营养物质对免疫的影响

机体的免疫功能受多种因素的影响，如遗传、机体的健康状态、环境因素、心理因素等，其与食物营养素的摄取有密切关系。目前普遍认为，营养因素是维持人体正常免疫功能和健康的物质基础，机体营养不良将导致免疫系统功能受损，而免疫系统功能受损可使机体对疾病的抵抗力下降，有利于感染的发生发展，三者形成恶性循环。

目前，研究比较多的且大多数学者报道较一致的是关于蛋白质、维生素A、维生素E、维生素C、铁、锌等与免疫功能的关系。

一、蛋白质与免疫功能

蛋白质营养不良常与能量不足同时存在。因此，蛋白质与免疫功能的关系，常用蛋白质-能量营养不良（PEM）进行研究。同时，PEM常伴有多种维生素、矿物质及微量元素缺乏等综合表现。蛋白质是机体免疫防御功能的物质基础，如上皮、黏膜、胸腺、肝、脾、白细胞及血清抗体和补体等，都主要由蛋白质参与构成。当蛋白质营养不良时，这些组织器官的结构和功能均受到不同程度的影响。免疫器官和细胞免疫功能受损较重，体液免疫受损不大，当蛋白质营养状况改善后，免疫功能可恢复。

（一）对免疫器官的影响

PEM明显影响胸腺及外周淋巴器官（脾、淋巴结）正常结构。发生PEM时，胸腺呈现萎缩，典型改变是生发中心缩小，T细胞生成减少，组织纤维化，皮质与髓质界限模糊。脾重量减轻，脾内生发中心缩小，髓区细胞减少最为显著，巨核细胞内色素减少。淋巴结也出现髓质细胞减少，生发中心活性低于正常，集合淋巴结几乎完全消失。

当营养不良状况改善后，动物实验表明，除胸腺外，其他免疫器官重量开始增长和恢复正常。营养不良对胸腺的损伤不可逆，一旦受损其结构和功能恢复极为缓慢。

（二）对细胞免疫的影响

细胞免疫即T细胞介导的免疫。PEM主要影响T淋巴细胞的功能和数量，外周血中T淋巴细胞总数量显著减少，T淋巴细胞对植物凝血素、刀豆球蛋白A等抗原诱导增殖反应降低。T淋巴细胞分泌具有各种免疫功能的淋巴因子的数量减少。中性粒细胞趋化性移动缓慢，杀菌活力降低。皮肤对2，4-二硝基氯苯迟发型超敏反应下降。PEM被纠正后，以上变化很快逆转。

（三）对体液免疫的影响

体液免疫通过B淋巴细胞发育并产生免疫球蛋白来实施。发生PEM时，机体合成免疫球蛋白的能力受影响不大，但如果PEM发生在婴幼儿时期，则产生免疫球蛋白可受到损害，当营养状况改善后，则功能得到恢复。PEM时，上皮及黏膜组织分泌液中S-Ig A显著减少，溶菌酶水平下降，使皮肤与黏膜局部抵抗力降低，排出抗原能力减弱，造成病原体生长增殖，甚至可导致感染扩散。血清补体除C4外，其他补体成分均有所降低，以C3最明显。这可能是由于肝合成减少，或体内补体激活减弱所致。

近年来研究表明，除食物蛋白质含量外，蛋白质种类对免疫反应也有明显影响，如喂饲含20%乳清蛋白饲料的小鼠对T细胞依赖性抗原和非T细胞依赖性抗原空斑形成细胞反应，显著高于喂饲含等量酪蛋白、大豆蛋白、小麦蛋白饲料的小鼠，这种作用可能是因为食物蛋白质直接影响B淋巴细胞，对免疫原刺激内源性反应降低所致。而食物蛋白质种类，对细胞免疫反应未见明显影响。

