第7章营养与健康

第6章营养与健康教学目标：通过对营养与免疫、营养与肿瘤、营养与高血压、营养与冠心病、糖尿病营养及营养与肥胖的介绍，使同学了解上述慢性疾病的成因和危害，掌握这些慢性疾病与营养素摄入的关系及预防饮食原则。1营养与免疫1.1人体免疫系统免疫原本是指机体对致病的病原体防御和抵抗的能力，现在对免疫的认识已超过了抗感染的范畴。指机体识别和排除抗原性异物，以维护机体平衡与稳定的一种特异性生理反应。其功能包括：（1）免疫防御：阻止病原微生物入侵或抑制其在体内繁殖与扩散，或者解除病原微生物及其代谢产物对机体的有害作用。（2）免疫监视：识别、杀伤和清除体内的突变细胞，防止肿瘤的发生。（3）免疫自稳：清除体内损伤或衰老的自身细胞，并进行免疫调节，以维持机体生理平衡。1.1.1免疫系统的组成人体的免疫功能主要由免疫系统来完成，执行免疫功能的主要是淋巴细胞，与之相关的组织器官和细胞及由其所产生的具有免疫作用的细胞因子构成了人体的免疫系统。1.1.1.1免疫器官：具有免疫功能的组织器官称为免疫器官，按照免疫作用的不同可以分为中枢免疫器官和外周免疫器官。1.1.1.1.1中枢免疫器官：中枢免疫器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所；主要有：（1）骨髓：是造血器官，内含造血干细胞，是各种血细胞和免疫细胞发生、分化的场所。（2）胸腺：是T细胞分化成熟的场所。来自骨髓的前T细胞，在自皮质向髓质推移的过程中，在胸腺因子的诱导及胸腺微环境的作用下，分化成熟为具有免疫活性的T淋巴细胞，即胸腺依赖淋巴细胞。T细胞经髓质内毛细血管后静脉管壁入血，迁移至外周免疫器官的特定区域。1.1.1.1.2外周免疫器官：外周免疫器官是淋巴细胞定居、增殖及产生免疫应答的场所。主要有：（1）淋巴结：是T细胞和B细胞定居和增殖的场所，皮质的深皮质区和淋巴小结的周围主要是T细胞定居的部位，称为胸腺依赖区；皮质的浅皮质区和淋巴小结的生发中心主要是B细胞定居的部位，称为非胸腺依赖区。淋巴结的主要功能有（a）产生特异性免疫应答的基地；（b）是完成淋巴细胞再循环的主要场所（c）滤过作用。（2）脾脏：是体内最大的淋巴器官，也是T细胞和B细胞定居的场所。T细胞主要分布在中央动脉周围的白髓中；B细胞则分布在白髓淋巴小结生发中心和红髓中。脾脏也是产生特异性免疫应答的基地，是机体产生抗体和质敏淋巴细胞的主要场所之一。(3)其它淋巴组织和器官：主要指粘膜相关的淋巴组织和皮肤相关的淋巴组织。包括扁桃体、阑尾、消化道、呼吸道和泌尿生殖道等粘膜淋巴小结，皮肤的表皮层和真皮层均有免疫细胞存在。1.1.1.2免疫细胞凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞，主要包括造血干细胞、淋巴细胞、单核吞噬细胞和各种粒细胞。在免疫应答中起核心作用的是淋巴细胞，其中能接受抗原刺激而活化、增殖分化、发生特异性免疫应答的淋巴细胞免疫活性细胞，即T细胞和B细胞。1.1.1.2.1T细胞T细胞起源于骨髓的多能干细胞，在胸腺素及胸腺微环境影响下分化成熟为T细胞。T细胞的功能主要有：（1）细胞毒作用：释放穿孔素和丝氨酸蛋白酶，作用于靶细胞并使其溶解或凋亡。（2）刺激B细胞增殖并产生抗体（3）分泌免疫因子：IL-2、IFN、TNF1.1.1.2.2B细胞B细胞起源于骨髓的多能干细胞，在骨髓中分化成熟，在受到外来抗原刺激后，经活化、增殖、分化为浆细胞，产生抗体，是执行体液免疫的主要细胞。1.1.1.2.3自然杀伤细胞(NK细胞)NK细胞起源于骨髓的多能干细胞，主要功能是（1）能直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，并参与移植排斥反应；（2）ADCC作用：NK细胞可结合并杀伤被抗体IgG包被的靶细胞。（3）产生免疫因子，调节免疫应答。1.1.1.2.4单核吞噬细胞起源于骨髓的多能干细胞，在骨髓中经单核母细胞、前单核细胞而分化成单核细胞。单核吞噬细胞具有多种功能，主要有：（1）吞噬杀伤作用。