如何提高儿童免疫力?这些营养素很重要!
维生素A:“抗感染维生素”名不虚传
提到免疫力,第一个要讲的微量营养素就是维生素A,也就是我们常说的“抗感染维生素”。维生素A是第一个被发现的维生素,对于维生素A生理功能的了解始于夜盲症,而重于抗感染、提高免疫力。有研究显示,维生素A缺乏与儿童感染性疾病的发生密切相关,维生素A缺乏的儿童呼吸道感染发生率为正常健康儿童的2倍,腹泻发生率为正常健康儿童的3倍,而严重维生素A缺乏儿童咳嗽和发热持续时间是维生素A充足儿童的2.4倍。同时,感染性疾病期间会大量消耗血液和肝脏中的维生素A,导致尿液中维生素A排出量骤增,如一次肺炎可消耗掉约47%的肝脏维生素A储存量,继而加重维生素A缺乏,形成恶性循环。Cochrane2017年发表了一篇补充维生素A降低儿童患病率及死亡率的系统性评价研究,共纳入了47项研究,涉及世界范围内约122万名6个月到5岁儿童,证实补充维生素A能够降低12%的全因死亡率,降低15%的腹泻发生率和50%的麻疹发生率。
《中国当代儿科杂志》2018年发表了一篇维生素A辅助治疗儿童肺炎的Meta分析,结果显示加用维生素A提高肺炎治疗临床总有效率,可缩短患儿发热和咳嗽持续时间、体征及胸片转阴时间、住院时间,降低肺炎好转后再患呼吸道感染的风险。
那么,维生素A是如何提高机体的免疫力,起到抗感染的作用呢?① 维生素A提高机体的防御能力机体天然防御屏障由皮肤和黏膜表皮层组成,是机体抗感染的第一道防线。人体的结膜、消化道、呼吸道、生殖道的黏膜表面由黏膜层及下方的结缔组织层构成。黏膜是病原体进人体内的主要部位,黏膜上皮细胞可分泌黏液和抗菌肽,并捕获病原体。另外,下呼吸道和胃肠道的黏膜还覆盖着纤毛,有清除微生物的作用。肠道内的有益菌可在黏膜表面上皮细胞形成细菌生物膜,竞争性地使病原体无着生之地。维生素A是调节糖蛋白合成的一种辅酶,可以维持上皮细胞的形态完整和功能健全,筑起抗感染的第一道屏障。有研究发现,人类皮肤黏膜组织中有一种被称为RETN的蛋白,它通过破坏细菌细胞膜发挥抗菌的作用,维生素A能够促进RETN的表达,在促炎性细胞因子IL-1β存在的情况下,维生素A的代谢产物视黄醇增强了RETN转录物的表达,如果饮食中加强维生素A的摄入则可增加RETN的表达。当维生素A缺乏时,黏膜上皮细胞更容易出现鳞状化生,鳞状化生的上皮分泌能力减弱,通透性增加,纤毛减少,为病毒细菌的入侵提供了条件。因此,充足的维生素A营养能够提高机体的防御能力,有效阻止病原微生物的入侵。② 维生素A参与细胞免疫过程在体外培养中,巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)、T细胞和B细胞都受到维生素A及其代谢产物的调节。维生素A可促进巨噬细胞的成熟。维生素A缺乏时可以促进次级巨噬细胞的增加,而真正有吞噬活性的巨噬细胞数量减少。
维生素A可促进中性粒细胞的发育和成熟。在维生素A缺乏的时候,中性粒细胞会出现发育障碍,吞噬能力和杀灭细菌能力降低。
维生素A可提高NK细胞活性。NK细胞可以消除体内被病毒感染的细胞,在维生素A缺乏的情况下,NK细胞的数量和溶解活性都被降低。
维生素A协助淋巴T细胞和淋巴B细胞发挥作用。在维生素A缺乏时,体外刺激淋巴细胞,IFN-γ的分泌升高,IL-4和IL-5的分泌降低,通过补充维生素A后可以得到改善。维生素A缺乏还会导致Th1的增多和Th2的降低,从而打破Th1/Th2平衡。
维生素D:参与机体免疫应答过程
除了维生素A,我国儿童维生素D也存在普遍缺乏的情况,应同维生素A一起科学合理地摄入和补充。维生素D也是提高免疫力、预防感染性疾病发生的重要营养素。研究发现:维生素D摄入不足80IU/kg/d的儿童患急性下呼吸道感染的风险是摄入量超过80IU/kg/d儿童的4.9倍。
社区获得性肺炎重症患儿维生素D水平明显低于轻症患儿,多因素分析显示维生素D<50nmol/L和早产是小儿发生重症社区获得性肺炎的危险因素。
维生素D<70nmol/L,上呼吸道感染的危险度增加50%;维生素D<50nmol/L,危险度更是增加70%。
国外研究结果显示,维生素D通过调节T细胞、B细胞和单核细胞,影响细胞因子的表达,从而降低炎症反应。
在维生素D缺乏的情况下,鼻病毒会使CCLS、IL-6、IL-29、CXCL8、CXCL10升高,增强炎症反应,而在维生素D补充后CCLS、IL-6、IL-29恢复正常,CXCL8、CXCL10升高更明显,起到加快病毒清理的作用;合胞病毒入侵使CXCL10、IFN-β、IRF1、IRF7升高,而在维生素D补充后,CXCL10、IFN-β、IRF1、IRF7明显降低,LL-37、HBD2升高;流感病毒入侵使TNF-α、IFN-β、ISG15、CXCL8、IL-6、CCL5升高,补充维生素D后趋化因子均降低,LL-37、HBD2升高,达到降低感染、降低病毒复制、减弱上皮细胞死亡,提高中和作用。AD同补,免疫作用1+1>2