二、维生素与免疫功能

与免疫关系密切的维生素有维生素A、维生素E、维生素C及维生素B6。

（一）维生素A

维生素A及其衍生物可从多方面影响免疫系统功能。维生素A缺乏时，皮肤、黏膜局部免疫力降低，而易诱发感染，造成淋巴器官萎缩，自然杀伤细胞（NK）活性降低，细胞免疫反应下降，使机体对细菌、病毒、寄生虫等抗原成分产生的特异抗体明显减少。维生素A水平正常动物，补充适量维生素A可发挥佐剂作用，提高机体免疫应答能力，并能产生抑制肿瘤的效应。但过量应用维生素A制剂对免疫功能有害。

1.对黏膜表面局部免疫的影响

维生素A对上皮细胞正常分化及维持表面完整性具有重要的作用。维生素A缺乏时，上皮细胞基底膜增生变厚使细胞分层，上皮细胞呈鳞状以致角化，这些改变伴随着上皮细胞脱屑和黏液分泌减少，从而削弱黏膜预防细菌侵袭的天然屏障作用，使黏膜表面微生物侵入机体。许多研究表明，维生素A缺乏儿童易患腹泻和反复呼吸系统感染。

正常黏膜表面存在抗体和大分子物质，对致病菌侵袭和感染起重要防卫作用。在维生素A缺乏时，病儿鼻腔、眼泪中分泌型Ig A和溶菌酶及白细胞溶菌酶含量显著降低，补充维生素A后恢复正常。因此，维生素A对黏膜表面局部的免疫作用是通过维持上皮完整天然屏障作用和分泌抗体及大分子防护物质共同完成的。

2.对细胞免疫的影响

免疫系统中，免疫应答过程是由多系统共同作用完成的。T淋巴细胞、B淋巴细胞及吞噬细胞间呈现网络调节作用。维生素A缺乏时，可从多环节影响细胞免疫功能。

（1）T淋巴细胞：T淋巴细胞有两种功能，即效应功能与调节功能。前者表现为对靶细胞的杀伤作用，见于抗感染免疫、肿瘤免疫和迟发型超敏反应等过程；后者表现为对免疫应答过程的正负反馈的调节作用。尽管目前维生素A缺乏对T淋巴细胞影响的报道尚不一致，多数学者认为，维生素A缺乏可降低T淋巴细胞的功能，使外周血T淋巴细胞总数减少。用单克隆抗体检查T淋巴细胞亚群，发生Th细胞数减少。维生素A缺乏的儿童对结核菌素、破伤风类毒素、植物凝血素（PHA）及纯蛋白衍生物等皮肤迟发型超敏反应减弱甚至消失。外周血T淋巴细胞对PHA诱导的转化反应降低。

（2）自然杀伤细胞（NK）：NK细胞在防止肿瘤及免疫监视中起重要作用。维生素A有增强NK细胞活力的作用，可能为维生素A能适当改变细胞表面结构，且增进细胞表面受体表达。

（3）吞噬细胞及白细胞：维生素A对巨噬细胞的功能有调节作用，维生素A能增强大鼠肺泡巨噬细胞功能和杀灭肿瘤活性。维生素A能增加小鼠腹腔巨噬细胞活性。维生素A缺乏动物白细胞数明显降低，外周血中中性粒细胞数升高。

3.对体液免疫的影响

维生素A与体液免疫功能关系比较密切。维生素A缺乏可影响B细胞系统，使分泌型Ig A减少，使呼吸系统与胃肠局部防御能力下降，导致小儿呼吸系统感染和腹泻发生。维生素A可增加绵羊红细胞（SPBC）或蛋白质免疫小鼠脾空斑形成细胞数目，增强非T淋巴细胞依赖性抗原所致抗体产生。

4.对细胞因子的影响

维生素A缺乏时，Th细胞活化途径受损，影响分泌细胞因子IL-2、IL-4和IL-5。饮食补充醋酸维生素A可增加小鼠产生IL-2和T淋巴细胞的比例。注射维A酸可增加小鼠脾细胞产生IL-2的能力。

