维生素 D 在抑制肥胖及代谢综合征（MetS）和 2 型糖尿病等共患病中的作用近期受到了很大关注。然而，临床试验在论证维生素 D 补充的益处时屡屡碰壁。在大多数研究中，血清 25- 羟基维生素 D [25（OH）D] 随着正常体重以上的 BMI 的升高而降低。这种低 25（OH）D 水平也有可能是在阳光中紫外线（UVR）下的暴露减少的结果。

    为了了解 UVR 和 / 或维生素 D 补充是否能影响肥胖和 2 型糖尿病的发展，西澳大利亚大学的 Geldenhuys 等在肥胖小鼠模型中进行了一项实验，发现紫外线照射可以***于维生素 D 地抑制小鼠的肥胖和代谢综合征症状，文章最近发表在 Diabetes 上。

    实验选用 C57BL/6 雄性小鼠，饲养在有机玻璃过滤荧光的光照下，用 12 小时亮 / 暗周期模拟昼夜交替。饮食分四种，即低脂饮食（5% 脂肪；芥花籽油）补充（LF-D+）或不补充（LF-D-）维生素 D3（2,280 或 0 IU 维生素 D3/kg），高脂饮食（23% 脂肪；20.7% 猪油加 2.9% 芥花籽油）补充（HF-D+）或不补充（HF-D-）维生素 D3（2,280 或 0 IU 维生素 D3/kg）。

    紫外线照射使用的是发出宽频 UVR（250-360nm）的 40W 灯泡，其中有 65% 是 UVB 辐射（280-315nm），实验时用亚红斑（1kJ/m2）或红斑（4 或 8kJ/m2）UVR 照射在备皮过的 8cm2 大小的背部皮肤上。具体实验流程见图 1.

    研究者测量了小鼠的体重增加情况、葡萄糖耐量试验、血清代谢产物（如 25（OH）D、钙、胆固醇、HDL 胆固醇，LDL 胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素、脂联素、瘦素、白介素 -6、TNF-α、白介素 -10），对肝组织进行非酒精性脂肪肝（NAFLD）程度进行评分，并测量了皮肤 NO 水平。

    实验发现，长期亚红斑和红斑 UVR 显著抑制体重增长、葡萄糖不耐受、胰岛素抵抗、非酒精性脂肪肝发展，以及高脂饮食的 C57BL/6 雄性小鼠的空腹胰岛素、血糖和胆固醇。然而，UVR 产生的这些效果有许多都不能由维生素 D 补充得到。

    在进一步的机制研究中，研究者用 0.1mmol S- 亚硝基 -N- 乙酰基青霉胺（SNAP,NO 供体）处理皮肤，其他处理组用 2-4- 羧苯基四甲基咪唑烷 -1- 氧 -3- 氧化物钾盐（cPTIO,NO 清除剂）或 1,25（OH）2D 处理亚红斑 UVR 照射过的皮肤。结果显示，UVR 诱导的中介物 NO 可以重复出 UVR 的许多作用。

    这一研究提示，UVR（日光照射）可能是抑制肥胖和代谢综合征发展的一种有效措施，且 UVR 的这一作用与维生素 D 无关，而是尤其他 UVR 诱导的中介物如 NO 所产生的。

    图 1 实验方法。用低脂饮食（LF-D+ 或 LF-D-）对 4 周龄 C57BL/6 雄性小鼠进行 4 周喂养。8 周龄时，一部分小鼠继续这种饮食，另一部分小鼠换用 HF-D+ 或 HF-D- 饮食。与此同时，每个饮食组被进一步分为 3 组，分别接受亚红斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次）或红斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次）长期照射，或不接受 UVR 照射。每组小鼠按各自方案接受 12 周喂食和 UVR 照射，直到 20 周龄。共有 12 个处理组，每组 18 只小鼠。此实验共进行 2 次。

    图 2 长期 UVR 皮肤暴露，维生素 D 饮食，以及高脂饮食对血清 25（OH）D 水平的作用。A:对 4 周龄 C57BL/6 雄性小鼠给予 4 周低脂饮食（LF-D+ 或 LF-D-）。B-D:8 周龄时（第 0 周），一部分小鼠继续这种饮食，另一部分小鼠换用 HF-D+ 或 HF-D- 饮食。

    同时，每个饮食组被进一步分为 3 组，在接下来的 12 周分别不接受 UVR 照射（B）或接受亚红斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次，C）或红斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次，D）长期照射。在 B-D 中描述了接受 12 周 UVR/ 饮食干预小鼠的血清 25（OH）D 水平。数据采用平均值±标准差形式，每次 n=4-9 只小鼠，由 2 次***实验汇总。

