第十一章 营养与机体免疫.

第十一章营养与机体免疫1.营养与免疫的关系2.蛋白质,氨基酸与免疫3.维生素与免疫4.微量元素与免疫5.脂肪酸与免疫6.其他1.营养与免疫的关系营养因素是机体赖以生存的最重要的环境因素之一维持人体正常免疫功能的物质基础营养在抵抗感染上，扮演极其重要的角色，缺乏任何一种营养素，对免疫系统都有不利的影响。A.临床上发现营养不良常与感染同时存在，说明二者是在同一生态环境下具有共同的致病因素，互为因果并起协同作用。B.并发的感染常是PEM儿童的首要致死原因。营养不良时，小肠的结构和功能将发生变化，加上肠道菌群的紊乱，腹泻发病率比正常小儿高2～3倍。C.营养不良时常发生革兰阴性细菌的败血症，水痘容易扩散，对感染无发热反应，外伤感染后易发生坏疽而不是化脓，出麻疹时可能见不到皮疹，常合并肺炎而死亡.营养对免疫功能的综合影响:淋巴组织细胞免疫功能免疫球蛋白和抗体调理作用、吞噬和杀菌能力溶菌酶1)、淋巴组织严重营养不良:小儿的中央淋巴器官——胸腺和周围淋巴器官——脾和淋巴结的大小、重量、组织结构、细胞密度和成分都有明显的退行性改变:淋巴细胞数减少,胸腺的小叶萎缩、皮质和髓质的界限不清，胸腺细胞数减少。营养不良对子宫内胎儿胸腺的发育也有重要的影响。营养不良主要损害淋巴结的副皮质胸腺依赖区，淋巴细胞数减少，浆细胞和吞噬细胞数相对增加。实验性营养不良动物的胞腺，严重时甚至只有数毫克（小白鼠），有人称之为“营养性”胸腺切除。2)、细胞免疫功能在营养不良时，白细胞数轻度增加；败血症常导致白细胞增多，而暴发性败血症可以抑制骨髓而导致白细胞减少。PEM患者的淋巴细胞总数及其占白细胞总数的百分比一般正常或减少，T淋巴细胞数减少，改善营养后，在其他临床表现及生代指标恢复以前，T淋巴细胞数就可显著增加。周围血液中的B淋巴细胞数在营养缺乏时一般正常或增高。3)、免疫球蛋白和抗体恶性营养不良病人的血清白蛋白含量低消瘦型营养不良者相对正常或稍低.但不论总蛋白的含量如何，γ-球蛋白的含量相对正常或增加；主要由于营养不良经常合并感染。实验例子结果用标记的蛋白质来进行研究１．营养不良者的γ-球蛋白的合成不受影响，而合并感染时γ-球蛋白的合成增加而分解减少２．随着膳食中蛋白质的进一步减少，体重、血红蛋白和血清白蛋白降低，血清免疫球蛋白的合成亦减少，但抗体的应答相对受影响较少，表明蛋白质经济与合理地利用３．在营养不良时，免疫球蛋白的产生受影响较少，对抗体的防御机制有其重要意义。４．营养不良者对大多数适量抗原的抗体应答是正常的。表明B细胞的功能相对正常。4)、调理作用、吞噬和杀菌能力营养不良的儿童对已吞噬的细菌的杀菌力降低和减慢,而对细菌的吞噬作用可能正常。有趣的是营养过度和肥胖也可使多形核白细胞的杀菌力降低。5)、溶菌酶可以溶解许多革兰阴性细菌的细胞壁的粘多糖.营养不良时，血浆和白细胞中溶菌酶的活性降低。有感染时,白细胞中的溶菌酶参出到血浆中增多。血浆中溶菌酶的降低意味着粘膜表面的防御能力降低。返回２．蛋白质，氨基酸与免疫功能:构成机体免疫防御功能的物质基础,与免疫系统的组织发生,器官发育有着极为密切的联系.蛋白质与免疫器官发育蛋白质与细胞免疫蛋白质与体液免疫氨基酸与免疫器官发育氨基酸与细胞免疫氨基酸与体液免疫返回蛋白质与免疫器官发育影响免疫器官发育(主要影响胸腺及外周淋巴器官的正常结构),淋巴组织明显萎缩,胸腺的体积和质量都明显减少.术语：蛋白质-能量营养不良（protein-energymalnutrition,PEM）－因食物供应不足或因某些疾病等因素而引起的一种营养不良，在世界各地都有发生。发生原因:食物供应不足所引起的原发性蛋白质-能量营养不良多发生在饥馑、战争时期或贫困的国家和地区的人群中；因疾病等因素所引起的继发性蛋白质-能量不良则散发在世界各地的各类人群中。结果:严重的蛋白质-能量营养不良可直接造成死亡；轻型慢性蛋白质-能量营养不良常被人所忽视，但对儿童的生长发育和患者的康复都很有影响，所以蛋白质-能量营养不良是临床营养学上的一个重要问题。.