（二）维生素A与肿瘤

肿瘤是多因素引起的疾病。近年来有关维生素A与肿瘤的诸多研究认为，维生素A能通过机体细胞与体液免疫机制，阻遏肿瘤形成。有些研究已证实，维生素A类化合物，特别是视黄酸对肿瘤细胞具有抑制恶性表型表达作用，能防止细胞恶性转化，在一定程度上抑制黑色素瘤、乳腺癌、肺癌、胃癌及白血病等肿瘤细胞的浸润、增殖和转移，诱导肿瘤细胞向正常细胞转化。

近年来还发现视黄酸受体，并证明其是核受体，大量研究资料证明，视黄酸诱导肿瘤细胞转化，主要是通过视黄酸受体进行。

（三）维生素E

维生素E是体内抗氧化剂，同时又是有效的免疫调节剂。在人体和实验动物免疫过程中有重要作用。研究表明，维生素E在一定剂量范围内能促进免疫器官发育和免疫细胞分化，提高机体细胞免疫和体液免疫功能。

1.对免疫器官发育的影响

维生素E可明显提高小鼠脾系数（脾重/体重），胸腺和脾中T细胞、Th细胞百分比，降低T抑制性细胞（Ts）细胞比率（Th/Ts）升高。且在一定剂量范围内呈现出剂量-效应关系，但当维生素E含量过高时上述作用反而降低。

2.对细胞免疫的影响

维生素E能增强T淋巴细胞对诱导物PHA和Con A的增殖反应、单核吞噬细胞清除能力和吞噬指数，提高对感染的抵抗力和降低死亡率。在维生素E缺乏或过量时，小鼠特异性细胞免疫和非特异性细胞免疫反应受到抑制。

3.对体液免疫的影响

补充略高于饮食供给量的维生素E，可增加特异抗体应答、脾PFC形成和IgG与Ig M血清滴度。当饲料中补充略高于饮食供给量的维生素K，添加量为正常值的15倍时，能明显降低由于逆转录病毒感染所引起的IgG与Ig M升高，但对正常小鼠IgG与Ig M的产生无影响。维生素E能提高艾滋病小鼠脾细胞中IL-2和IFN-γ合成，降低老龄小鼠和大鼠前列腺素E2（PGE2）分泌。

维生素E对机体免疫力的作用，可能通过降低前列腺素合成或减少自由基形成实现的。低浓度PGE2可能是细胞免疫所必需的因子；而高浓度PGE2对细胞免疫和体液免疫的某些指标，如抗体产生、迟发型超敏反应、淋巴细胞增殖和细胞因子产生等抑制影响。在氧化反应中释放出的氧自由基，可损害免疫细胞的细胞膜，导致免疫细胞正常功能损伤，而维生素E能抑制自由基形成，维持膜稳定性。维生素E与微量元素硒有协同作用，可能是通过对谷胱甘肽过氧化物酶系统的作用。

（四）维生素C

维生素C是人体免疫系统所必需的维生素，它对胸腺、脾、淋巴结等组织、器官生成淋巴细胞有显著影响，还通过提高人体内其他抗氧化剂的水平而增强机体的免疫功能。维生素C缺乏可使免疫功能降低。维生素C参与组织正常代谢，是细胞内外化学反应的一个电子供体（或还原剂），为体内天然的抗氧化剂，其含量高低直接影响机体生物膜结构。但维生素C并不直接起作用，而是与一些抗氧化物质如维生素E和对机体有防御功能的金属元素铁、铜等元素的运输有协同作用。

1.对细胞免疫的影响

维生素C可促进淋巴母细胞生成，刺激淋巴细胞增殖反应，提高机体对外来或恶变细胞的识别和吞噬，还可提高巨噬细胞的活性。健康人服用维生素C可增强循环血中性粒细胞的趋化性，改善免疫功能异常者中性粒细胞的移动和杀菌功能。饮食中缺乏维生素C可使血清中白细胞水平明显降低，低维生素C摄入可明显抑制迟发型超敏反应。维生素C可通过影响巨噬细胞的运动性而影响外周巨噬细胞的吞噬作用。

