血清25-羟基维生素D浓度与1型糖尿病风险的剂量-反应Meta分析

维生素D是否作为1型糖尿病(T1DM)的危险因素仍有争议。通过剂量-反应Meta分析，总结了循环25-羟基维生素D[25(OH)D]浓度对T1DM发病风险的影响。从成立到2020年1月，我们对PubMed、Embase和Cochrane图书馆进行了数据库搜索。采用基于随机效应模型的元分析方法.进行亚组分析和Meta回归，以检验异质性的来源。用广义最小二乘趋势估计法对剂量-反应数据进行检验。这项研究已在普洛斯彼罗登记(ID：CRD 42020166174)。总共包括16项研究，包括10,605名参与者(3913例患者)。最高和最低25(OH)D浓度的集合优势比(OR)和95%可信区间(95%CI)分别为0.39(0.27，0.57)，具有较高的异质性。

1型糖尿病(T1dm)是一种以免疫介导的破坏胰腺β细胞为特征的胰岛素依赖型糖尿病，导致严重的胰岛素缺乏。1]。2014-2015年，美国T1DM发病率为22.3/10万，在过去十年中，青年(年龄<20岁)的发病率几乎翻了一番[2]。26个欧洲中心的综合分析显示，发病率每年上升3.4%[3]。然而，据估计，中国各年龄段人群的T1DM发病率为1.01/10万。4]。认为肥胖、母乳喂养、母婴因素、病毒感染、omega-3脂肪酸状况、血清25(OH)D浓度是预防T1DM的关键因素。1]。据报道，T1DM患者血清25(OH)D浓度不足的人数正在迅速增加。5].

血清中25-羟基维生素D[25(OH)D]的浓度反映了维生素D在血液循环中的地位。6]。维生素D缺乏在T1DM患者中已被确认为常见[5]。这种类固醇激素主要是由皮肤中的前体蛋白7-脱氢胆固醇产生的，当暴露于太阳紫外线B辐射时，并从饮食中获得少量的胆固醇。肝脏中的25-羟化酶将维生素D转化为这种维生素的中间不活跃形式，25(OH)D，然后由肾脏中的1，25-羟基维生素D转化为活性形式1，25-羟基维生素D[7]。维生素D对机体免疫系统和自身免疫有调节作用，可作为T1DM的潜在保护因子。1]。维生素D对非骨骼疾病的影响仍然值得商榷。此外，血清25(OH)D浓度在T1DM发病中的作用仍存在争议。1, 7]。出生队列研究[8]在芬兰，建议补充足够的维生素D有助于降低T1DM风险。横断面研究[9结果显示，70%的T1DM患儿存在维生素D缺乏。泰迪研究[10[报告]儿童25(OH)D浓度较高与胰岛自身免疫降低有关，而前瞻性研究，如雏菊和DIPP[11, 12]据报道，儿童时期摄入维生素D或25(OH)D浓度与胰岛自身免疫或T1DM的风险之间没有这种关联。此外，维生素D补充剂在有氧训练中对高血糖有保护作用，在低血糖时则在有氧训练中起保护作用。13].

最近的几项观察研究检查了血清25(OH)D浓度与T1DM风险的关系。因此，我们进行了Meta分析，以探讨血清25(OH)D浓度与T1DM风险之间的关系，同时证明了它们的剂量-反应关系。

协议和注册

这项研究已在普洛斯彼罗登记(ID：CRD 42020166174)。

搜索策略与选择研究

检索PubMed、Embase和Cochrane图书馆的数据库，查找从成立到2020年1月发表的文献。使用的术语和网格法术语如下：“1型糖尿病”或“I型糖尿病”或“胰岛素依赖型糖尿病”或“青少年型糖尿病”或“突发性糖尿病”或“自身免疫性糖尿病”或“脆性糖尿病”或“易患酮症型糖尿病”和“维生素D”或“25(OH)D”或“25(OH)D”或“1，25-二羟基维生素D”或1，25(OH)2D“OR”或“Calcitriol”或“钙二醇”。可能符合条件的研究被列入，但在搜索中没有任何语言限制。