（2）呈递抗原。（3）合成分泌免疫因子1.1.1.3细胞因子细胞因子是由活化的免疫细胞和非免疫细胞合成分泌的能调节多种细胞生理功能、参与免疫应答和介导炎症反应等多种生物学效应的小分子多肽或糖蛋白。主要有（1）白细胞介素（IL）已命名的有18种，即IL-1、IL-2….IL-18等。它们大多对免疫细胞具有激活、趋化、诱生细胞因子、加强免疫效应的作用。（2）集落刺激因子（CSF）质可刺激不同造血干细胞在半固体培养基上形成细胞集落的细胞因子。对不同发育阶段的造血干细胞起增殖分化的作用，是血细胞发育、分化必不可少的刺激因子。（3）干扰素（IFN）是由病毒或其它干扰素诱生剂刺激巨噬细胞、淋巴细胞及体细胞等多种细胞所产生的一种糖蛋白。干扰素具有广谱抗病毒作用，在控制病毒感染、阻止病毒在体内扩散以及促进病毒性疾病的痊愈方面其重要作用。（4）肿瘤坏死因子（TNF）：由淋巴细胞产生，可杀伤某些肿瘤细胞，对免疫细胞有调节和诱生作用。1.1.2非特异性免疫机体对各种不同的抗原物质产生相同的免疫反应，称为非特异性免疫，它是人类在长期的进化过程中不断与外界抗原物质接触而建立起来的，并能遗传给后代。非特异性免疫主要通过屏障作用、单核-吞噬细胞系统和体液性防御因素发挥作用。1.1.2.1屏障作用机体的生物膜具有半通透性，可以阻挡住某些大分子物质的入侵。人体的皮肤、粘膜、胎盘等像一道天然屏障将病原体与机体内环境分隔开，比较重要的屏障有：（1）皮肤：完整的皮肤依靠其致密的结构可以阻挡大多数病原微生物的入侵，皮肤的正常菌群可以产生酸性物质而抑制其它为生物的生长繁殖，此外，皮肤的脱落细胞也可带走一部分病原微生物。（2）粘膜：胃肠道、呼吸道及泌尿生殖系统的粘膜可一阻止部分病原微生物的入侵，其局部的单核吞噬细胞可清除部分病原微生物，并通过对病原微生物的加工处理，为特异性免疫反应提供信号。粘膜分泌的多种活性成分如溶菌酶可杀死入侵的病原微生物。在胃肠道，胃粘膜细胞分泌的胃酸可杀灭随同食物进入人体的病原微生物，在呼吸道，气管、支气管的纤毛通过不断的向上振动，可排出进入的病原微生物。（3）血脑屏障：大脑使人体最重要的器官，它处在封闭的环境中，依靠血液与外界进行联系，为保护大脑，大脑的毛细血管与脑蛛网膜构成了血脑屏障，蛛网模式一半透明的结缔组织膜，可阻挡许多对大脑由损伤作用的物质的进入。（4）胎盘屏障：是人类为保护胎儿的健康，在母体的血液循环与胎儿的血液循环之间形成的一道由生物膜构成的屏障，可以阻挡一些有害物质对胎儿的入侵。1.1.2.2单核吞噬细胞系统：单核吞噬细胞系统的单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞在与抗原物质接触后，通过趋化、辨认、吞入和杀灭等步骤消灭抗原异物。巨噬细胞除直接吞噬抗原外，还可以通过释放溶酶体酶和其他生物活性介质如干扰素、肿瘤坏死因子等溶解靶细胞。巨噬细胞可以在杀灭抗原的过程中，对抗原进行处理，将抗原信息传递给淋巴细胞而参与特异性免疫。1.1.2.3体液性防御因素：体液中含有多种抑菌、杀菌或促进细胞吞噬作用的物质，如溶酶体、备解素、干扰素和补体等，其中补体比较重要，和特异性免疫有关。补体（Complement）是存在于正常人或动物血清中的一组与免疫相关并具有酶活性和自我调节作用的球蛋白。这些血清蛋白能协助和补充特异性抗体介导的免疫溶菌、溶血作用，故称为补体。主要参与机体的抗感染免疫、扩大体液免疫效应、调节免疫应答。补体在体内主要参与以下作用（1）溶菌、杀菌、溶细胞作用：补体系统被激活后形成膜攻击单位，结合到靶细胞膜上，使细胞膜表面出现许多小孔最终导致细胞溶解。补体对革兰氏阴性菌的溶解作用较强，而对革兰氏阳性菌的溶解作用较弱。除溶菌外，补体还能溶解多种靶细胞，如红细胞、粒细胞、血小板、病毒感染的靶细胞和肿瘤细胞等。溶细胞作用的强弱，与靶细胞的种类有关，如对肿瘤细胞的溶解作用十分微弱，对红细胞则有较强的溶解作用。（2）调理作用：补体裂解产物与细菌或其它颗粒性抗原物质结合，可促进吞噬细胞对其吞噬，称为补体的调理作用。