维生素D生物学活性的发挥离不开维生素A的辅助,包括其抗感染的作用。维生素A的代谢产物视黄酸作用于视黄酸受体可以促进其与维生素D受体结合成为异二聚体,异二聚体的形成使得维生素D的生物活性加强。因此,无论从普遍缺乏的意义、提高免疫力的作用,还是从受体生物活性层面,AD同补均是最佳的补充方式。儿童免疫相关的其他微量营养素
除了维生素AD,锌和铁等微量元素对儿童的免疫功能也具有重要意义。锌参与DNA和RNA聚合酶的合成,直接参与核酸与蛋白质的合成、能量代谢与氧化还原过程,与细胞分裂及功能表达密切相关,锌对免疫功能的稳定起着重要的作用。锌缺乏会使儿童免疫器官(胸腺、脾等)功能降低或萎缩,使T细胞功能降低,体液免疫功能受损,削弱机体免疫力。此外,锌能增强吞噬细胞的吞噬能力、趋向活动和杀菌能力,而且通过超氧化物歧化酶维持吞噬细胞的自由基水平。研究显示,提高锌的摄入能够降低儿童肺炎的患病率和死亡率。
一项对6-35个月儿童的研究发现,缺锌会增加腹泻和呼吸道感染的发病率,并使病程延长。在肺炎的治疗中无论是单用还是联用,补充锌均可降低5岁以下儿童肺炎的病死率,也可降低5岁以下儿童的肺炎发病率。
缺铁会影响儿童的免疫功能,在反复呼吸道感染和肺炎患儿的体内,铁的水平明显低于正常儿童。其作用机制主要包括:缺铁会导致巨噬细胞、单核细胞吞噬能力降低,导致白细胞、单核细胞等免疫细胞凋亡,激发炎症因子(IL-6、IFN-γ)的活性,加重炎症反应。此外,感染会引起负反馈调节铁水平的Hepcidin蛋白升高,导致肠道对铁的吸收减少,肝脏、脾脏释放铁减少,巨噬细胞释放铁减少,出现血红素生成障碍,引起贫血。综上所述,微量营养素对儿童的免疫力至关重要,缺乏会导致儿童抵抗力下降,感染风险增加,影响儿童健康。2019年由中华预防医学会儿童保健分会发布的《婴幼儿喂养与营养指南》指出:在婴幼儿喂养过程中,由于婴幼儿群体生长发育迅速和对食物供给需求的特殊性,有几种营养素较难满足供给需求,易导致缺乏,包括维生素A、维生素D、铁、锌等。日常生活中家长们应该注意给宝宝合理补充这些微量营养素,避免隐性饥饿的发生。参考文献:[1]The vicious cycle of vitamin a deficiency: A review [J]. Crit Rev Food Sci Nutr,2017.[2]Vitamin A, infection, and immune function[J]. Annu Rev Nutr,2001.[3]Vitamin A supplementation for preventing morbidity and mortality in children from sixmonths to five years of age. Cochrane Database of Systematic Reviews,2017.[4]Vitamin A Deficiency Is Associated with Gastrointestinal and Respiratory Morbidity in School-Age Children[J]. The Journal of Nutrition,2014.[5]维生素A辅助治疗儿童肺炎的Meta分析[J]. 中国当代儿科杂志,2018.[6]Vitamin A deficiency alters rat neutrophil function. J. Nutr,1997.[7]Vitamin A and retinoids in antiviral responses. FASEB J.1996.[8]Vitamin A, Infection, and Immune Function[J]. Annu Rev Nutr,2001.[9] Vitamin D and immune function[J]. Nutrients. 2013 Jul 5;5(7):2502-21.[10]维生素D缺乏与儿童感染性疾病[J].中华检验医学杂志,2015.[11]Retinoid X Receptor :Vitamin D3 Receptor Heterodimers Promote Stable Preinitiation Complex Formation and Direct 1,25-Dihydroxyvitamin D3-Dependent Cell-Free Transcription[J]. Mol Cell Biol,1997.[12]Zinc deficiency: descriptive epidemiology and morbidity among preschool children in peri-urban population in Delhi, India[J]. J Health Popul Nutr,2009.[13]Preventive zinc supplementation in developing countries: impact on mortality and morbidity due to diarrhea, pneumonia and malaria. BMC Publ Health,2011.[14]微量元素锌对小儿反复呼吸道感染的影响[J].当代医学,2010.