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Dietary linoleic acid immune inhibitor and disease


Alastair M Sammon 黄 玥 王 劲译
  摘要:对所掌握发表的文献证据进行回顾,表明以玉米为主粮的国家里与疾病有关的观点发生了根本的变化。在这些国家中,膳食亚油酸代谢产物引起免疫状况的变化极大地决定了疾病的模式。高亚油酸摄入、同时缺乏其它多不饱和脂肪酸和核黄素的膳食会导致组织中高前列腺素E2的产生,这反过来又会造成对Th1细胞的增殖及其细胞因子生成的抑制以及对细胞免疫介质的抑制。结核、麻疹、肝细胞瘤、HIV的二次感染和Kwashiorkor病等都会因为细胞免疫的降低而易感。由于在非洲撒哈拉周边地区玉米是主粮,在这些地区与膳食相关的Th1亚型抑制是上述疾病高发的主要因素。
  关键词:玉米;亚油酸;前列腺素E2;细胞免疫;Kwashiorkor;膳食

  结核、麻疹、肝细胞瘤、HIV的二次感染和Kwashiorkor(恶性营养不良病)都会因细胞免疫的降低而易感。例如,非洲结核杆菌的罹患率为34%,西欧为28%。然而1990年非洲预期的活动性结核病患者为2201000 000,但欧洲及其他西方国家仅为31100 000。1977年,特兰斯凯(南非东南部一地区)和非洲每100 000人中大约有11 300人患有活动性结核病。活动性结核病的发病原因小部分是因为结核杆菌感染,而更多的是机体免疫抑制的结果。过去对结核病的高发主要归咎于社会经济和饮食缺乏等,但是对于不同国家发病率的变化要完全由这些因素来解释是很困难的。例如,南非的GNP为$2740,公告的年发病率是170100 000;乍得的GNP为$177,而公告的年发病率是30100 000。
  非洲撒哈拉周边地区HIV感染比发达国家AIDS的恶化和死亡的发生率更高。这也提示在被HIV感染后,血清转化的危险更高。已经提出了很多原因用来解释HIV在异性间快速传播的原因,包括贫穷、无知、性传播疾病(STD)的高发率、文化习俗和免疫激活升高等,但仍存在许多其他可能因素。如乌干达报道的一种季节模式,该模式提示环境因素可影响这种疾病的缓解和加剧。同样还认为STDs、再次怀孕和免疫激活会引起从HIV感染更快地发展为AIDS或死亡,这是由于结核病,这种HIV感染者最常见的机会感染。至今还无足够的证据表明可以将非洲AIDS的不同病变过程完全归于这其中一种或全部因素。
  Kwashiorkor病是以玉米为主粮的地区中一种儿童营养不良性疾病,已有人提出膳食缺乏是问题的根本所在。败血症是常见的末期并发症,对结核和麻疹等疾病抵抗力弱。非洲的麻疹不像西欧国家的那样病变过程相对温和,这种疾病及其并发症非常严重,对儿童死亡率的影响极大,并常和营养不良疾病,尤其是Kwashiorkor病相关联。
在所有这些疾病中,与其有关的综合发病因素的作用机制尚不明确。本文提出一个有特定病理机制的观点,该观点与膳食亚油酸摄入相对过多有关,并认为是上述疾病发生和发展的主要因素。

方法

  通过检索相应期刊和文献综述、Medline检索、相互参照检索等方法,查找到有关文献,并在此基础上提出假设。

结果

  玉米是一种在相对贫瘠土壤中容易生长的高产农作物。一百多年前从南非开始在整个非洲种植,现已成为本世纪南非最主要的膳食成分。玉米含5%~6%不饱和脂肪酸,主要为亚油酸。在东非、中非、南非的某些地区,玉米几乎是唯一的能量来源,并且在西非现在的消费量也在上升。在严重依赖玉米的群体中,主要疾病癞皮病是由于维生素缺乏所致,但也会发生核黄素缺乏病。

高亚油酸导致高前列腺素E2的产生

  亚油酸是前列腺素E2(PGE2)的前体。高膳食亚油酸导致胃内高浓度PGE2,因此门静脉内也有高PGE2水平(fig.1)。在一些以玉米为主粮的群体中,报道了由胃内高PGE2所致的综合征。一项自愿者参加的研究显示,和对照组相比,志愿者高亚油酸膳食会造成尿中PGE2水平的升高。当亚油酸摄入量高时,唾液腺和齿龈能产生大量的PGE2。动物实验中发现富含亚油酸的饮食会造成血浆PGE2水平较高。
  血浆及机体脂肪组织的成分反映了膳食脂肪的摄入量,因此膳食对亚油酸的生物利用率、血浆亚油酸水平及其代谢产物等有长期的影响。膳食中其他多不饱和脂肪酸(PUFAs)的缺乏会进一步造成PGE2浓度的升高,如鱼油的PUFAs包括二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等,它们能抑制亚油酸向PGE2的转化。氢化食品如人造奶油等含有的反式PUFAs也能竞争性抑制天然PUFAs的利用。