2.对体液免疫的影响

维生素C在一定范围内对体液免疫有一定的促进作用，但过量或不足将起抑制作用。对不同体液免疫起最佳免疫功能的维生素C的剂量不同，对于不同类型的免疫球蛋白（Ig A、IgG、Ig M）和补体C3要达到最高含量时所需的维生素C的剂量也不相同。脱氢抗坏血酸可使免疫球蛋白合成过程中肽键分子中2个半胱氨酸残基的硫基（-SH）氧化形成二硫键，从而促进免疫球蛋白的合成，摄入适宜剂量的维生素C能增强抗体产生。

3.对细胞因子的影响

维生素C可提高C1补体酯酶活性，促进补体C3产生，还能促进干扰素产生。维生素C对补体活性的影响可能与C1合成有关。当维生素C是正常生长需求量的100倍时，能显著提高血浆C1 q的含量，而C1 q是C1的一个组成成分，C1是激活经典补体途径的第一个补体成分。对经典补体途径的激活可能需要高剂量的维生素C，并需要长时间添加。

三、微量元素与免疫功能

机体内的微量元素不仅与新陈代谢的关系十分密切，而且还与免疫功能有关。它们大部分作为辅酶或酶的辅助因子参与体内的代谢过程，直接参与免疫应答，在维持正常免疫反应中起极为重要的作用。微量元素缺乏或过量，都会影响机体的免疫功能。在微量元素中，与免疫关系阐述比较明确的有铁、锌、铜和硒等元素。

（一）铁

铁既是人体必需微量元素，又是较容易缺乏的营养素，铁缺乏特别多见于儿童和生育期女性，尤其是婴幼儿、儿童免疫系统发育尚不完善，易感染疾病，预防铁缺乏有重要意义。

大量研究结果表明，铁缺乏能损害免疫系统，使人体与实验动物抗感染能力降低，其特点是轻度铁缺乏即可引起免疫功能受损，主要表现为对免疫细胞的损伤，而对体液免疫影响不大；当铁营养状况改善后，免疫功能即可恢复。

1.对免疫器官发育的影响

铁缺乏时，胸腺萎缩，重量减轻，体积变小，胸腺内淋巴组织分化不良，不成熟T淋巴细胞增多。

2.对细胞免疫影响

外周血中T淋巴细胞在铁缺乏时明显减少，包括静止期与活动期细胞均减少。T淋巴细胞对有丝分裂原或抗原诱导增殖反应降低，降低程度与铁缺乏程度有关。T淋巴细胞产生淋巴因子减少，对肿瘤细胞杀伤能力明显下降。

铁缺乏时，吞噬细胞杀菌活性降低，虽然中性粒细胞吞噬能力未受影响，但是杀伤能力下降。组织内吞噬细胞、巨噬细胞趋向、吞噬和杀灭细菌的能力均降低。主要是因为铁缺乏时干扰细胞内核酸合成；干扰需要铁金属酶参与细胞代谢；与吞噬细胞髓过氧化物酶介导受损，产生髓过氧化物酶细胞数量减少有关。当铁缺乏状况得到纠正后，T淋巴细胞和巨噬细胞移动抑制因子及对病原菌的杀菌活性恢复正常。

3.对体液免疫的影响

多数报道认为，铁缺乏对人类体液免疫无明显影响，B淋巴细胞数量、免疫球蛋白水平和补体成分均正常。但动物实验发现，铁缺乏大鼠和小鼠抗SPBC IgG和Ig M产生明显减少，其机制可能为缺乏铁时，肝内线粒体异常，细胞色素C含量低，能量产生较少，导致免疫球蛋白合成障碍，使抗体产生量减少。

