营养不良与免疫

小小刘

营养不良与免疫


黄  丽，杨  君
（广东农工商职业技术学院绿色食品加工与管理教研室，广州  510507）

摘  要：营养缺乏或营养过剩对免疫机能均起抑制作用。本文具体介绍了蛋白质和氨基酸、脂肪酸、维生素（VE、VC、VA、VB6）、微量元素（锌、硒、铁）等营养素以及能量对免疫机能的影响。
关键词：营养素；能量；营养缺乏；营养过剩；免疫机能

营养免疫学是营养学和免疫学交叉的一门新兴边缘学科，主要研究机体的营养状况与免疫机能之间的密切关系。免疫系统，又称网状淋巴系统，淋巴细胞中的 B细胞负责抗体的形成，与抗原起作用引起体液反应；T细胞直接与异物或抗原起作用，产生细胞诱导反应。与营养不良有关的免疫机能障碍叫做营养获得性免疫缺陷综合症（NAIDS）。营养不良包括营养缺乏和营养过剩两种情况。科学研究提示，某一特殊营养素的缺乏和蛋白质—热能营养不良（PEM）均可导致免疫机能低下或缺陷；营养过剩和肥胖症，尤其是摄取脂肪和碳水化合物过多也能引起免疫机能低下。免疫机能作为一项判断机体营养状况的功能性指标，已逐渐引起了许多营养学工作者的兴趣。
1  蛋白质、氨基酸对免疫机能的影响
蛋白质对免疫机能有明显的调节作用。蛋白质不足导致的免疫机能受损，可部分地归因于缺少合成免疫系统的细胞蛋白质。大多数研究表明，蛋白质摄入不足可以损害机体的免疫力，特别是T淋巴细胞的机能，导致感染发生率的增加。蛋白质不足可能使抗原抗体结合反应和补体浓度下降，免疫器官（如胸腺）萎缩，T淋巴细胞尤其是辅助性淋巴细胞数量减少，吞噬细胞发生机能障碍，自然杀伤（NK）细胞对靶细胞的杀伤力下降。自然杀伤细胞是一群不需要抗原刺激和致敏就能直接杀伤靶细胞的淋巴细胞，对于控制机体的感染起着重要作用。
氨基酸是蛋白质的组成成分，机体对蛋白质的需求实际上是对氨基酸的需求。许多研究证明，氨基酸的添加能促进淋巴细胞的增殖和成熟，提高自然杀伤细胞的活性。目前营养免疫学研究较多的两种营养素是谷氨酰胺（Gln）和精氨酸。研究表明，长时间运动、创伤、烧伤、脓毒症、大手术等应激状态下出现机体免疫机能抑制，伴随着肌肉和血浆GIn浓度的显著下降［1］；Gln浓度越高，机体的免疫应答就越强、越完善，这些应答反应会促进疗效提高。虽然精氨酸是非必需氨基酸，但是强化精氨酸有助于改善机体氮平衡，可有效地促进细胞免疫机能，导致胸腺增大和细胞计数增多；促进有丝分裂原的产生，显著提高T淋巴细胞对有丝分裂原的反应性，从而刺激T淋巴细胞的增殖；精氨酸还对多种内分泌腺如生长激素、促乳激素、胰岛素等有促分泌作用，从而发挥间接的免疫调节作用。
2  脂肪酸对免疫机能的影响
饮食中的脂肪成分和含量通过改变细胞膜脂质成分直接影响免疫细胞的功能，尤其是饮食中的多不饱和脂肪酸（PUFA）的变化可直接影响细胞膜磷脂组成，并间接影响免疫细胞的功能。细胞膜中的ω-3 PUFA和ω-6 PUFA的比例是影响细胞免疫机能的关键［2］。一般来说，当膜磷脂中ω-6 PUFA的比例升高时，通过增加花生四稀酸合成，提高细胞内前列腺素浓度，可导致机体免疫细胞功能的抑制，即1L-2生成减少和抑制淋巴细胞对丝裂原的增殖反应，并使T细胞和NK细胞的功能低下［3］。目前ω-3 PUFA作为一种特殊的营养素，对机体免疫及代谢的调理作用已引起人们极大的关注。海洋鱼油具有很高的ω-3 PUFA含量，主要以EPA和DHA的形式存在。
临床和实验研究表明，给予鱼油或营养液中添加ω-3 PUFA具有抗炎作用，可避免由创伤、感染等应激反应引起的免疫机能的损伤，增加机体抗应急和抗干扰的能力。这是因为与休克、感染、器官功能障碍有关的炎症介质主要是ω-6 PUFA的代谢产物，外源性补充ω-3 PUFA，可竞争性抑制花生四烯酸的代谢，改变代谢产物的类型，进而减轻机体的炎症反应，保护免疫系统不受损害。此外，在应激状态下，机体常存在代谢紊乱，补充ω-3 PUFA可有利于减轻胰岛素阻抗、高脂血症及维持氮平衡。ω-3 PUFA在免疫营养中的一个重要特点就是其在细胞水平诱导的改变较为持久［1］。停用10周后，其对炎症细胞因子及PGE2释放的抑制作用仍可存在，所以对重症感染、慢性炎症等一些炎症介质持续释放的疾病，ω-3 PUFA将是有效的免疫调理营养素。