(1)除横断面研究外，所有受试者均符合T1DM诊断标准；(3)定量测定血清25(OH)D浓度；(4)评价25(OH)D浓度与T1DM风险之间的关系，并报告比值(OR)、相对危险度(OR)、相对危险度(OR)及相应95%可信区间(95%CI)的有用数据。没有全文链接的所有评论、案例报告、信件、审判登记和会议摘要都被排除在研究之外。

数据提取和质量评估

根据搜索策略收集的所有文献都由两位作者(YH和YJ)独立评估，他们对作者和期刊的细节视而不见，以确定潜在的合格研究。提出的任何问题都通过与第三位作者GS的讨论得到解决。文献选择方法流程图如图所示。1。从第一作者的姓名、出版年份、研究设计、地理位置(基于谷歌地图上的纬度搜索)、年龄、性别、体重指数、T1DM风险、血清25(OH)D浓度和25(OH)D浓度测定方法等方面进行了研究。质量评估参照纽卡斯尔-渥太华的队列研究和病例对照研究标准[14]。4-6分被认为是中等质量，7-9分被认为是高质量.

文献研究和研究选择的流程图。

全尺寸图像

统计分析

将OR和95%CI作为T1DM的综合风险估计值，其相对危险度和危险度与OR值相当。用Cochrane Q检验和Cochrane Q检验对研究的异质性进行了评价I2统计数据，经证实具有统计学意义P < 0.05 and I2>50%。用随机效应模型(DerSimoniandLaird方法)评价合并OR和95%CI[15]。为了研究异质性的潜在来源，从地理位置纬度、血清25(OH)D浓度和25(OH)D浓度测定方法等方面进行了多个亚类分析。采用多元回归分析法测定各组间的异质性。在…P < 0.05 for meta-regression, the heterogeneity between the subgroups was considered to be significant [16]。通过一次省略一项研究，我们进行了灵敏度分析，以检验综合结果的鲁棒性。在此基础上，以森林地块为研究对象，对其综合效应进行分别通过漏斗图和Egger的测试来评估发表偏倚。漏斗图是不对称的P < 0.10 was for Egger’s test, indicating potential publication bias [17]。此外，在对缺失的研究进行调整后，用TRIM和FILE方法估算了总体效果。15, 18].

根据个别文章中不同类别的切分点，我们计算了血清25(OH)D浓度每10 nmol/L上升一次的OR值和95%CI，这是格陵兰和Longnecker提出的趋势估计的广义最小二乘法[19]和奥西尼[20]。各组血清25(OH)D平均浓度为相应剂量。如果最高类别的边界是开放的，则该类别的中点设置在下界，乘以1.5。如果最低类别不可用，我们将其设置为零。按该方法提取25(OH)D浓度和T1DM风险。在这个剂量-反应分析中，我们排除了没有量化每个类别病例和对照数量的研究，以及那些报告25(OH)D浓度与OR和95%CI低于3类的研究。

此外，我们还评估了T1DM的25(OH)D浓度与总结OR和95%CI之间的剂量-反应关系曲线。采用约束三次样条模型，在25(OH)D浓度为5、35、65和95百分位数时，以四节为节点。在样条系数为零的情况下，通过检验零假设，计算了线性模型和非线性模型。

所有的统计分析都是使用Stata版本15.1.614(美国得克萨斯州Stata公司)进行的。

文献研究特点

根据我们最初的文献研究，共鉴定出2591篇文章，其中409篇被鉴定为重复，2105篇被删除。在全文筛选之后，62篇文章被排除在外，因为它们不符合图中所列的所有合格标准。1。最后，12项个案对照研究[21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32，两个嵌套的病例对照研究[33, 34，一项个案-队列研究[28，及一项横截面个案对照研究[35]集中在元分析中。

表中列出了每项研究的特点。1。简短地，10,605名受试者和3913例T1DM患者及6692名健康对照者参加了16项研究。所有研究区域的地理位置都设在北半球。就年龄组而言，对儿童进行了12项研究[21, 22, 24,25,26,27,28,29, 31, 32, 35成人两人[33, 34，儿童和青年混合人口中有两人[23, 30]。Gorham等人[33]和Munger等人。[34在美国服役人员中进行了研究。在参照纽卡斯尔-渥太华比额表进行评估时，有五项研究[25,26,27,28, 31显示出中等质量分数和11分[21,22,23,24, 28,29,30, 32,33,34,35显示出高质量的分数。表中详细介绍了血清25(OH)D浓度的特点及T1DM的危险因素。2。按25(OH)D浓度在5.14~250 nmol/L范围内对OR和95%CI进行分类，采用不同的测定方法对25(OH)D浓度进行定量分析。大多数匹配或调整变量被确定为年龄、性别和民族特征。T1DM的病程从新诊断到确诊数年不等。