    图 3 长期 UVR 暴露抑制无维生素 D 补充的高脂或低脂饮食小鼠的体重增加。对 4 周龄 C57BL/6 雄性小鼠给予 4 周低脂饮食（LF-D+ 或 LF-D-）。A 和 B:8 周龄时（第 0 周），一部分小鼠继续这种饮食，另一部分小鼠换用 HF-D+ 或 HF-D- 饮食。同时，每个饮食组被进一步分为 3 组，在接下来的 12 周分别不接受 UVR 照射或接受亚红斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次）或红斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次）长期照射。

    A 和 B 中描述了接受 12 周 UVR/ 饮食干预（到 20 周龄）小鼠的体重增加百分比水平，A 为高脂饮食组，B 为低脂饮食组。数据采用平均值±标准差形式，n=18 只小鼠 / 处理，来自 2 次***实验的代表性样本。C:所有处理组接受各自 UVR/ 饮食干预 12 周后（20 周龄）的总体重增加（平均值±标准差）。D:接受 UVR/ 饮食干预 12 周后（20 周龄）测量性腺脂肪垫重量（n=18 只小鼠 / 处理）。数据对 2 次***实验具有代表性（平均值±标准差）。

    图 4 长期 UVR 显著降低高脂饮食小鼠的肝脂肪变性和小叶气球样变的程度。对 4 周龄 C57BL/6 雄性小鼠给予 4 周低脂饮食（LF-D+ 或 LF-D-）。8 周龄时，一部分小鼠继续这种饮食，另一部分小鼠换用 HF-D+ 或 HF-D- 饮食。同时，每个饮食组被进一步分为 3 组，分别不接受 UVR 照射（A,D,G 和 J）或接受亚红斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次；B,E,H,K）或红斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次；C,F,I 和 L）长期照射。

    接受 UVR/ 饮食干预 12 周后（20 周龄），取肝标本进行肝脏组织病理学检测（n=10/ 处理，数据汇总自 2 次***实验）。A-L:每种处理的代表性肝组织切片，苏木精 - 伊红染色（B 和 C,原始放大率 ×20[相当于 150μm]）。肝脂肪变性（蓝箭头）和小叶气球样变（红箭头）示例如 G.

    图 5 长期 UVR 暴露显著降低高脂饮食小鼠肝组织病理学病变程度。对 4 周龄 C57BL/6 雄性小鼠给予 4 周低脂饮食（LF-D+ 或 LF-D-）。8 周龄时，一部分小鼠继续这种饮食，另一部分小鼠换用 HF-D+ 或 HF-D- 饮食。同时，每个饮食组被进一步分为 3 组，分别不接受 UVR 照射（A,D,G 和 J）或接受亚红斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次；B,E,H,K）或红斑 UVR（4kJ/m2,2 周一次；C,F,I 和 L）长期照射。

    图示接受 UVR/ 饮食干预 12 周后（20 周龄），肝脏组织病理学评分（n=10/ 处理，数据汇总自 2 次***实验）（A），肝脏重量（n=18/ 处理，数据来自代表性样本）（B），血清钙水平（n=4-8/ 处理，数据汇总自 2 次***实验）（C）以及血清 TNF-α水平（n=12-18/ 处理，数据汇总自 2 次***实验）（D）。数据采用平均值±标准差形式。

    图 6 UVR 诱导的中介物 NO 可以调节高脂饮食小鼠的体重、白色脂肪组织（WAT）积累、葡萄糖代谢以及 NAFLD 发展。A 和 B:利用 DAF-2DA 底物，显示低脂饮食成年 C57BL/6 雄性小鼠皮肤 NO 水平，对皮肤给予载体，1kJ/m2UVR,或 NO 供体 SNAP 处理 5 分钟后，进行定量测量（每秒光子数）（A），B 图为代表性皮肤荧光。

    对 4 周龄 C57BL/6 雄性小鼠给予 4 周 LF-D- 饮食。8 周龄时，一部分小鼠继续这种饮食，另一部分小鼠换用 HF-D- 饮食。HF-D- 组被进一步分为 5 组。对这些小鼠的背部皮肤进行备皮，并给予以下处理 1）只用载体处理，2）长期亚红斑 UVR（1kJ/m2,每周 2 次）照射后载体处理，3）局部用 SNAP 处理，4）长期亚红斑 UVR 照射后 cTPIO 处理，5）长期亚红斑 UVR 照射后 1,25（OH）2D 处理。

    皮肤 / 饮食干预持续 12 周直至小鼠 20 周龄。C:皮肤 NO 水平，皮肤处理 10 分钟后（n=8 只小鼠 / 处理）。D:小鼠体重、体重增加和 WAT 重量（n=18 只小鼠 / 处理）。E:空腹葡萄糖和 GTT AUC（n=8 只小鼠 / 处理）。F: 空腹胰岛素和 ITT AUC（n=8 只小鼠 / 处理）。G:肝组织病理学评分（n=8 只小鼠 / 处理）。数据来自 1 次实验，以平均值±标准差呈现。