值得注意的是过量铁摄入也会导致感染发生，这是因为某些致病菌生长繁殖也需要铁，能有效地竞争循环和组织中的铁，使细菌生长繁殖加速。也有报道认为，运铁蛋白和乳铁蛋白有抑菌能力，其抑菌能力强弱与结合铁多少有关，当复合铁较多时，其抑菌能力下降；过量摄入铁制剂，可能会使使用者潜在感染复发，或有急性菌血症发生的危险。

（二）锌

锌对维持免疫系统正常发育和功能有重要作用。锌缺乏对免疫系统的影响十分迅速而且明显，包括对免疫器官、细胞免疫、体液免疫及免疫网络相互作用均有影响。

1.对免疫器官发育的影响

锌缺乏影响胸腺发育，或使胸腺萎缩。缺锌时，糖皮质激素水平发生改变，使胸腺萎缩，补锌后萎缩的胸腺可逆转。

2.对细胞免疫的影响

锌缺乏细胞免疫功能下降，即使轻度锌缺乏，也可对细胞介导的免疫和细胞吞噬功能有较大作用，脾和周围血淋巴细胞数减少接近50%，但脾T淋巴细胞和B淋巴细胞主群和亚群表型分布，或其比例仍维持正常。T淋巴细胞杀伤肿瘤细胞能力降低，Th细胞功能缺陷，同时NK细胞活性降低。动物实验发现，缺锌小鼠对同种肿瘤细胞体内细胞毒性T杀伤细胞活力下降，故认为锌缺乏也可能严重损害机体对肿瘤的免疫监视作用。

锌过量会损害免疫功能，使淋巴细胞对PHA诱导增殖反应降低，影响中性粒细胞及巨噬细胞活力，抑制其趋化性、吞噬功能及细胞杀伤活力。这种抑制作用可能与血清和细胞膜相关的低密度脂蛋白升高有关。

3.对体液免疫的影响

锌缺乏小鼠体内抗SPBC IgG减少，补锌后可增加SPBC抗体滴度。通常认为，锌是多种金属酶的关键成分，这些酶在核酸代谢和机体蛋白质合成方面发挥作用，锌对淋巴细胞增殖的影响可能与这些酶在核酸合成中的作用有关。另外，锌是胸腺激素的基本成分，可以激发T淋巴细胞活性。

（三）铜

铜是体内许多酶的辅助因子，对细胞免疫、体液免疫、抗感染及抗肿瘤等都有不同程度的影响，在调节机体免疫方面起重要作用。铜缺乏可能通过影响免疫活性细胞的铜依赖性酶而介导其对免疫作用的抑制。

1.对免疫器官发育的影响

铜缺乏可影响免疫器官的发育、形态结构的维持和正常免疫功能的发挥。生化和形态学研究显示，严重铜缺乏小鼠的脾增大、甲状腺变小，这些变化也同样存在于大鼠。在给缺铜的大鼠补铜后，则可促进胸腺生长并使免疫功能迅速恢复。

2.对细胞免疫的影响

铜缺乏时，T淋巴细胞减少，有时B淋巴细胞升高但不会减少；另发现铜缺乏时巨噬细胞量增加。T淋巴细胞减少是因为T辅助淋巴细胞亚群（CD4＋）减少所致。细胞毒性T细胞（CD8＋）也减少，但程度不及CD4＋亚群。由此可见，铜在淋巴样组织成熟过程中起重要作用。

人和动物铜缺乏时，可致中性粒细胞减少症，也可影响NK细胞。NK细胞是一种颗粒状的淋巴细胞，NK细胞部分构成先天性免疫的第一道防线。细胞没有抗原识别受体，正常情况下能杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，但它无人类主要组织相容性复合体分子的限制性。