元分析

最高和最低截止点25(OH)D浓度的集合效应对T1DM风险影响的森林地块如图所示。2。由Jacobsen等人审查的病例队列研究和病例对照研究。[28]没有提供每类案件的合格数目和控制。此外，它们没有使用25(OH)D浓度的最低截止点作为参考，因此，我们根据Hamling等人提出的方法，将从它们中提取的OR和95%CI转化为最低断点作为参考。[36]。病例队列研究的风险比率被认为是OR。总OR(95%CI)为0.39(0.27，0.57)，与25(OH)D浓度的最低截断点相比，差异有显着性(P<0.05)。这个PCochrane Q检验值<0.001。I2统计结果为76.7%，表明分析结果具有显着性差异。

子群、元回归和敏感性分析

子群分析和元回归在表中作了总结。3。采用Meta回归方法探讨各亚组间的异质性。从16项研究中提取的25(OH)D浓度的所有类别都包括在这一元回归中。分析结果显示血清25(OH)D浓度与T1DM的对数OR呈负相关，具有统计学意义(P<0.05)。P介于 < 0.001; Fig. 3)。还考虑了每项研究的纬度，结果与统计显着性呈正相关(P介于=0.02；图1。4)。性别调整表明的统计意义(P介于=0.001)。然而，按年龄、种族、25(OH)D浓度的测定方法、T1DM的持续时间和种族调整等因素分析，各亚组间的异质性差异无统计学意义。

所有类别25(OH)D浓度和T1DM风险的Meta回归。

全尺寸图像

采用敏感性分析的方法，研究了极端OR的个体研究对合并OR的影响。例如，如果Hamed等人的研究。[22]在忽略最小样本的情况下，总结效应变为总结OR(95%CI)0.41(0.28，0.59)。此外，如果案例队列研究和病例对照研究由Jacobson等人发表。[28]当样本数量较大时，汇总效应分别为总结OR(95%CI)0.36(0.27，0.48)和总结OR(95%CI)0.36(0.25，0.53)。然而，摘要效应没有受到很大影响。

剂量反应元分析

图形5显示剂量-反应分析结果。共有10项研究，2223例病例和2730名对照者参与了剂量-反应Meta分析。Bener等人的研究。[21]，Hamed等人。[22]，Azab等人。[24和Cadario等人。[27]排除在剂量-反应Meta分析之外，考虑到他们没有将不少于三类的血清25(OH)D浓度分层。同样，Jacobsen等人的两项研究。[28]也被排除在外，因为它们没有提供每一类案件的数目和控制。

血清25(OH)D浓度与T1DM风险的剂量-反应分析。

全尺寸图像

我们注意到血清25(OH)D浓度与T1DM风险呈负相关(卡方=131.08，P < 0.001), and the heterogeneity was insignificant (Q=22.24，P=0.39)，既适用于固定模型，也适用于随机模型。在25(OH)D浓度下，T1DM的OR(95%CI)为0.91(0.90，0.93)/10 nmol/L。发现了一个‘U’形的联想。当25(OH)D浓度在39~89 nmol/L范围内，OR(95%CI)为0.79(0.61，1.02)~0.31(0.25，0.39)，T1DM风险显著下降，当25(OH)D浓度达到103~113 nmol/L，OR(95%CI)在0.28(0.22，0.35)左右时，T1DM风险趋于稳定，当25(OH)D浓度大于150 nmol/L时，OR 95%CI为95%CI，0.34(0.25，0.45)。

出版偏倚

漏斗图(补充材料档案)是不对称的，Egger的测试显示P=0.03，表明发表偏倚在研究中具有显着性。然而，经过修剪和填充测试后，结果并没有波动，表明出版物偏见的影响可能不大。

