温故而知新专栏 | 免疫系统功能失衡机制
文摘
健康医疗
2024-08-07 18:50
北京
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2020年初，一场突如其来的疫情打乱了国人的正常生活，白衣天使们奋斗在抗“疫”最前沿。疫情结束后，人们更加关注健康，更加需要健康领域的专业从业者，给大家以科学的专业知识指导，强化免疫系统。小编总结了免疫功能平衡的专业知识，供大家分享。
由于人们的皮肤和粘膜（例如呼吸道和胃肠道粘膜）暴露于大量微生物和不断形成的恶劣环境中，健康的免疫系统对维护良好的健康是至关重要的。免疫系统功能：对“自己”或“非己”的识别，并排除“非己”以保护体内环境稳定的一种生理反应。功能 | 生理性反应（有利） | 病理性反应（有害） |
免疫防御 | 清除病原微生物及其他抗原 | 过度：超敏反应 低下：免疫缺陷 |
免疫自稳 | 清除损伤组织或衰老细胞 | 失衡：自身免疫性疾病-攻击自身组织 |
免疫监视 | 清除突变或畸形的恶性细胞 | 失衡：持续感染或细胞癌变 |
免疫系统的两个基础系统：分别是先天免疫系统和适应性免疫系统（图1），两个系统相互补充，对不计其数的日常威胁做出应答。两者的区别主要在于应答的速度和特异性。
▲ 先天免疫系统一般表现为持续性应答，也就是不管抗原出现多频繁，该系统都会做出应答。该系统包括中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞等吞噬细胞，理化屏障也被认为是先天免疫的一部分。▲ 适应性免疫系统是在重复暴露于感染的情况下起作用，因为这些细胞会对既往遇到的感染产生记忆。研究认为适应性免疫系统是在进化中新近形成的，该系统包括B细胞和T细胞，这两种细胞合作产生针对入侵有机体的特异性抗体。
环境毒素、压力、生活习惯、营养、年龄和炎症等多个因素都会对免疫系统产生破坏作用，但强化免疫系统则会对机体实现最佳功能起到积极作用。
免疫衰老宽泛定义为免疫系统的年龄相关性变化，研究认为其对感染性疾病、自身免疫、癌症以及心血管、神经退行性疾病、糖尿病、骨质疏松等一些年龄相关疾病的易感性增强、疫苗应答减弱负有部分或直接责任。一些因素是导致免疫功能下降的原因，包括累及胸腺以致新生成的T细胞减少。已有研究显示，人到70岁时，负责生产胸腺肽的胸腺会发生萎缩，其活性会相应的降低1000倍。这种退化导致参加体循环的初始T淋巴细胞数量减少、适应性免疫受损。衰老引发B细胞功能减退和活性氧增加。持续炎症导致反常的“机能亢进”但免疫应答不足，这形成自延续循环（图2）。
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自然杀手细胞（NK细胞）、中性粒细胞、巨噬细胞和嗜酸性粒细胞等先天免疫系统细胞也受衰老影响。例如，老年人中性粒细胞大部分功能会下降，包括趋化作用、微生物吞噬作用，也会影响因可溶性宿主和细菌因素刺激应答产生的超氧化物的生成。有趣的是，中性粒细胞的许多功能缺陷被认为是由于细胞膜的变化，即膜流动性的变化引起的。▲ 预防和逆转免疫衰老的策略
许多策略能通过消除免疫衰老缺陷来为人类造福，例如，运动有增强免疫的效果，尤其是长期运动。研究证实体育运动可以使肺炎发生率下降，也会使因感染而住院的次数下降。体育运动还与包括淋巴细胞过度应答、NK细胞细胞毒性等一些免疫功能标志物的降低相关。
♦ 平衡肠道菌群：
老年人补充益生菌可显著增强NK细胞功能。常见于虚弱的老年人肠道微生物群紊乱，被认为是持续抗原刺激的重要来源。人们怀疑过多的病菌抗原负担是免疫衰老的重要促进因素，这也许能够解释修复肠道菌群为何作用如此显著。
重建健康的肠道微生物群，治疗任何慢性感染前，都应鉴别并祛除诸如口腔或泌尿生殖道感染等慢性炎症源头，这样才能减少或防止炎性衰老导致的免疫衰老。
♦ 改善细胞膜功能：
Omega-3脂肪酸具有良好的抗炎作用，还能改善细胞膜功能，细胞膜功能是在中性粒细胞中发现的特异性年龄相关缺陷。
♦ 平衡营养：
许多营养物可能能够改善免疫功能衰退，包括维生素B12、维生素D和锌。例如，研究显示维生素D能够改善很多免疫功能，还可以在防止胸腺退化方面起到特殊作用。已显示细胞因子IL-7能够增加胸腺活性，而IL-6可能抑制该作用。在最近一项对百岁老人的研究中，维生素D水平低（见于99/104例个体）与IL-6水平升高有关。因而，恢复维生素D的最佳状态可能能够防止IL-6对胸腺活性的抑制作用。
▲ 营养与自身免疫/过敏：
适应性免疫系统，一方面提供更具特异性的病菌应答，但另一方面，也可能会以人体组织和食物抗原等无害非自体组织为靶向，产生不适当的免疫应答。近年来，人们对基因和环境方面的自身免疫病理学和触发因素有了更多了解。其中较充分建立的机制是维生素D不足的状态和肠渗透性、肠菌群改变。
♦ 维生素D不足与免疫失衡：