但是，脂肪酸特别是PUFA过多可导致免疫抑制，对皮肤移植物的排斥延迟，淋巴细胞对促分裂原和抗原刺激的反应和应答减弱，嗜中性粒细胞的趋化作用和吞噬作用减弱，增加对传染病和癌症的易感性［4］。体外实验显示，饱和脂肪酸过多可抑制淋巴细胞对某些抗原和促分裂原的应答。
3  维生素对免疫机能的影响
维生素对机体免疫机能有重要影响。维生素作为生物反应的调节物，在免疫营养中，主要通过抗氧化作用来体现药理效应。在各种维生素中，研究较深入的是维生素E、C、A、B6。
3.1  维生素E（VE）与免疫
VE 是所有细胞膜、核膜、线粒体膜的必要成分，具有重要的抗氧化功能，同时对免疫机能也有影响。在T及B淋巴细胞中VE的含量很高，比红细胞中的含量高出约 10倍。T细胞似乎比B细胞对氧化的损害更为敏感。当机体缺乏VE时，T及B细胞的功能均不正常，巨噬细胞膜也受影响，吞噬功能下降。若血清中VE值高出平均值（71.35mg/L）者，在3年的观察期间感染次数明显减少。年龄的老化与T、B淋巴细胞免疫机能的下降是同步的，而VE能增强淋巴细胞的功能，并因此起到延缓衰老的作用。现在VE的抗衰老作用已成定论，它的内服外用已很普遍。
一般认为给予很大剂量的VE仍是安全的，然而有报道证实，每天给与300mgVE持续3周可抑制人外周血白细胞对类杆菌的敏感性和淋巴细胞增殖，在动物模型上给予VE150mg/（kg·d）导致对疫苗产生的抗体滴度下降［10］。
3.2  维生素C（VC）与免疫
VC 除具有众所周知的抗坏血病功能以外，还能增强机体的免疫力，提高对疾病的抵抗力。VC对免疫机能的影响具体表现在以下几个方面［4］：（1）提高体内抗体、补体的含量和活性，增强抗体对抗原的应答反应；（2）促进淋巴细胞的增殖，提高血液中T淋巴细胞百分率；（3）增强吞噬细胞的吞噬作用和自然杀伤细胞的活性。
许多研究表明，保证机体最佳免疫状态的VC需要量远大于机体最佳生长的需要量。但VC过量对免疫机能也有抑制作用，例如，出生3d的小牛每天摄入10g能降低其吞噬细胞的吞噬作用和免疫细胞介导的细胞毒作用。
3.3  维生素A（VA）与免疫
VA 在体内的免疫机能是近年来一个非常活跃的基础研究领域。VA缺乏是营养不良导致感染发生率增高的重要原因。人体和体外研究证实，VA缺乏时引起多方面免疫机能障碍。VA对免疫的影响主要包括以下3个方面：（1）对T淋巴细胞。Annett发现VA是T细胞生长、分化、激活过程中不可缺少的因子，对致丝裂素引起体外T淋巴细胞的转化有明显的促进作用，可以促使1L-1、1L-2等淋巴因素的产量增多。VA缺乏时淋巴细胞增殖能力下降，迟发性皮肤超敏反应受抑，血循环T细胞数量减少，T细胞辅助B细胞产生抗体的能力也相应下降，严重时胸腺和脾脏萎缩［9］。（2）对B淋巴细胞。促进B淋巴细胞功能的成熟，使分泌抗体的能力增加。VA缺乏病儿对某些抗原不能产生特异性抗体或仅为正常个体的70%。（3）对单核吞噬细胞。有维持和促进单核吞噬细胞产生1L-2的作用。
人体和体外研究证实，大剂量的VA也能造成免疫系统受损，可以损害炎症反应和补体形成以及致畸等病理作用。长期过量时会出现食欲不振、毛发脱落、头痛、耳鸣、复视等症状。
3.4  维生素B6（VB6）与免疫
B 族维生素中以VB6对免疫机能的影响最为突出［9］。缺乏VB6对免疫系统有明显的改变：胸腺的影响最大，胸腺激素显著减少，淋巴细胞少；细胞诱导免疫受损，表现在迟发性皮肤超敏反应减弱甚至消失，胸腺素分泌减少，进一步使T细胞功能受损及植皮排斥反应延迟；体液免疫的损害，表现在抗原诱导的特异性抗体反应减弱，首次或加强免疫注射后抗体产生差，体外给抗原或致丝裂素刺激后，T及B淋巴细胞增生反应受到抑制；PMN吞噬功能低下。孕妇缺乏VB6时，其新生儿胸腺和脾脏体积缩小，细胞免疫机能较正常新生儿低下。