在包括10,605名参与者在内的16项观测研究的Meta分析中，最高和最低的循环25(OH)D浓度与T1DM风险之间存在显著的反比关系。这一分析证明了维生素D作为T1DM的保护因子的作用，尽管合并研究之间的异质性是显著的。作为支持，沈等人。[37据报道，在12项研究中，T1DM患者的25(OH)D浓度低于对照组，其中包括3885名参与者。此外，Rak等人。[38]声称适当补充维生素D可以减少T1DM的发生率和并发症。

采用亚组分析和元回归相结合的方法，探讨异质性的来源。我们认识到患者位置纬度与T1DM风险之间存在正相关关系，这表明生活在高纬度地区的人可能容易患上T1DM。Weng等人[4]并报道了<14岁儿童T1DM的发生率与纬度密切相关，北方高于南方。Kimlin等人[39]强调纬度对南半球广大纬度参与者血清25(OH)D浓度的影响很大。莫尔等人[40]确认在两个半球的高纬度地区，T1DM的发病率往往较高，因为居住在赤道附近的居民由于那里有强烈的太阳紫外线B辐射而获得足够的维生素D。更一致的研究表明，纬度影响血清25(OH)D浓度，进而影响T1DM的发生率。

性别调整被认为是异质性的一个潜在来源。先前的一项研究发现，儿童的T1DM发病率几乎是相同的。41]。然而，Weng等人。[4]发现14岁以下女孩中T1DM发生率较高。因此，今后需要认真评价对个别研究中性别问题的调整。

我们还发现，在按年龄、种族、估算25(OH)D浓度的测定方法、T1DM的持续时间和种族调整后，这种关联是没有偏离的，并且没有明显的差异。沈等人[37]发现在14岁的≤患者中，T1DM患者的25(OH)D浓度低于对照组。高效液相色谱法(Hplc)是测定25(OH)D浓度的金标准方法。42]。Al-Haddad等人[43]强调化学发光微粒子免疫分析法与高效液相色谱法相比高估了维生素D缺乏症。这些报告表明，医生应该非常谨慎地选择评估25(OH)D浓度的测定方法。然而，在我们的研究中，T1DM的合并OR与测定方法没有差别。与其他报告的差异可能归因于本研究中小样本数量的统计波动，突出表明需要进一步研究以澄清异质性的来源。

值得注意的是，我们观察到循环25(OH)D浓度与T1DM风险之间存在显著的负相关关系，并建立了一个支持剂量-反应曲线的稳健数据库。据我们所知，以前没有任何研究探讨血清25(OH)D浓度在100~150 nmol/L之间与T1DM显著降低的风险之间的定量联系。在功能上，足够的血清25(OH)D浓度可以保持胰腺残留β-细胞的活性和胰岛素分泌。44]。同时，有研究表明，T1DM患者血清25(OH)D浓度与胰岛素抵抗呈负相关[45]。据报道，患有T1DM的儿童的25(OH)D浓度也低于健康儿童[5]。低浓度的25(OH)D可能与肝门静脉胰岛素浓度降低，抑制25-羟化酶活性有关。虽然腹腔内胰岛素增加了肝静脉中25(OH)D的浓度，但长期腹腔胰岛素治疗与皮下胰岛素治疗相比，不影响T1DM患者的25(OH)D浓度。46]。此外，从营养学会的角度来看，维生素D补充指南和25(OH)D浓度的测定标准正处于停顿期[47]。荷兰的营养指南[48[建议]血清25(OH)D浓度>30 nmol/L，除目标血清25(OH)D浓度超过50 nmol/L的70岁以上的成年人外，营养问题科学咨询委员会认为，这对个人是足够的。49和德国营养学会[50]主张一般健康人血清25(OH)D浓度至少保持在50 nmol/L。然而，德国的维生素D摄入量建议(每天200至800 IU)对改善婴儿和青少年血清25(OH)D浓度没有影响，这意味着他们需要修订指南。51]。中东和北非内分泌指南[52]还建议血清25(OH)D浓度>50 nmol/L对一般健康人来说是足够的，而内分泌学会[53]支持血清25(OH)D浓度>75 nmol/L的个人在所有年龄，包括怀孕和哺乳。澳大利亚的其他准则[54]坚持血清25(OH)D浓度>50 nmol/L对孕妇和国家骨质疏松基金会来说是足够的[55和以骨为中心的指导方针[6支持血清25(OH)D浓度>50 nmol/L对几乎整个人群来说是足够的，而美国老年学会[56建议70岁以上成人血清25(OH)D浓度>75 nmol/L。此外，指导方针侧重于维生素D的多向作用，建议目标25(OH)D浓度为75 nmol/L[6]。因此，营养和内分泌领域的目标血清25(OH)D浓度指南不同，可能是因为它们侧重于不同的人群和地理位置。有趣的是，我们发现大多数指导方针都是针对70岁以上的成年人制定的，他们的维生素D需要量为75 nmol/L，这比其他人高，因为老年人更容易跌倒和骨折。对于婴儿、儿童、孕妇或哺乳期妇女，大多数指导原则符合最佳血清25(OH)D浓度>50 nmol/L或取决于他们的健康状况。值得注意的是，大多数欧洲维生素D研究人员和组织认为血清25(OH)D浓度50 nmol/L是必需的，而在美国，他们推荐75 nmol/L，而其他一些人则呼吁100-150 nmol/L，这两个大陆的建议之间的差异可能是由于欧洲研究更多地依赖于RCT。不幸的是，到目前为止，大多数rct的设计和实施都很糟糕，因为它们是基于药物指南，而不是营养素[57]。因此，RCT设计者应更多地关注血清25(OH)D浓度，而不是维生素D剂量。58]。此外，不同疾病血清25(OH)D浓度与健康结局的关系也可能不同。6]。营养科学咨询委员会的观点[49]、中东和北非[52]和内分泌学会[53支持维生素D是糖尿病的一种保护因素，而其他人则表现出不确定性。这一元分析探讨了它们之间的联系。