研究表明维生素D可以增强先天免疫并调节适应性免疫。缺乏维生素D与多种自身免疫疾病发生率升高有关，包括多发性硬化、风湿性关节炎、SLE和炎性肠病。在一项对儿童自出生至30岁的追踪调查中，与摄入较少维生素D补充剂的儿童相比，每日服用剂量为2000 IU的维生素D补充剂的儿童发生I型糖尿病的风险要低80%。最近发现特异性Toll样受体（TLR）的增加与单核细胞的炎性标志物相关，因而认为炎症似乎在I型糖尿病中也起作用。最近一项试验显示，在患有I型糖尿病的患者中，维生素D补充剂可以对一些单核细胞异常情况起到调节作用。♦ 肠渗透性和肠菌群是自身免疫疾病和食物过敏发展过程中的关键因素。
肠屏障功能的改变会使更多的食物性抗原穿过肠屏障，然后这些抗原暴露于粘膜免疫系统，导致抗原特异性应答出现。健康的肠菌群促进口腔耐受形成，病菌暴露打破免疫内稳态。例如，携带大肠杆菌或艰难梭菌数量较多的婴儿的湿疹、复发性哮喘或变应性致敏的发生率增加，与对母亲给予安慰剂相比，对妊娠期和/或哺乳期母亲给予乳杆菌或罗伊氏乳杆菌能够减少其婴儿发生特应性湿疹的风险。▲ 自身免疫/过敏等免疫功能障碍的饮食和环境因素
研究显示聚氯联苯（PCB）和其他有机氯化合物可以引起免疫功能障碍，导致儿童白血病、非何杰金氏淋巴瘤（NHL）、哮喘和中耳炎等疾病的发生。加利福尼亚州最近开展的病例对照研究中，分析了室内灰尘的PCB含量。与暴露量最低的房子相比，在检测到PCB的房子中，发现急性淋巴细胞白血病的发病风险为2倍，暴露量最高的房子的发病风险为3倍。尽管免疫相关基因的多态性会改变这种效应，但有机氯暴露量增加会加大NHL风险。除了有机氯，许多其他环境毒素，尤其是重金属，也能促成免疫功能障碍。例如，水银会导致免疫系统充分活化和自身耐受性丧失。动物模型明确显示水银能够诱导并加重自身免疫，在人体中很可能也有相同作用。有趣的是，研究显示大蒜提取物能够预防体外水银引起的免疫功能障碍。
在肥胖症患者中，T细胞群的亚群及其功能被削弱，尤其是T记忆细胞。幸运的是，肥胖个体中BMI的下降可使T细胞活性恢复正常。其他影响免疫功能的营养因素包括缺乏维生素A、维生素C和硒，而研究证实过度摄入糖会影响先天免疫。例如，在中国，在土壤中贫乏硒的地区，地方性柯萨奇病毒会引起被称为克山病的心肌病。硒补充剂不仅能增强抗病毒免疫力，还可预防能导致毒力增强和心脏病的病毒基因组RNA的遗传适应。硒补充剂似乎还能降低癌症率，诱导针对病毒感染的更好应答，改善衰老对免疫力的影响，增加淋巴细胞数量，增强促有丝分裂反应（Th1）。研究显示葡萄糖消耗会损害单核细胞功能。对健康成人进行75 g葡萄糖口服给药的试验显示，NF-KB结合增加，TNF-α表达也升高，NF-KB结合和TNF-α是炎症和病毒易感性增加的指示物。
♦ 压力影响免疫健康。
精神压力也会损害免疫功能，部分原因是下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴活化损害，结果导致皮质醇/DHEA比值上升。DHEA与NK细胞功能相关，还有许多额外细胞因子被释放，影响先天免疫和适应性免疫。
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温故而知新专栏 | 免疫系统功能失衡的表现及非药物干预1. Dobnig H, Pilz s, Scharnagl H, et al. Independent association of low serum 25-hydroxyvitamin d and 1,25-dihydroxyvitamin d levels with al-causve and Cardio-Vascular mortality. Arcb Intern Med.2008 Jun 23;168(12);:1340-9.2. Wang TJ, Pencina MJ, Booth SL. Vitamin D deficiency and risk of cardiovascular disease. Circulation. 2008 Tan 29;117(4):503-11.3. Reis JP, von Mihlen D, Miller ER, et al. Vitamin D Status and Cardiometabolic Risk Factors in the United States Adolescent Population. Pediatrics. 209 Aug 3. Epub ahead of print.4. Semba RD, Houston DK, Bandinelli S, et al. Relationship of 25-hydroxyvitamin D with all-cause and cardiovascular disease mortality in older community dwelling adults. EurJ Clin Nutr. 2010 Feb;64(2):203-9.5. Fazio S, Palmieri EA, Lombardi G, et al. Efects of thyroid hormone on the cardio-vascular system. Recent Prog Horm Res. 2004;59:31-50.6. Dullaart RP, de Vries R, Roozendaal C, et al. Carotidartery intima media thickness is inversely related to serum free thyroxine in euthyroid subjects. Clin Endocrinol (Oxf). 