病理：轻度营养不良的病理变化表现为皮下脂肪减少，糖原储备不足及肌肉轻度萎缩。重度营养不良可见肠壁变薄、黏膜皱襞消失、心肌纤维混浊肿胀。肝脂肪浸润、淋巴组织和胸腺萎缩及各脏器缩小等。返回蛋白质与细胞免疫细胞免疫:有T细胞介入的免疫.功能:能促进淋巴细胞的增殖分化和迟发型超敏反应.抑制肿瘤细胞生长和脾的增大蛋白质缺少：胸腺淋巴组织萎缩Ｔ淋巴细胞减少吞噬细胞发生机能障碍ＮＫ细胞对靶细胞的杀伤力降低返回吞噬细胞人类的吞噬细胞有大、小两种。小吞噬细胞是外周血中的中性粒细胞。大吞噬细胞是血中的单核细胞和多种器官、组织中的巨噬细胞．两者构成单核吞噬细胞系统。中性粒细胞：占血液白细胞总数的60％一70％，是白细胞中数量最多的一种。来源于骨髓，产生速率高，每分钟约为107个，但存活期短，约为2—3天。单核细胞：由骨髓中的单核细胞前体发育分化而成，约占血液中白细胞总数的3％一8％。其体积较淋巴细胞略大。单核细胞在血液中仅停留12—24小时，然后进入结缔组织成器官，发育成熟为巨噬细胞。定居巨噬细胞有不同的名称。在肝中为枯否细胞、在脑中为小胶质细胞、在骨中为破骨细胞等。游走巨噬细胞大于单核细胞数倍，寿命较长，可在组织中存活几个月。举例：病原菌吞噬、杀菌过程分为三个阶段吞噬细胞与病菌接触吞入病菌杀死和破坏病原菌。为什么能够杀死或破坏病原菌．吞噬细胞内含有溶酶体，其中的溶菌酶、髓过氧化物酶、乳铁蛋白、防御素、活性氧物质、活性氮物质等能杀死病菌，而蛋白酶、多糖酶、核酸酶、脂酶等则可将菌体降解。最后不能消化的菌体残渣，将被排到吞噬细胞外。返回NK细胞NK细胞(naturalkillercell，自然杀伤细胞)是与T、B细胞并列的第三类群淋巴细胞。NK细胞数量较少，在外周血中约占淋巴细胞总数的15%，在脾内约有3%~4%，也可出现在肺脏、肝脏和肠粘膜，但在胸腺、淋巴结和胸导管中罕见。NK细胞较大，含有胞浆颗粒，故称大颗粒淋巴细胞。功能：非特异直接杀伤靶细胞，这种天然杀伤活性既不需要预先由抗原致敏，也不需要抗体参与，且无MHC限制。靶细胞主要是肿瘤细胞、病毒感染细胞、较大的病原体(如真菌和寄生虫)、同种异体移植的器官、组织等。机理：NK细胞表面受体(NKR)可以识别被病毒感染的细胞表面表达的多糖分子。NK细胞的杀伤效应是由其活化后释放出的毒性分子介导，如穿孔素、颗粒酶和TNFα(肿瘤坏死因子)等。返回蛋白质与体液免疫体液免疫:通过B淋巴细胞发育产生的抗体介入的免疫.蛋白质功能:提高抗体的合成,活性以及抗体对抗原的应答反应.不足：抗体合成速度减慢（为什么）当发生PEM时:合成免疫球蛋白的能力受影响不大,但若发生在婴幼儿时期,合成能力受到损害,在营养状况改善后可恢复.SIgA显著减少,溶菌酶水平下降-导致皮肤和黏膜的局部抵抗能力减弱,排除抗原能力减弱,病原体生长繁殖机会增加.返回氨基酸与免疫器官发育:缬氨酸：免疫器官中比例最重，缺乏时防碍胸腺和外周淋巴组织的生长．抑制中性和酸性白细胞的增生．精氨酸：影响大，静脉输入高浓度的Ａrg，可促进胸腺发育．返回氨基酸与细胞免疫谷氨酰胺精氨酸1、谷氨酰胺（Glutamine，Gln）:谷氨酰胺是血循环和体内游离氨基酸池中含量最丰富的氨基酸，占血浆游离氨基酸总量的20%。Gln是蛋白质代谢的重要调节因子，临床研究表明，创伤、烧伤、脓毒症、大手术等应激状态下出现的机体免疫功能抑制，伴随着肌肉和血浆Gln浓度的显著下降，因此，Gln被认为是机体在应激状态下的条件必需氨基酸。Gln对免疫系统的各个组成部分均有作用，比较有代表的是单核巨噬细胞，虽然其是终末细胞，不再具有增殖、分化能力，然而它是高代谢活性细胞，能源底物的提供是维持其高代谢活性的基本条件，对Gln具有很高的利用率和代谢率，即使在静息状态下，巨噬细胞对Gln的利用率也高于对葡萄糖的利用。