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4  微量元素对免疫机能的影响
微量元素在体内含量虽少，但它们在生命活动过程中却起着广泛而重要的作用。机体内的微量元素不仅与新陈代谢和繁殖机能的关系十分密切，而且还与免疫机能有关。现已知道，几种微量元素对机体的免疫机能具有重要的调节作用，它们包括锌、硒、铁。
4.1  锌与免疫
近年来，锌对机体免疫机能的影响已受到人们的广泛重视。锌是胸腺内分泌生物活性所必需的元素，机体中有100多种金属酶需锌的存在才能发挥其生物活性。锌缺乏引起的免疫机能低下包括：淋巴器官萎缩和皮质区T淋巴细胞稀少，胸腺素水平降低；T细胞功能障碍和巨噬细胞功能异常；巨噬细胞杀菌能力受损；B细胞本身功能影响不大，但由于缺乏T细胞的辅助而不能产生足够的特异性抗体；淋巴细胞凋亡增多，淋巴细胞对丝裂原增殖反应的损害和NKCA活性降低；皮肤迟发型过敏反应降低［10］。大量的临床研究证实在多种疾病中锌能够提高免疫机能，例如，补锌能够缩短感冒的病程并能减轻感冒的症状；在幼儿调查中，补锌可缩短腹泻、肺炎、急性下呼吸道感染的病程和降低其发生率［11］。应注意的是锌过量也可导致T细胞和吞噬细胞功能异常。
4.2  硒与免疫
硒是谷光甘肽过氧化物酶/还原酶的辅助因子，它对细胞保持氧化还原的平衡和清除活性氧起重要作用，硒的缺乏可以影响免疫系统的各个方面［12］。食物中补充适当剂量的硒，能增强抗体对抗原的应答反应，促进淋巴细胞的增殖，使参与免疫应答的淋巴细胞数目增多，从而增强了机体对感染的抵抗力。硒还能提高NK细胞对肿瘤的杀伤力。在许多啮齿类的实验中已证明，增加硒的摄入量，能预防实验动物癌症的发生。硫氧化还原蛋白（TRX）是一种含硒蛋白，它能够影响许多种关键酶的氧化还原调节过程、转录因子和受体，包括糖皮质激素受体、激活蛋白-1（AP-1）和NF-KB。硒缺乏不仅使机体免疫机能低下，增加对疾病的易感性，导致死亡率升高，而且还能引起生殖功能紊乱和肌肉营养不良等。
补充RDA的硒似乎是无毒性的，然而，硒的最大安全剂量目前还未确定，过量的摄入硒对许多组织有毒性作用，如果每天摄入25mg（大约RDA的40倍）就会引起呕吐、腹痛、脱发和机体疲劳等负作用［13］。对免疫系统起最佳作用的硒的剂量亦尚未被发现，但过量的硒的摄入可以削弱细胞免疫与体液免疫。
4.3  铁与免疫
免疫系统对铁特别敏感［10］，铁与免疫关系的研究已有半个多世纪，由于铁缺乏所造成的免疫系统改变的分子和细胞机制非常的复杂，到目前为止还不十分清楚。以往的研究发现，缺铁者迟发型皮肤超敏反应和嗜中性粒细胞、巨噬细胞杀菌活性减弱，T细胞数目减少，淋巴细胞增殖功能低下，1L-6和1L-4活性下降，血清免疫球蛋白和SIgA正常，严重缺铁时 CH50下降；由于缺乏T细胞的辅助，B细胞Ig合成类别转换异常，发生IgG亚类缺陷。最近有研究表明，轻微的缺铁可以激活巨噬细胞增加铁的摄取（通过增加转铁蛋白受体的量和增加铁蛋白合成），从而竞争性地减少其他细胞内铁的含量，这样可使其他细胞内的病原微生物对铁的利用率下降，而有利于其清除。然而这种机制也使其他免疫细胞对铁的利用率下降，从而也削弱了宿主的免疫反应［14］。