裂解产物的氨基端与靶细胞结合，羧基端与吞噬细胞结合，这样补体在靶细胞和吞噬细胞之间作为桥梁使二者连接起来，从而促进吞噬作用。3）免疫粘附作用：免疫粘附是指补体被激活后，其裂解片断可将抗原抗体复合物，粘附于红细胞、血小板或某些淋巴细胞上形成较大的聚合物，易于被吞噬细胞吞噬和清除。（4）中和及溶解病毒（5）炎症介质作用：补体可加强炎症反应。1.1.3特异性免疫是在个体出生后，由于机体感染了某种病原微生物或接触了异种、异体物质而获得的针对某种微生物或异物的专一性免疫力，称为特异性免疫。特异性免疫包括细胞免疫和体液免疫，是由抗原刺激而产生的。1.1.3.1抗原机体能够杀死进入机体的细菌、病毒或清除体内的肿瘤细胞，是因为它们具有抗原性，抗原（antigen,Ag）是一类能刺激刺激机体免疫系统发生免疫应答，产生抗体和致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞结合的物质。有些物质虽可以与相应抗体或致敏淋巴细胞结合，但不能刺激机体免疫系统产生抗体和致敏淋巴细胞，称为半抗原；有些物质，既能刺激机体免疫系统产生抗体和致敏淋巴细胞，又能与相应抗体或致敏淋巴细胞结合，成为完全抗原。自然界物质种类繁多，不是任何物质都能成为抗原，抗原一般需具备以下性质：（1）异物性：一种物质能否成为抗原，首先应具有异物性，这是作为抗原的首要条件。所谓异物，是指化学结构与宿主自身成分不同，或机体的免疫活性细胞从未接触过的物质。主要包括：①异种物质：绝大多数抗原都是异种物质。对人而言，病原微生物及其代谢产物、异种蛋白等都属于异种物质，均为良好的抗原。从生物进化过程来看，种系关系相距越远，组织结构的差异越大，免疫原性也越强。②同种异体物质：同种不同个体之间，由于遗传基因不同，其组织细胞成分也存在着不同程度的差异。因此同种异体之间的物质也有免疫原性，如人类红细胞表面的ABO血型抗原。③自身抗原：自身组织通常对机体自身不显示免疫原性，但在外伤、感染、电离辐射、药物等影响下，自身组织成分发生改变或隐蔽的自身成分进入血液，可以成为自身抗原。（2）大分子物质：抗原物质一般都是大分子物质，因为大分子物质的结构复杂，其抗原决定簇较多，化学结构稳定，不易被降解、清除。这就是为什么我们会对花粉等大分子物质过敏，而不会对无机小分子过敏，当然，对小分子毒性物质，也不发生免疫反应，这类物质能使一个人可以多次中毒。（3）具有活性基团：不是所有的大分子物质都具有抗原性，如明胶，分子量达100000，但抗原性极弱，而胰岛素的分子量只有5734，却具有一定的抗原性，这是因为胰岛素的分子上具有活性基团，即抗原决定簇，故抗原物质要有一定的化学组成。（4）一定的构型：此外抗原物质还应有一定得构型，这种构型需要有利于抗原决定簇暴露在分子表面，以便于免疫细胞接触，如人工合成的多聚丙氨酸-多聚赖氨酸复合物，若将酪氨酸和谷氨酸连接在多聚丙氨酸的外端，其抗原性明显强于连接在内端。常见的比较重要的抗原物质有病原微生物、细菌外毒素和类毒素、动物免疫血清、同种异体抗原、自身抗原、肿瘤抗原等。1.1.3.2特异性免疫反应：特异性免疫反应又叫免疫应答，是机体对抗原性异物所发生的一系列排异性生理反应。机体通过免疫应答能及时清除抗原性异物，维持机体内环境的相对稳定。1.1.3.2.1免疫应答的过程免疫应答是由多种免疫细胞和细胞因子相互作用共同完成的复杂的生理过程。为便于理解，可体人为地将特异性免疫应答的过程分为三个阶段：（1）抗原呈递与识别阶段（2）活化、增殖、与分化阶段（3）效应阶段1.1.3.2.1抗原呈递与识别所谓抗原呈递是非特异性免疫细胞将抗原信息捕获、加工、呈递给特异性淋巴细胞及特异性淋巴细胞识别抗原的过程。抗原呈递细胞(ACP)主要包括皮肤中的郎罕氏细胞、淋巴结和胸腺中的并指状细胞、树突状细胞、粘膜等处的巨噬细胞。抗原呈递细胞通过吞噬、吞饮、被动吸附等方式捕获抗原。ACP在捕获抗原后通过对抗原进行加工，将加工后的抗原信息送到细胞表面供抗原识别细胞识别。送到抗原呈递细胞表面的抗原信息被流经的特异性免疫细胞识别。导致特异性免疫细胞发生一系列变化，并最终产生免疫应答。1.1.