Gln对巨噬细胞的作用:通过Gln酵解途径,为巨噬细胞提供ATP,维持其高的代谢活性.Gln所含的酰胺氮是所有细胞的生物合成所必需，体内细胞利用Gln可合成嘌呤、嘧啶、氨基糖及其他氨基酸提供氨基葡萄糖,GTP,NAD合成所需要的氮2、精氨酸（Arginine，Arg）:精氨酸是非必需氨基酸，但在饥饿、创伤、应激状态下则为必需氨基酸。大量的动物实验和临床研究表明，强化精氨酸的营养治疗可以:（1）增加机体内氮潴留；（2）促进肌肉内蛋白质的合成；（3）有效地发挥调节作用，控制蛋白质的更新；（4）有助于改善机体氮平衡，提高机体的免疫功能。返回氨基酸与体液免疫支链氨基酸ＢＣＡＡ具有改善创伤后机体的营养及代谢状况，增强免疫功能，催竟小肠黏膜细胞的增殖．过量苯丙氨酸可抑制抗体合成．返回3维生素与免疫3.1维生素B6核酸和蛋白质的合成以及细胞的增殖需要维生素B6，因而维生素B6缺乏对免疫系统所产生的影响，比其他B族维生素缺乏时的影响更为严重。维生素B6缺乏时对免疫器官和免疫功能都有影响：⑴淋巴组织：胸腺肿瘤减小；脾发育不全；淋病结萎缩，周围血液中的淋巴细胞减少。⑵体液免疫：因维生素B6缺乏时影响核酸的合成，对细胞分裂和蛋白质的合成均不利，因而影响抗体的合成。临床研究发现维生素B6缺乏导致对肌肉痉挛毒素和伤寒疫苗抗体形成受到影响，当维生素B6和泛酸两者均缺乏时，抗体免疫应答反应产生严重损害。⑶细胞免疫：维生素B6缺乏时动物的皮肤延迟型超敏反应减低，迅速恢复正常膳食，则动物对抗体原仍有应答．返回3.2VC与免疫体内天然抗氧化剂,其含量的高低直接影响到机体生物膜的结构.细胞免疫影响：促进淋巴细胞生成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可提高吞噬细胞的活性.体液免疫影响:具有氧化-SH成S-S作用,促进免疫球蛋白的合成,摄入适量的VC可增强机体抗体产生.成人每天应摄入1.0g以上的抗坏血酸返回4微量元素与免疫4.1铁与免疫功能4.2锌与免疫功能4.3硒与免疫4.1铁与免疫功能铁缺乏常与PEM同时存在，但铁缺乏作为单一营养素缺乏也比较常见。铁对免疫功能和宿主的抵抗力有比较重要的影响。铁缺乏或铁过多均可能产生不良后果。铁对宿主的免疫功能的影响与几种因素的相互作用用关：（1）游离铁对微生物有促进生长的作用；（2）未饱和的铁结合蛋白，有抑菌作用；（3）对免疫应答的直接作用:包括对体液免疫、细胞免疫和对吞噬作用的影响；（4）对非特异免疫的影响，如维持正常的上皮屏障和维持含铁酶的活性。4.2锌与免疫功能引起免疫系统的组织器官萎缩，含锌的免疫系统酶类活性受抑制，并使细胞免疫和体液免疫均发生异常。T淋巴细胞的功能、胸腺素的合成与活性、淋巴细胞与NK细胞的功能、抗体依赖性细胞介导的细胞毒性、淋巴因子的生产以及吞噬细胞功能等。儿童缺锌表现为淋巴细胞减少，胸腺萎缩，迟发过敏反应能力减弱，伤口愈合延缓，对病原微生物易感性增高。锌缺乏对体液免疫功能也有明显影响，如使T细胞亚群改变，IL-2分泌减少；减少外周单血和细胞合成干扰素、白介素与肿瘤坏死因子；以及抑制刀豆球蛋白A刺激的细胞增殖。锌缺乏引起的免疫功能损害可能是因酶活性降低，抑制DNA、RNA和蛋白合成及功能表达所致。必须关注锌过多与锌缺乏问题，因为锌过多同样可抑制免疫功能，使淋巴细胞对PHA的反应下降。4.3硒与免疫硒免疫调节作用的机制主要有四个方面：1）通过抗氧化硒酶（GPX、TR等）消除H2O2和有机氢过氧化物毒性；2）调节类二十烷酸（eicoanoid)合成途径平衡，使白三烯（leukotrienes，LT）和前列腺环素（prostacyclins）优先合成；3）下调细胞因子（cytokine）和粘着分子（adhesionmolecule）表达；4）上调白细胞介素2(interleukin-2，IL-2)受体表达，使淋巴细胞、天然杀伤细胞（NKcell）、淋巴细胞因子激活杀伤细胞（LAKcell）的活