铁过多也能损伤机体的免疫应答，血清铁过高的病人细胞毒T细胞活性受损，T抑制细胞活性增高而T辅助细胞功能降低。
5  能量对免疫机能的影响
5.1  蛋白质—热能营养不良（PEM）与免疫
中度或重度PEM常伴有多种微量元素和维生素缺乏，能引起广泛的免疫机能损伤［9］。
① 非特意性免疫机能。皮肤和黏膜是预防感染的第一道屏障。营养不良时易出现黏膜缺损，继发呼吸道、胃肠道或泌尿道感染。严重PEM时常伴有维生素A缺乏而导致皮肤角化过度；维生素B2、B6缺乏可发生皮炎、唇炎、口角炎。PEM病发时常伴有血清多种补体（C1-C9）成分水平和活性（CH50）的降低，约 25%的病人血清中存在抗补体成分活性。补体系统的异常常继发于消耗过多和合成减少。
②特意性免疫机能。PEM最常见的免疫机能障碍是细胞免疫异常，表现为淋巴器官（如胸腺）萎缩，胸腺细胞数量减少，不同程度的淋巴节生发中心和周围淋巴组织皮质旁细胞减少甚至缺乏；淋巴细胞增殖功能低下，体外增殖活性和皮肤迟发性超敏反应减弱；自然杀伤细胞活性降低；PEM病人体液免疫受损相对较轻，同族红细胞凝集素滴度正常；血循环中B细胞数量正常或增高，血清 IgA、IgG、IgM正常或增高；SigA分泌减少；抗原特异性抗体反应正常或减低。
5.2  能量过剩与免疫
前面各种营养素的介绍已表明，营养过剩同营养不足一样，可造成人体免疫机能的损伤，降低人体抗病能力，使人容易患多种疾病。其中三大产能营养素（碳水化合物、脂肪、蛋白质）过量摄入会导致能量过剩，进而引起肥胖，而肥胖者多伴有胆固醇增高。
① 肥胖症。肥胖症特别是单纯性肥胖症病儿过食大量脂肪和碳水化合物，致使体内存储大量饱和脂肪酸和碳水化合物，对免疫活性细胞具有抑制作用。肥胖儿童多有偏食习惯，常有微量元素和维生素缺乏，也是造成免疫机能低下的重要原因。体内、体外的研究均发现，肥胖者细胞介导的免疫应答受损，嗜中性粒细胞杀菌作用减弱［15］。动物实验结果表明，高脂饮食会加重红斑狼疮小鼠的自身免疫反应，使其胸腺、脾脏变小，其中的单核细胞、T淋巴细胞数都减少，不同亚型的免疫活性细胞比例异常。
②胆固醇过剩。胆固醇过剩会损害淋巴细胞和网状内皮细胞的功能，阻止细胞膜胆固醇的合成，从而抑制淋巴细胞对抗原刺激产生免疫应答，抑制巨噬细胞吞噬功能和清除抗原能力。
③碳水化合物过剩。高血糖对淋巴细胞和吞噬细胞功能有明显的损害，特别是后者，故糖尿病病人极易患感染性疾病。体外研究发现，白细胞暴露于高半乳糖溶液中，其细胞内的ATP含量降低。◇

参考文献
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*项目资助：本研究获“广东农工商职业技术学院资助项目”经费支持。
作者简介：黄丽（1978～  ），女，河南信阳人，硕士，讲师，研究方向为食品化学与营养。

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再给刘翔补充营养，刘翔跑得也不会有飞机快。

营养只是一定程度上改善免疫，并不能包治百病。

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