我们的元分析发现了与过去RCT结果相矛盾的结果。每天补充维生素D的情况因国家和组织而异。对于18岁以下儿童，建议维生素D剂量为200-1000 IU[59]。根据年龄、健康状况、体重、种族等因素，维生素D每日剂量建议范围为400~2000 IU[6]。因此，尚未就理想的每日补充浓度达成共识。Shih等人[60]对25名患有T1DM的青少年进行了一项随机的前瞻性交叉研究，发现即使6个月的维生素D补充量也不会影响血糖或炎症生物标志物的状态。同样，Sharma等人。[61报告说，口服维生素D治疗6个月后，其双目RCT患者的HbA1c状态和外源性胰岛素需求均无明显下降，包括52名儿童。最近，Kadhim等人。[62]进行RCT，向50例初诊儿童和25名健康儿童提供每日剂量为2000 IU的维生素D 3，为期90天；作者记录到患者的免疫反应明显阳性，血清25(OH)D浓度增加。以往的RCTs主要是在血清25(OH)D浓度不足的参与者中进行的。RCT得出的大多数Meta分析没有显示维生素D补充剂有益于健康，这与观察性研究相矛盾，后者声称血清25(OH)D浓度不足对健康有不利影响[63]。在介入研究中，由于维生素D的固定剂量，血中25(OH)D浓度可能在一个较窄的范围内波动，这并不能在维生素D补充与健康正结果之间建立实质性的因果关系。我们的Meta分析表明，在未来的研究中，当提供维生素D时，应该设定一个25(OH)D浓度的目标，以获得稳定的结果。

尽管如此，我们还是注意到了研究中的一些局限性。例如，所包含的大多数文章都是病例对照研究，这并不是一个相对稳健的研究设计来确认因果关系。与实时记录数据的研究相比，病例对照研究有更大的回忆偏差概率。此外，这一元分析建立在观察性研究的基础上，这些研究通常被认为不能证明血清25(OH)D浓度与T1DM风险之间的因果关系。64]。然而，根据Hill的因果关系标准，我们揭示了剂量-反应曲线，揭示了低血清25(OH)D浓度对T1DM有不良影响的可能因果关系。65, 66].

总之，通过16项研究的剂量反应Meta分析，我们证明了循环中25(OH)D浓度与T1DM风险之间存在显著的反比关系。由此得到的剂量-反应关系也提供了一个宽的25(OH)D光谱.我们建议有必要进一步研究这一关联的分子机制。在临床相关性，优化和精心设计的RCT是必要的，以获得更多的洞察力的利益和安全的维生素D补充，以防止发展为T1DM的风险。