Анджела Карели

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Мариана Буковски

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Роналд Хорст

2 Heartland Assays, LLC, Ames, IA, САЩ

Серж Крамерс

3 катедри по патология и клетъчна биология и медицина, Колумбийски университетски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Chengchen Zhang

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Марк Беслър

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Бет Шроуп

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Джон Еванко

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Джоди Бланко

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Шони Дж Силвърбърг

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Емили М Щайн

1 Отдел по ендокринология, Катедра по медицина, Колумбийски колеж на лекари и хирурзи, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Свързани данни

Резюме

Въведение

Материали и методи

Това беше едноцентрово проучване, проведено в Отдела за метаболитни костни болести и отделения по хирургия и акушерство и гинекология в Медицинския център на Колумбийския университет (CUMC). Допустими пациенти са жени на възраст от 18 до 70 години. Случаи са жени със силно затлъстяване, насочени за бариатрична хирургия (индекс на телесна маса [ИТМ]> 35 kg/m 2). Контролните пациенти са пациенти с нормално тегло (ИТМ 2), подложени на планова лапароскопска коремна операция за доброкачествени гинекологични показания. Критериите за изключване включват известно метаболитно костно заболяване, текущо лечение с бисфосфонати, реципиенти на трансплантация, бъбречна недостатъчност (дефинирана като Cr> 1, 5 mg/dL), злокачествено заболяване (освен ако е излекувано за> 5 години), ендокринопатия (включително хипертиреоидизъм, Кушинг), черен дроб заболяване, чревни малабсорбтивни нарушения и минала или настояща употреба на глюкокортикоиди. Субектите бяха изключени от проучването, ако използваха добавки с витамин D в дози> 1200 IU дневно.

Предоперативно са получени серумни концентрации от 25OHD и измервания на телесния състав. Измерванията на телесния състав включват оценка на общата мастна маса, чистата маса и процента на мастната маса чрез двуенергийна рентгенова абсорбциометрия (DXA) на денситометри QDR 4500A и Delphi W (Hologic Inc, Waltham, Massachusetts, USA). Краткосрочната in vivo точност за измерване на телесния състав при CUMC е 1%. Серумите 25OHD2 и 25OHD3 бяха измерени чрез ултра-ефективна течна хроматография, комбинирана с тандемна масспектрометрия (UPLC-MS/MS), използвайки 1290 UPLC и 6410 тандемен масспектрометър (Agilent, Санта Клара, Калифорния, САЩ). Коефициентът на вариация на взаимодействие (CV) е 2,9% за 25OHD2 и 5,4% за 25OHD3.

Измерване на витамин D2 и D3 в мастната тъкан

Статистически анализ

Всички анализи бяха проведени с помощта на SAS (версия 9. 4; SAS Institute, Cary, NC, USA).

Двустранни p стойности (12) предполагат, че за 80% мощност с 5% двустранна алфа са необходими 15 субекта на група. Предварителен анализ за проверка на предположенията от анализа на мощността разкрива по-високи серумни нива на 25OHD от очакваните в групата със затлъстяване. Следователно ние увеличихме записа в групата със затлъстяване до 21, за да подобрим увереността си, че резултатите са точно оценени в тази група.

Резултати

Таблица 2

Витамин D в мазнините и серума (средно ± SD)

Стойност на ObeseControlp
Мастно отделение витамин D (ng/g)
SUBQ витамин D214,9 ± 5,22,2 ± 7,10,16
SUBQ витамин D319,6 ± 6,323,5 ± 8,50,88
SUBQ общ витамин D34,2 ± 9,125,7 ± 12,30,63
Витамин D2 на яйчниците22,8 ± 8,63,7 ± 11,60,44
Витамин D3 на яйчниците28,0 ± 8,426,3 ± 11,40,72
Общ витамин D на яйчниците50,6 ± 13,129,7 ± 17,60,37
Серум 25 (OH) D (ng/mL)
25OHD25,1 ± 1,12,6 ± 0,80,08
25OHD321,8 ± 1,823,4 ± 2,40,54
Общо 25OHD26,9 ± 1,625,9 ± 2,20,71
Общо запаси от витамин D в тялото (mg)
Витамин D20,99 ± 0,40,04 ± 0,500,001
Витамин D31,31 ± 0,310,40 ± 0,420,01
Витамин D общо2,29 ± 0,550,44 ± 0,760,002

Резултатите от тези анализи са непроменени след контролиране за сезона, през който са били извършени измерванията на витамин D. Нито концентрацията на витамин D в оменталната или подкожната мазнина, нито серумът 25OHD2 или 25OHD3 варира според сезона.

Серумните и мастните концентрации на витамин D са тясно свързани и в двете групи (фиг. 1). Концентрацията на витамин D в подкожната мастна тъкан значително корелира със серума 25OHD при затлъстяване (r = 0. 66, p Таблица 2). За разлика от това разпределението на витамин D между мастните отделения не се различава в зависимост от степента на затлъстяване (фиг. 2). Разпределението на витамин D между отделенията за оман и подкожна мазнина е сходно в затлъстелите и контролните групи (p между групите = 0,9). Общите концентрации на витамин D са били числено по-високи в мастната тъкан в сравнение с подкожната мазнина както при затлъстели, така и при контролни субекти. Разликата в общия витамин D и витамин D3 между отделенията е статистически значима само в групата със затлъстяване (фиг. 2). Значително по-висок витамин D2 в мастната тъкан се отбелязва както при затлъстелите, така и при контролните групи.

витамин

Разпределение на витамин D в подкожната (черна лента) и оменталната (бяла лента) отделения между затлъстелите и контролните субекти. Витамин D2 (A), D3 (B) и общо D (C).

Дискусия

Доколкото ни е известно, това е първото проучване, което измерва витамин D както в подкожната, така и в мастната част на мазнините при лица със затлъстяване и с нормално тегло. Данните разширяват ограничената предварителна информация за витамин D в мастната тъкан на затлъстяването, потвърждавайки с повишена точност значително по-големите им общо запаси от витамин D в тялото и демонстрирайки, че концентрациите на витамин D варират според отделението. По-конкретно, витамин D е по-висок в оментала в сравнение с подкожната мастна тъкан. Констатациите показват, че метаболизмът на витамин D има повече прилики, отколкото разлики в тегловния спектър. Затлъстелите и затлъстелите лица са имали сравними положителни връзки между серума 25OHD и концентрацията на витамин D в мастната им тъкан, а общото разпределение на витамин D в различни мастни отделения също не варира в зависимост от теглото. Тези открития подкрепят хипотезата за обемно разреждане като причина за дефицит на витамин D при затлъстелите. Те предполагат, че трябва да се депозира по-голямо количество витамин D, за да се насити голямата маса мастна тъкан, което в условията на неадекватен прием може да доведе до по-ниски серумни нива.

Открихме значителна пряка връзка между серума 25OHD и общия витамин D както при подкожната, така и при мастната тъкан и установихме подобна връзка както при затлъстелите, така и при затлъстелите. Тези данни усилват подобни констатации от повечето (12,14), но не от всички (13,15,16) предишни проучвания, които оценяват предимно подкожната мастна тъкан и съобщават за асоциации както с 25OHD (14), така и със серумен витамин D3. (12) По подобен начин в скорошно проучване върху животни серумът и мастният витамин D са тясно свързани. (17)

Установихме, че общото разпределение на витамин D3 между отделенията на мастната и подкожната мазнини е сходно при затлъстелите и контролните субекти; и двете групи са имали по-високи концентрации на общ витамин D и витамин D3 в мастната тъкан. Това, че тази разлика е била значима само в групата със затлъстяване, може да се дължи на по-малкия размер на пробата и по-голямата вариабилност на стойностите, открити в контролната група. Малко изследвания са измервали концентрациите на витамин D както в мастната, така и в подкожната мастна тъкан и следователно нашите данни предоставят важни доказателства за променливостта на запасите на витамин D в различни мастни депа. Това подкрепя констатациите от предишна работа при хора и животни. (16,18) Дали метаболизмът на витамин D варира в тези отделни отделения е важен въпрос, който заслужава по-нататъшно проучване.