核黄素缺乏加剧高PGE2的产生

  核黄素(维生素B2)缺乏会促进亚油酸向PGE2的转化。核黄素为谷胱甘肽的生成提供巯基,因此核黄素的缺乏导致谷胱甘肽的缺乏。谷胱甘肽在PGE2的合成中起抑制调节的作用,所以当其缺乏时,PGE2生成增多。
  高亚油酸、低其他种类的PUFAs以及包括核黄素在内的低维生素含量的饮食是非洲结核、HIV、麻疹和Kwashiorkor病等多发地区的膳食模式特点。

PGE2抑制细胞免疫

  T辅助淋巴细胞的Th1亚群调控着迟发型超敏感反应。它们能产生干扰素γ(IFNγ)、白介素2(IL2)和肿瘤坏死因子β。它们和Th2亚群完全不同,Th2亚群调控体液免疫反应。
  PGE2抑制与T细胞的Th1亚群有关的细胞免疫,IFNγ、IL2生成能力降低,这种效应在原初T细胞激发水平表现出来。当PGE2生成失控时,会造成失控及不恰当的细胞免疫抑制,导致感染易感性升高。下面的例子可说明这种情况:布洛芬抑制细胞免疫,发生细胞免疫下降后发生出血,布洛芬是PGE2生成抑制剂。

过多亚油酸抑制细胞免疫

  过多膳食亚油酸会造成免疫抑制,但同时抑制PGE2的产生可防止或减少细胞免疫的降低。这方面的研究对这种理论提供了一些支持。如外伤或烧伤时的免疫力的降低与前列腺素有关,并且这种免疫降低也能被n3系列PUFAs所阻断。

降低的细胞免疫和疾病

结核病
  结核感染的防护主要由Th1细胞进行调控,当它们的在数量上受到限制或减少时,机体防御即受到损害(fig. 2)。结核病与1类反应降低和HIV感染特征的CD4+计数减少显著相关,但也观察到它比其他的机会感染有着更高的CD4+计数。这可能是由于正处于HIV感染的早期Th1免疫缺失阶段,此阶段CD4+计数接近正常水平。结核的多种耐药性和这种不良的Th1反应有关。
  通过这些可以推论,膳食所致Th1功能免疫缺陷会增加结核的易感性,结核菌素的迟发超敏反应在营养不良的儿童中减弱。


HIV感染
  HIV感染与PGE2造成的类似免疫抑制有关(fig. 3)。HIV会降低Th1亚群的增殖和细胞因子的产生,这在总淋巴细胞或CD4+计数全面下降前就会发生。
  已存在膳食所致Th1亚群反应抑制的情况会加剧HIV感染向AIDS的转化,至少部分是通过促进AIDS的机会感染所致。由于膳食和HIV相关免疫抑制的协同作用,使得在发展成为AIDS之前的HIV感染早期,就对威胁生命的感染易感。长期由于饮食因素所致的1型免疫反应的降低也能使HIV感染者易于发生HIV血清转化,因为防护HIV的天然屏障可能大部分由Th1反应来承担。


Kwashiorkor病
  Kwashiorkor病除了水肿、生长迟缓、腹泻和烦躁易怒等主要特征外,细胞免疫也普遍下降,并且患儿对传染病高度易感(fig. 4)。Kwashiorkor病的患儿外周血中T细胞减少,并且CD4+细胞先减少。


  一项研究对25名死于Kwashiorkor病的儿童进行尸体解剖,发现其中21人有“营养性胸腺切除”现象。Watts等证实了在营养不良时常见胸腺萎缩;一岁以下的儿童尤其易患Kwashiorkor病,他们的胸腺萎缩是很严重的。Williams等指出,鱼肝油是EPA的良好来源,因而能抑制PGE2的产生,能有效治疗Kwashiorkor病。
麻疹
  在严重营养不良的儿童中,麻疹会造成高死亡率。在莱索托中心医院,28名患有麻疹的营养不良儿童中5名死亡。麻疹病毒的控制由T细胞的Th1亚群调控,该病病变严重的原因可能包括低水平的病毒清除活性以及对二次感染的易感性。
肝细胞瘤
  肝细胞瘤在非洲大部分地区常见。在大鼠实验中观察到,膳食亚油酸促进肝细胞瘤的生长(fig.5),而消炎痛却能抑制其生长。类似地,发现鱼油也能抑制肝癌发生,延缓其生长。亚油酸的这种效应可能是通过PGE2来起作用。门静脉的PGE2也呈现出能抑制肝脏相关免疫,促进肝转移瘤的形成。

讨论

  在冈比亚,已有证据表明胎儿营养不良能导致免疫活性的终身改变。尽管由于营养素干预或缺乏等特定情况下,这可能会造成不可逆改变,但本文中我们讨论的是营养性、潜在可逆型免疫失调。在那些人口众多、贫困和社会混乱共同存在的地方,玉米这种高产并且不需要太多照料和雨水就能生长的植物是一种非常有价值的作物。然而,仅以玉米为主要粮食来源的膳食模式是极有缺陷的,并且这就是许多被称为“贫困病”的疾病的根源。
  其他一些以细胞免疫为主要防护手段的疾病(如囊虫病、疟疾、利什曼病、梅毒、麻风等),在这种状况下也多发。
  由短期饮食原因所致免疫特征的改变意味着可能通过膳食来重新调节免疫特征。增加膳食n3 PUFAs比降低n6 PUFAs能更有效地减少PGE2的合成。这提示这可能是解决这一问题有效可行的方法。
  译自: Postgrad Med J, 1999, 75881∶129-132]