 / 處理）。D:小鼠體重、體重增加和 WAT 重量（n=18 只小鼠 / 處理）。E:空腹葡萄糖和 GTT AUC（n=8 只小鼠 / 處理）。F: 空腹胰島素和 ITT AUC（n=8 只小鼠 / 處理）。G:肝組織病理學(xué)評分（n=8 只小鼠 / 處理）。數(shù)據(jù)來自 1 次實驗，以平均值±標準差呈現(xiàn)。