Витамин D2, измерван преди това само в едно проучване (15,16), е неоткриваем при много субекти, особено в контролната група. Изненадващо не открихме значителна връзка между добавянето на витамин D2 и концентрацията на витамин D2 в мастната тъкан. Възможно е магазините с витамин D2 да отразяват миналата употреба при няколко субекта, тъй като не разполагахме с информация относно предходното дозиране или продължителността на добавките. В допълнение, витамин D2 може да е бил включен в други добавки, за които пациентите може да не са знаели.

Както се очакваше, общите запаси на витамин D бяха по-високи в групата със затлъстяване, отколкото в контролната група. Предишни проучвания обикновено са изчислявали общия витамин D в тялото, приемайки сходни концентрации на мазнини във всички мастни тъкани. (9,13) Нашите данни показват, че това предположение не е точно. Нашето проучване изчислява общите запаси на витамин D, като използва действителните (и различните) концентрации на витамин D3, измерени в различните мастни отделения, което позволява по-точна оценка. Важно е обаче да се отбележи, че нашият метод все още не е валидиран. Той също така не взема предвид интрахепаталните или интрамускулните мастни запаси, които могат да бъдат значителни при затлъстели индивиди. Ако тези отделения бяха взети под внимание, вероятно бихме наблюдавали още по-голяма разлика в общите мастни запаси на витамин D между затлъстелите и контролните субекти. Алтернативни методи като MRI биха били необходими за директно количествено определяне на тези депа.

Откриването на увеличени мастни запаси от витамин D при затлъстелите подкрепя идеята, че по-голямата мастна маса е резервоар за витамин D, който при напълване води до по-големи общи запаси. Въпреки това, поради това повишено изискване, за подобен прием на витамин D, серумната концентрация на 25OHD може да бъде по-ниска при затлъстяване в сравнение с човек със затлъстяване. Няколко проучвания, демонстриращи, че 25OHD в серума се увеличава с индуцирана загуба на тегло допълнително подкрепят тази теория. (19,20) Наличните данни след бариатрична хирургия са по-трудни за тълкуване. Въпреки че са докладвани повишени нива на 25OHD, констатациите са объркани от следоперативните добавки с витамин D. (16,21)

Въпреки че тези данни предлагат известна представа за метаболизма на витамин D при затлъстяване, е необходима допълнителна работа, за да се обясни напълно етиологията на ниските нива на 25OHD при затлъстяване. Откритието за подобна връзка при затлъстели и затлъстели лица между серума 25OHD и общия витамин D както в подкожната, така и в мастната тъкан предполага, че движението на витамин D между мастните и серумните отделения е сходно при индивиди с нормално тегло и затлъстяване. Тези резултати подкрепят хипотезата, че по-ниските нива на 25OHD, често срещани при затлъстелите, са поне отчасти свързани с обемно разреждане. (8) Не можем обаче да заключим, че никоя друга хипотеза няма основание. Въпреки че откриването на по-висок витамин D в оменталната спрямо подкожната мастна тъкан при затлъстели, но не с нормално тегло лица може да отразява по-малкия размер на пробата от контролната група, това също може да предполага, че съществува и някакъв компонент на секвестрацията на витамин D.

В обобщение, това е първото контролирано проучване, изследващо концентрациите на витамин D в подкожната и мастната тъкан при лица със силно затлъстяване. Демонстрирахме, че витамин D2 и D3 са измерими в подкожните и мастните мазнини на индивиди в тегловния спектър. Установихме, че въпреки че затлъстелите лица имат значително по-големи общи запаси от витамин D, връзката между серума 25OHD и мазнините на витамин D и цялостният модел на разпределение на витамин D между отделенията на мастната и подкожната мазнини е сходна при индивидите със затлъстяване и нормално тегло. Нашите данни подкрепят хипотезата, че голямото количество мастна тъкан при затлъстели индивиди служи като резервоар за витамин D. Повишеното количество витамин D, необходимо за насищане на този голям резервоар, може следователно да предразположи затлъстелите индивиди към неадекватен серумен 25OHD. Необходими са бъдещи по-големи проучвания, за да се потвърдят тези открития и допълнително да се изясни естеството на съхранението и метаболизма на витамин D при затлъстелата популация.