2007 Nov;67(5):668-73.7. Takamura N, Akilzhanova A, Hayashida N, et al. Thyroid function is associated with carotid intima media thickness in euthyroid subjects. Atherosclerosis. 2008 Sep 27. Epub ahead of print.8. Cappola AR, Fried LP, Arnold AM, et al. Thyroidstatus, cardiovascular risk, and mortality in older adults. JAMA. 2006 Mar 1;295(9):1033-41.9. Virtanen JK, Rissanen TH, Voutilainen S, et al. Mercury as a risk factor for cardiovascular diseases. J Nutr Biochem. 2007 Feb;18(2):75-85.10. Ha MH, Lee DH, Jacobs DR. Association between serum concentrations of persistent organic pollutants and self-reported Cardiovascular disease prevalence: results from the National Health and Nutrition Examination Survey, 1999-2002. Environ Health Perspect. 2007 Aug;115(8):1204-9.11. Lang IA, Galloway TS, Scarlett A, et al. Association of urinary bisphenol A concentration with medical disorders and laboratory abnormalities in adults. JAMA. 2008 Sep 17;300(11):1303-10.12. Everett CJ, Mainous AG 3nd, Frithsen IL, et al. Association of polychlorinated biphenyls with hypertension in the 1999 -2002 National Health and Nutrition Examination Survey. Environ Res. 2008 Sep;108(1):94-7.13. National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). Third Report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III) final report. Circulation. 2002 Dec 17; 106(25):3143-421.14. Panagiotakos DB, Kromhout D, Menotti A, et al. The relation between pulse pressure and cardiovascular mortality in 12,763 middle-aged men from various parts of the world: a 25 -year follow-up of the seven countries study. Arch Intern Med.2005 Oct 10;165(18):2142-7.15. Wilson PW, D'Agostino RB, Levy D, et al. Prediction of coronary heart disease using risk factor categories. Circulation. 1998 May 12;97(18):1837-47.THE END
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