3.对体液免疫的影响

铜缺乏对体液免疫的影响可通过缺铜动物对SPBC的应答反应来说明。抗SPBC抗体的产生需要抗原加工及T细胞的协同和帮助，铜缺乏大鼠的抗体量低于对照组大鼠，而且针对另一种T细胞依赖性抗原IgG的产生也降低。铜缺乏导致抗体生成细胞应答反应降低，产生不完全抗体，即使使用多种抗原刺激，抗体产生也受到抑制。

4.对细胞因子的影响

铜对细胞因子影响的研究主要集中于IL-2，铜缺乏可降低丝裂原诱导IL-2活性。更重要的是，IL-2分泌减少不仅存在于严重铜缺乏动物，临界铜缺乏动物也会导致IL-2分泌减少。另外，铜缺乏可减弱肿瘤坏死因子抑制剂对TNF分泌的抑制作用。

（四）硒

硒是必需的微量元素，具有广泛的免疫调节作用。它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，从而增强机体对感染的抵抗力。硒还能提高NK细胞对肿瘤的杀伤力。硒缺乏时会降低多种动物的免疫功能，适当补硒则可增强其免疫功能。

补硒能促进T细胞对有丝分裂原或特异性抗原刺激的反应性。硒还可以选择性调节某些淋巴细胞亚群产生、诱导免疫活性细胞合成和分泌细胞因子。硒还能维持或提高血中免疫球蛋白水平，增强实验动物对疫苗或其他各种抗原产生抗体的能力，促进巨噬细胞对巨噬细胞活化因子（MAF）的反应性，协同MAF激活巨噬细胞的抗肿瘤活性。另外，硒还能通过改变NK细胞膜和靶细胞上某些表面结构成分，如促进受体表达等，而扩大NK细胞的杀伤效应。

缺硒时，许多动物体内抗体水平下降，而在体外培养的人外周血白细胞中加入一定剂量的硒，可以使IgG水平提高。缺硒动物可出现中性粒细胞和多形核白细胞游走能力和趋化能力下降，吞噬能力降低等。

大多数营养素的营养状况对免疫功能有着显著的影响，其影响的大小不仅取决于营养素的种类及其缺乏或者过量的程度，而且尚与机体所处的状态有关正常免疫系统，对一些营养素的需要量高于机体其他组织器官。例如维持正常免疫功能所需的维生素A、维生素E高于预防维生素A、维生素E缺乏病的需要量。衰老、创伤、感染等情况下，机体代谢发生显著改变，免疫功能明显低下，一些营养素的需要量也随之变化，如通过对老年人营养干预后免疫功能变化的研究发现，老年人对一些微量营养素（维生素E、维生素B6、叶酸、锌、硒等）的需要量可能高于成年人；烧伤、创伤后维生素A、维生素E的需要量研究表明，适量补充维生素A、维生素E有助于改善免疫系统。但是，过量补充一些营养素对免疫功能也是有害的。因此，通过营养对免疫功能影响的研究，可以为制订正常或者特殊情况下营养素供给量提供理论依据。

免疫功能指标在营养评价中具有特殊的意义。一些营养素缺乏早期，机体的免疫功能变化就十分显著，随着营养状况的改善，免疫功能也逐渐恢复。有报道表明，因营养不良受损的免疫功能恢复慢于一般的营养性指标，如血浆蛋白浓度的恢复。因此，在判断病人是否完全康复而决定出院时，除了营养状况康复外，还应检查病人的免疫功能是否恢复，以防疾病的复发。

营养治疗或干预不仅可以改善机体的营养状况，而且尚可改善免疫功能，或者预防继发性免疫功能低下。临床上应用富含精氨酸、n-3不饱和脂肪酸和核酸的营养制剂来改善病人的免疫功能，取得明显效果。此外，尚有利用复合抗氧化营养素制剂改善危重病人、艾滋病人等免疫功能的报道，被称为抗氧化剂鸡尾酒疗法。营养素治疗是通过调节机体免疫功能，还可应用于自身免疫性疾病的治疗，如自身免疫性甲状腺炎、白癜风、风湿性关节炎及系统性红斑狼疮等。