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人体的免疫系统是随着年龄的成长而逐步发育、成熟的,在此过程中,营养、感染和免疫之间存在着互相影响的关系,营养不良会损害免疫系统、增加感染风险,各种微量营养素的足量摄取,对稳固人体的免疫力至关重要。
免疫系统的发育和影响因素
免疫是机体的生理性保护机制,它的作用本质是识别自身,排除异己,维持自身内环境的稳定,儿童的免疫状况则与成人不尽相同。一些传统观点认为,新生儿时期的免疫系统发育尚不成熟,实际上,出生时的人体免疫器官和免疫细胞均已相当成熟,免疫功能低下主要是因为尚未接触抗原、尚未建立免疫记忆[1]。
免疫分为先天免疫和获得性免疫。婴幼儿的获得性免疫主要来自于出生前母亲通过胎盘传递的抗体和出生后母亲的乳汁[2]。到了青春期,青少年的免疫系统已趋于成人水平[3],但一些与生活方式相关的因素依然会影响免疫能力并增加感染风险(如下图),包括性别、疫苗接种史、病原体暴露、特定健康状况和疾病等。
图1. 维生素 D 、维生素E、锌、n-3多不饱和脂肪酸和益生菌对免疫细胞功能的影响
D:维生素D;E:维生素E;Z:锌;n-3:n-3 多不饱和脂肪酸;PB:益生菌。向上的箭头表示正相关,向下的箭头表示负相关[4]。
微量营养素在免疫系统中的重要作用
在生命的各个阶段中,充足的营养都有助于完善、维持免疫系统。碳水化合物、脂肪和蛋白质被称为常量营养素,相对而言,其他营养成分由于需要量较小,每日推荐量以毫克或微克为单位,被称为微量营养素。微量营养素包括矿物质和维生素,有部分矿物质(钙、磷、镁、钾、钠、硫,氯)是常量元素,不在文章讨论的范围。微量营养素是体内激素、酶的重要组成部分或催化剂,在维持人体正常生理功能方面发挥着重要作用[5]。
维生素A、维生素C、维生素D、维生素B2和维生素B12、叶酸、铁、锌、硒等一些微量营养素具有免疫调节和抗氧化作用,能影响儿童机体对感染性疾病的易感性、感染的过程和结果。
抗氧化维生素和微量元素(维生素C、维生素E、硒、铜和锌)可以抵抗活性氧对细胞组织造成的潜在损害,并调节免疫细胞功能,影响细胞因子和前列腺素的产生。学龄前儿童的维生素C摄入量与CD3+T细胞(CD=白细胞分化抗原)和免疫球蛋白A(Immunoglobulin A, IgA)呈正相关趋势,与免疫球蛋白M(Immunoglobulin M, IgM)呈负相关趋势[6]。
足够的维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素E、叶酸和铁、锌、硒、铜可以支持辅助性T细胞1(Th1细胞)介导的免疫反应,并产生足够的促炎性细胞,从而维持有效的免疫反应,避免转变为抗炎辅助性T细胞2(Th2细胞)介导的免疫反应,降低细胞外感染的风险。补充这些微量营养素可将Th2细胞介导的免疫反应逆转为Th1细胞因子调节的反应,并增强先天免疫[7]。
维生素A和维生素D在细胞免疫和体液免疫反应中发挥着重要作用。缺乏维生素A会影响粘膜上皮再生,从而损害先天免疫和适应性免疫反应,导致机体抵抗病原体的能力下降,补充维生素A可逆转维生素A缺乏导致的儿童T细胞亚群异常。给婴儿补充维生素A并使得其维生素A水平恢复到正常范围后,研究对象表现出了积极的细胞免疫反应[6]。
缺乏维生素D可能引起肠道菌群的组成发生改变,减少淋巴细胞数量,使巨噬细胞的免疫能力受损(如抗菌能力下降),降低机体对感染的抵抗力。研究表明,维生素D水平同多种疾病的发病率及病症严重程度存在关联(感染性疾病、普通呼吸道疾病、代谢疾病等)[6],甚至可能增加I型糖尿病、系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病的患病风险[8]。
总体而言,这些维生素和矿物质的摄入不足可能会导致免疫力低下,从而容易产生并加剧营养不良。
我国儿童微量营养素摄入不足
婴幼儿阶段,母乳是影响营养的主要因素。母乳中某些微量营养素的浓度依赖于母体的稳态调节机制,以确保这些营养物质的分泌量满足婴幼儿的需求。母乳中脂溶性和水溶性微量营养素(例如,维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12和维生素C)则取决于母亲的摄入量。然而,只靠母乳中的锌或铁无法满足六月龄以上婴幼儿的微量营养素需求,母乳中的维生素D含量也很低,如果婴幼儿的日晒时长有限,仅通过纯母乳喂养则会造成其维生素D的缺乏[9]。由下表可知,我国儿童普遍存在维生素缺乏的状况。
表1. 我国不同年龄段儿童维生素缺乏情况[n(%)][10]
[按年龄分为 5 组: 婴儿组( ≤ 1 岁) 96 例,幼儿组( 1 岁 < 年龄 ≤ 2 岁) 270例,学龄前组 1( 2 岁 < 年龄 ≤ 4 岁) 444 例,学龄前组 2( 4 岁 < 年龄 ≤ 6 岁) 453 例,学龄组( 6 岁 < 年龄 ≤ 12 岁) 612 例进行统计、比较、分析。]
与婴幼儿相比,学龄前及学龄儿童想要达到最佳免疫功能所需要的微量营养素的量更高。全国营养监测数据显示,近十年我国儿童膳食钙摄入不足的比例最高,约有 87.5%~99.7%的个体每日膳食钙摄入量低于平均需要量(EAR);6~11 岁儿童每日膳食维生素 A、维生素 B1、维生素 B2和维生素 C 摄入量低于 EAR 的比例均高于 66.0%。实验室检测结果显示,我国 6~17 岁儿童的维生素 A 缺乏率与边缘缺乏率分别为 0.96%与 14.7%,维生素 D 缺乏率为 53.2%,铁缺乏率为 11.2%,其中 12~17岁女孩铁缺乏率高达 27.6%[11]。
乳品在免疫调节中的重要作用
乳品中含有人体所需的大部分营养物质,是满足儿童生长发育需求、改善儿童营养状况的理想食品[12]。乳品有益于儿童免疫功能的发展。牛乳中的免疫球蛋白具有广谱的抗菌和抗病毒的能力,同时可通过与致敏原的结合降低过敏性疾病的发生风险。发酵型乳品中含有丰富的益生菌,可以通过调节肠道菌群促进肠道免疫功能,降低呼吸道感染及腹泻的发生率。乳品中钙质含量丰富且易吸收,同时也是B族维生素摄入的良好来源,每日乳品的摄入对于儿童的膳食平衡至关重要。乳品本身是蛋白质、脂质和钙等重要营养素的优质食物来源,又具有乳化及亲水的理化特性,是营养强化的天然优质载体。
基于我国儿童营养现状,可以考虑进行维生素、矿物质等多种营养素的强化,以满足儿童旺盛的生长发育需要。我国儿童维生素D缺乏现象较为普遍,因此常规乳品建议进行维生素D的强化。此外,多不饱和脂肪酸、膳食纤维等对儿童营养与健康的重要作用也已被广泛证实。在法规限定范围内,可以鼓励在儿童用乳品中使用与添加有益于儿童生长发育的营养素,以进一步丰富乳品的营养特性,这对儿童微量营养素缺乏的预防控制具有重要意义[11]。
参考文献: