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阳康后是否二次感染,长新冠与肠道菌群的关联,多种潜在的干预措施

谷禾健康

随着大家陆续“阳康”,大家逐渐恢复以往的生活,城市的烟火气回来了。

然而阳康后真的万事大吉了吗?

还是有很多朋友处于这样的状态:感觉恢复了,又好像没有完全恢复,身体多少有点不适,开始关心:

  • 什么时候可以彻底恢复健康?
  • 会不会二次感染?多久可能再感染?
  • 转阴后病毒还会在体内造成破坏吗?
  • 这会不会出现后遗症?
  • 这种不适感大家都有吗?有多少人会得?
  • ……

这种新冠肺炎后遗症,也就是临床上常说的“长新冠”,已经成为部分人不得不面临的事实。

“长新冠”是一种多系统疾病,据估计,全球至少有 6500 万人患有长新冠,病例每天都在增加。由于许多未记录在案,这个数字实际可能要高得多

“长新冠”与所有年龄段和急性期疾病严重程度相关,许多患者在多个器官系统中经历了数十种疾病,包括心血管、血栓、脑血管疾病、2型糖尿病、自主神经功能障碍等。基于对其超过 2 年的研究,如果不采取行动任其发展,很大一部分患有长新冠的人可能会有严重后果

新出现的临床前和临床研究表明,肠道微生物群可能有助于理解 COVID-19 的发病机制和疾病结果;SARS-CoV-2 感染肠道微生物群的改变有关,并与炎症和免疫反应相关。

本文基于多篇文献报道,主要介绍关于“二次感染”以及“长新冠”问题的最新研究进展,同时也着重介绍了多种与新冠恢复期调理相关的干预措施

本文由于篇幅较长,主要分为上、中、下三大篇章,主要包括以下内容:

上篇: 关于“二次感染”

  • “二次感染”的风险有多大?
  • 既往感染的保护程度和持续时间
  • 什么人群更容易发生“二次感染”?
  • “二次感染”的症状如何?
  • 接下来疫情可能的趋势?

中篇: 关于“长新冠”

  • “长新冠”的基本认识包括如何定义、什么样的表现、持续时间多久、多少人会患上,哪些人群更可能出现等。
  • “长新冠”的多种不良后果及机制
  • COVID & 免疫系统 & 肠道菌群
  • 肠道菌群-器官轴在长新冠多器官功能障碍中的作用

下篇: 关于“干预措施”

  • 饮食、生活方式的调整包括地中海饮食、植物性饮食、间歇性禁食、适当运动(太极拳、八段锦等)、戒烟、冥想、日常防护等。
  • 基于菌群的干预措施包括益生菌、益生元、合生元、后生元、粪菌移植、抗生素管理等
  • 天然产物、微量元素等补充剂——植物化学物质包括槲皮素、姜黄素、白藜芦醇、羟基酪醇、类胡萝卜素——微量元素包括维生素A、B、C、D、E、铁、锌、硒、铜——药用植物包括吉 洛 伊、甘草、茯苓、蒙古紫云英等

上 篇

关于 “二次感染”

已经阳康的朋友,可能关心会不会马上又来一波,出现“二次感染”?

我们先了解一下,二次感染指的是什么?

“二次感染” 也叫“再感染”或者“重复感染”,是指一个人感染了新冠之后,经过足够的时间,然后再次感染。一般而言,如果一个人在第一次阳性检测后 90 天或更长时间再次检测呈阳性,则被视为二次感染。

注:也有部分研究定义间隔>30天。

再感染后可能出现临床症状,患者因核酸载量高而具有传染性。

1.1
“二次感染”的风险有多大?

与没感染过的人群相比,已经感染过的人群再感染风险低87%

先看一组数据:

一项Meta分析综合了先前感染SARS-CoV-2人群再感染风险的全球证据:先前感染SARS-CoV-2的人可能会再次感染,他们的感染风险比之前没有感染的人

SARS-CoV-2再感染发病率为:

0.7 / 10,000人日(标准差0.33).

以前感染过的人比从未感染过的人再次感染的可能性低87%(HR = 0.12)。

注:该研究荟萃分析和系统审查分别包括11项研究和11份病例报告(样本量都不小于100)。

看到这里是不是觉得可以放心了,再次感染的概率很低?

并不一定。需要注意的是,该研究虽在近期发表,但研究的数据是基于出现在2021年4月及之前的毒株,当时奥密克戎变种尚未出现。

研究表明,奥密克戎变异株的免疫逃逸,导致比其他变异株具有更高的传播。那么,有没有关于奥密克戎毒株的数据?

有。

与感染过德尔塔毒株的人群相比,在奥密克戎阶段,再感染风险显著高于德尔塔时期

一项回顾性观察性研究,分析来自意大利北部利古里亚地区的感染者,在研究期间(2021年9月至2022年5月),利古里亚记录了335117例SARS-CoV-2感染病例,其中15715例再次感染。在奥密克戎阶段(从2022年1月3日开始占主导地位),再感染的风险是德尔塔阶段的4.89倍(p<0.001)。

其他也有来自意大利的研究(2021年8月至2022年3月)认为,奥密克戎时期的再感染风险比德尔塔时期高18倍

DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2022.27.20.2200372

英国爱丁堡大学的研究人员发现,奥密克戎变异株的可能再感染率约为德尔塔变异株的10倍

来自圣保罗大学医院281名医护人员的再感染率(2020年3月10日至2022年3月10日):

奥密克戎时期再感染率显著增加0.8%到4.3%;相对风险5.45 [95%IC 3.80–7.81];p < 0.001)

Guedes AR, et al., Sci Rep. 2023

关于奥密克戎再感染率上升的证据相当多,此处就不一一列举了。既往感染虽然可以在一定程度上防止新冠的再次感染,但对于奥密克戎来说,之前的抗体保护作用较弱,并且在一定期限后迅速减弱,接下来我们来看一下,既往感染的保护期限大概能维持多久。

1.2
既往感染的保护程度和持续时间

队列研究证实,既往感染对奥密克戎变异株(BA.1、BA.2、BA.4 和 BA.5)再感染的保护作用低于对德尔塔和较旧变异株再感染的保护作用。

50项研究共纳入118名再感染患者,从首次感染到再感染的最短时间为19日,最长为293日。

● 针对奥密克戎BA.1和BA.2毒株:

先前感染德尔塔变异株可将症状性感染的风险降低50%至67%.

在丹麦的一项队列研究中,如果先前感染发生在3至6个月前,则对奥密克戎BA.1或BA.2的保护率为43.1%,如果先前感染至少发生在6个月前,则为22.2%.

● 针对奥密克戎BA.4和BA.5毒株:

BA.4 和 BA.5 这两个变体与 BA.2 的相似性高于 BA.1 菌株,携带着它们自己独特的突变,包括病毒刺突蛋白中 L452R 和 F486V 的变化,这些变化可能会调整其锁定宿主细胞并避开某些免疫反应的能力。

对卡塔尔人群的分析提供了关于奥密克戎BA.4和BA.5防护的详细信息:

在未接种疫苗的人群中,既往感染奥密克戎BA.1或BA.2使任何感染奥密克戎BA.4或BA.5的风险降低至少68.7%(CI,64.0%至72.9%),而如果先前感染发生在奥密克戎变异株出现之前,则仅为27.7%(CI,19.3%至35.2%).

针对BA.4或BA.5免受BA.1或BA.2感染的保护作用在4个月内是强大,但这种保护可能会迅速减弱

关于再感染的风险和保护期限的研究

doi:10.7326/M22-1745

1.3
什么人群更容易发生“二次感染”?

高龄和抑郁状态是奥密克戎再感染的危险因素

一项前瞻性队列研究,纳入了 933 名被诊断为 Omicron BA.2.2 感染且治疗后检测呈阴性的成年患者。

最终,683例符合标准,进行研究分析。

注:数据来源以及筛选标准:

患者来自四川省临水县,数据由四川省疾病预防控制中心提供。如果患者符合以下任何标准,则被排除在外:

感染前诊断为精神疾病,伴随需要住院治疗的严重疾病,以及交流障碍或拒绝参与。

在683名奥密克戎感染患者中,出院后30天内有116例再阳性,总体再阳性率为16.4%.

预测再阳性风险变量的单变量逻辑回归

DOI:10.3389/fpubh.2022.1014470

注:PHQ-9,患者健康问卷九。PHQ-9量表的总分范围为0至27分,其中0至5分表示没有抑郁,得分>5表示抑郁状态;评分越高,抑郁症状越严重。

比较分析显示:

  • ≥60岁患者从感染到康复的时间明显长于60<岁患者(17.2±4.5 vs. 16.0 ± 4.4,P = 0.003).
  • 抑郁患者(PHQ-9≥5) 从感染到康复的时间明显长于非抑郁(PHQ-9<5)患者(17.5 ± 4.2 vs 16.2 ± 4.5,P = 0.026

慢性肾功能衰竭、心血管疾病、支气管肺病、神经病变和自身免疫性等疾病患者再感染的风险相对增加

来自意大利北部地区的数据显示:

女性个体的再感染风险比男性高17%(OR为1.17,95%CI为1.13-1.21,p <0.0001)

在再感染者中,60岁及以上至少一种潜在慢性病人群的风险比其他年龄组高7倍

慢性心血管疾病中,心力衰竭脑血管病变与再感染风险的相关性最高,风险为1.24(95%CI为1.04-1.47,p = 0.0184)和1.49(95%CI为1.29-1.71,p <0.0001)是 未再感染个体的1.24倍(95%CI为1.29-1.71,p 0.0001).

慢性肾衰竭患者中,接受透析的患者再感染风险几乎高出 3 倍(OR 为 2.77,95% CI 为 1.76–4.38,p < 0.0001).

与未再感染者相比,哮喘呼吸衰竭/氧疗患者的再感染风险分别增加 1.17 倍(95% CI 为 1.05 –1.33,p = 0.0070)和 1.67 倍(95% CI 为 1.23–2.25,p = 0.0009).

神经病变患者中,癫痫患者、帕金森病尔茨海默病的再感染风险几乎是未再感染个体的两倍

痴呆患者的风险大约高出四倍(OR为3.71,95%CI为3.04-4.52,p <0.0001).

在患有自身免疫性疾病的个体中,桥本甲状腺炎是再感染个体中最相关的疾病(OR为1.19,95%CI为1.00-1.44,p = 0.0479)

2021年9月至2022年5月期间与SARS-CoV-2再次感染患者有关的主要合并症的详细信息:

doi: 10.3390/vaccines10111885

此外,2022年发表的一篇系统评价报告了2019年12月1日至2021年9月1日的数据,发现高血压肥胖是再感染患者中常见的,其次是终末期肾衰竭、哮喘、慢性阻塞性肺病、痴呆、血脂异常和2型糖尿病。

其他研究也报道,终末期肾衰竭、高血压、糖尿病、慢性呼吸系统疾病、肝病和心血管疾病病史患者的再感染风险更高

1.4
“二次感染”的症状如何?

二次感染依然有症状

大多数再感染患者表现出临床症状,只有少数研究报告患者在第一次和继发感染时无症状

其他包括50项研究的数据显示再感染患者特征:

注:以上数据是2019年12月1日至2021年9月1日期间的研究

二次感染相对首次感染严重程度有所减轻

韩国疾病控制和预防局于2020年1月20日至2022年5月7日在流行病学调查中通过综合系统报告的新冠肺炎病例数据库与健康保险审查和评估服务系统合并。使用具有二项分布的广义线性模型估计二次感染发作时与一次感染时的严重性比值比(SOR)。

结果发现,在所有患者中,再次感染的SOR为0.89(95%置信区间[CI]:0.82–0.95),与首次感染发作相比,严重程度有所减轻

一项研究显示,截至 2022 年 11 月 9 日,估计 94%(95% CrI,79%-99%)的美国人口至少感染过一次 SARS-CoV-2。

2022年11月针对SARS-CoV-2感染和重症的有效保护大大高于2021年12月

结果发现,2022年11月9日,在美国,对奥密克戎变异株SARS-CoV-2感染的保护估计为63%(51%-75%),对重症的保护率为89%(83%-92%).

11 月的人口免疫力高于最初奥密克戎激增后立即出现的情况。

对二次感染后的重症情况,不同研究结果不一致。

发表在《Nature Medicine》的一项研究建立了一个包括5819264人的队列,其中SARS-CoV-2感染者(n = 443588)、再感染(两次或多次感染,n = 40947)和非感染对照(n = 5334729). 使用逆概率加权生存模型来估计死亡、住院和事件后遗症的风险和6个月的负担。

结果发现,与无再感染相比,再感染增加了死亡风险(危险比(HR) = 2.17,95%置信区间(CI)1.93–2.45),住院风险(HR = 3.32,95%可信区间3.13-3.51)和后遗症风险,包括肺部、心血管、血液学、糖尿病、胃肠道、肾脏、精神健康、肌肉骨骼和神经系统疾病。无论疫苗接种状况如何,风险都很明显

Bowe B, et al., Nat Med. 2022

风险在急性期最为明显,但在6个月后持续存在。与未感染的对照组相比,反复感染的累积风险和负担随着感染次数的增加而增加

注:该研究数据主要来自美国退伍军人事务部国家医疗保健数据库,选取时间在2020年3月1日至2022年4月6日期间。退伍军人事务部的人口大多由老年人和男性组成,该队列也包括 10.3% 的女性,12% 在 38.8 岁以下(2021 年美国人口的中位年龄)。

1.5
接下来疫情可能的趋势?

关于未来:

  • 奥密克戎亚变体可能会继续,新的变体会在现有的免疫力中寻找更多的漏洞。
  • 当然也有可能 SARS-CoV-2 家族树的一个分支出现了一种变体,该变体不同于奥密克戎的变体。

英国牛津大学研究病毒进化的科学家认为,奥密克戎及其分支继续占据主导地位的时间越长,慢性感染产生全新变种可能性就越小

流行病学研究表明,连续的 COVID-19 浪潮正在变得温和。但这种趋势不应该被视为理所当然

随着全球对反复接种疫苗和感染后免疫力的增强,研究人员预计 SARS-CoV-2 浪潮的频率将会放缓

也有研究人员认为,SARS-CoV-2 的一个可能未来是,随季节起伏,通常在冬季达到顶峰,通常每三年左右重新感染一次。

关于其带来的症状是否会越来越轻等问题,研究人员还将持续关注。

总的来说,COVID-19疫情是一个高度动态的全球事件,各种流行病学驱动因素随着时间的推移而变化(包括新变异株的出现、疫苗吸收的增加和免疫力的减弱等各种因素),再感染的流行病学及其健康后果也可能随着时间的推移而改变

对于已经感染过一次的人来说,继续保持警惕,降低再感染的风险,对于整体健康来说可能很重要。

以上是针对阳康后担心自己是否会二次感染的朋友的问题,然而也有一些朋友到现在,仍然觉得身体没有完全恢复,那就要考虑新冠可能带来的后遗症也就是临床上说的“长新冠”,接下来章节,我们来了解一下关于“长新冠”及其持续时间,什么人群容易发生,会影响哪些器官功能,具体形成机制,与肠道菌群的关联等。

中 篇

关于“长新冠”

2.1 “ 长新冠 ” 的基本认识

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“长新冠”是如何定义的?

2021年10月,世界卫生组织将其定义为

有疑似或确诊新冠感染史,通常发生于起病三个月后,症状通常至少持续两个月,且不能被其他诊断所解释的症状。

“长新冠”会有哪些表现?

常见症状包括:

  • 全身疲劳
  • 呼吸急促
  • 嗅觉减退/丧失
  • 认知功能障碍
  • 肌肉疼痛
  • ……

也包括其他一些症状,通常或多或少会影响日常生活。

症状可能是:

从新冠急性发作初步恢复后新出现的症状;

也可能从最初的疾病中持续存在

也可能随着时间的推移而波动或复发

“长新冠”什么时候发生发展?持续多长时间?

症状的发作和时间过程因个体症状类型而异。

神经系统症状通常延迟发作数周至数月:在有认知症状的参与者中,43%的人报告在COVID-19至少1个月后才出现认知症状,延迟发作与年龄较轻有关。一些神经认知症状会随着时间的推移而恶化,并且往往会持续更长时间。而胃肠道和呼吸道症状更容易解决。

关节、骨骼、耳朵、脖子和背部的疼痛在1年时比2个月时更常见,感觉异常、脱发、视力模糊以及腿、手和脚肿胀也是如此。

麻痹症在初次感染后平均3个月发病;与其他神经认知症状不同,它通常会随着时间的推移而减少。

很少有长新冠患者能够完全康复,一项研究发现,在最初感染2个月后出现症状的患者中,85%在症状出现1年后出现症状。尽管ME/CFS和自主神经障碍的诊断通常是终身的,但未来的预后仍不确定。

有多少人会患“长新冠”?

据保守估计,全世界至少有 6500万 人患有长新冠,病例每天都在增加。

注:有许多未登记病例,这个数字实际上可能要高的多。

据估计,非住院病例的发病率为10-30%,住院病例为50-70%,接种疫苗病例为10-12%。

长冠肺炎与所有年龄段和急性期疾病严重程度相关,36岁至50岁之间的确诊率最高大多数长冠肺炎病例发生在患有轻度急性疾病的非住院患者中,因为该人群占新冠肺炎总病例的大多数。

哪些人群更有可能患“长新冠”?

风险因素可能包括:

  • 性别(女性)
  • 2 型糖尿病
  • EBV 再激活
  • 存在特异性自身抗体
  • 结缔组织疾病
  • 注意力缺陷多动障碍
  • 慢性荨麻疹
  • 过敏性鼻炎
  • 某些种族(具有西班牙裔或拉丁裔血统的人)
  • 社会经济风险因素包括收入较低人群;感染后最初几周无法休息的人
  • 感染新冠前,原有病毒和细菌感染人群例如,肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征,长新冠具有其机制和表型特征

注:三分之一的长期 COVID 患者没有确定的原有疾病。

COVID-19 可能对任何患者产生长期影响,包括无症状或轻症患者。相比儿童和青少年,“长新冠”看起来在成人中更为常见。

“长新冠”的发病机制?

简单来说,潜在机制包括:

  • 免疫失调
  • 微生物群破坏
  • 自身免疫、
  • 凝血和内皮细胞异常
  • 神经信号传导功能障碍

DOI: 10.1038/s41579-022-00846-2

以上是关于“长新冠”的一些基本科普,具体关于“长新冠”带来的多种不良后果,需要关注的疾病,形成机制,与菌群的关联等,我们将在接下来的小节详细介绍。

2.2 长新冠的多种不良后果及机制

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长新冠包括多种不良后果,常见的新发疾病包括:心血管、血栓和脑血管疾病, 2型糖尿病、肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)和自主神经功能障碍,体位性心动过速综合征 (POTS).

长新冠症状及其对多种不同病理器官的影响

Davis HE, et al., Nat Rev Microbiol. 2023

血管问题和器官损伤

SARS-CoV-2会损害许多器官系统。在不同组织中已经证明的损伤主要归因于免疫介导的反应和炎症,而不是病毒对细胞的直接感染。

环系统破坏包括内皮功能障碍和随后的下游影响,以及深静脉血栓形成、肺栓塞和出血事件的风险增加。

微凝块-> 促进血栓形成

在急性新冠肺炎和长冠肺炎中检测到的微凝块有助于血栓形成,在长新冠中也发现了血细胞大小和硬度的长期变化,有可能影响氧气输送。感染18个月后,长新冠患者的血管密度长期降低,特别影响小毛细血管。

心血管疾病风险增加

对美国退伍军人事务部数据库的分析显示,SARS-CoV-2感染1年后超过150000人患多种心血管疾病风险显著增加,包括心力衰竭、心律失常和中风,与最初出现新冠肺炎的严重程度无关。

持久的心脏异常

心脏MRI研究显示,在100名既往有新冠肺炎发作史的患者中,78%的患者(感染后平均71天进行调查)和58%的长期冠状病毒感染者(感染后12个月进行研究)存在心脏损害,这增强了心脏异常的持久性

新冠与多器官损害有关

除了心脏之外,新冠还与其他多种器官受损相关。

一项针对低风险个体的前瞻性研究,观察了心脏、肺、肝脏、肾脏、胰腺和脾脏,发现201名患者中70%至少有一个器官受损29%有多个器官受损。

在同一研究小组对536名参与者进行的一项为期一年的随访研究中,研究作者发现,59%的人有单器官损伤27%的人有多器官损伤。

一项针对VA数据的专门肾脏研究,包括89000多名患有新冠肺炎的患者,发现许多肾脏不良结果的风险增加

另一项VA数据分析,包括181000多名患有新冠肺炎的患者,发现感染也会增加2型糖尿病的风险

长新冠患者的心血管疾病风险增加,此外,器官损伤似乎是持久的,长期影响仍然未知。

神经和认知系统

神经和认知系统的症状是长新冠的主要特征,包括感觉运动症状,记忆丧失认知障碍、感觉异常、头晕和平衡问题、对光和噪音的敏感性、嗅觉或味觉丧失(或幻觉)以及自主神经功能障碍,影响日常生活。长新冠的前庭听觉表现包括耳鸣、听力损失和眩晕。

认知障碍程度,类似酒驾上限

一项荟萃分析中,在感染后12周32%的新冠肺炎患者出现疲劳22%的患者出现认知障碍。长新冠患者的认知障碍会使人衰弱,与英国酒后驾驶限制的醉酒程度或认知衰老10年的程度相同,并且可能会随着时间的推移而增加。

犬尿氨酸途径的激活可能与认知障碍相关

一项研究发现,16%的患者在感染后2个月出现,26%的患者在感染后12个月出现。犬尿氨酸途径的激活,特别是代谢产物喹啉酸、3-羟基邻氨基苯甲酸和犬尿氨素的存在,已在长新冠中确认,并与认知障碍相关

部分患者可能没有意识到认知障碍

在新冠康复的个体中也发现了认知障碍,当使用客观与主观测量时,认知障碍的比率更高,这表明有一部分认知障碍患者可能没有意识到和/或报告他们的障碍。

认知障碍是一种独立于焦虑和抑郁等心理健康状况的特征

认知障碍在住院和非住院患者中发生率相似。一份有130多万新冠肺炎患者参与的报告显示,随着时间的推移,焦虑和抑郁等心理健康状况恢复正常,但认知障碍(脑雾)、癫痫、痴呆、精神病和其他神经认知疾病的风险增加至少持续了2年。

神经病理学的可能机制包括:神经炎症、凝血病和内皮功能障碍对血管的损伤以及神经损伤

长新冠患者脑脊液异常,年龄较小可能延迟发作

研究发现,患有长新冠的患者存在阿尔茨海默病样信号,脑和脑干代谢低下与特异性症状和长新冠患者中的异常脑脊液发现相关,且年龄较小与神经症状延迟发作相关。

长新冠患者——“化疗脑”

在最近的一份预印本中,轻度感染的长新冠患者的多线细胞失调和髓磷脂丢失,其小胶质细胞反应性类似于化疗,即“化疗脑”。

即使非住院患者,认知能力也可能下降

英国生物银行(UK Biobank)的一项研究,包括新冠流行前后相同患者以及对照组的大脑成像,显示眶额皮层和海马旁回(初级嗅觉皮层相关区域的组织损伤标志物)的灰质厚度减少,与对照组相比,即使是非住院患者,新冠后患者的大脑整体缩小,认知能力下降更大

尽管该研究将新冠感染者与对照组进行了比较,但并不是特别长的新冠患者,这可能对长新冠的认知成分有影响。在中枢神经系统中发现了线粒体蛋白以及SARS-CoV-2刺突蛋白核衣壳蛋白异常水平。在长新冠中也发现了四氢生物蝶呤缺乏症氧化应激

眼睛不适?可能与病毒在视网膜感染和复制有关

在眼睛中,在长新冠患者中发现角膜小神经纤维丢失树突细胞密度增加,瞳孔光反应显著改变,视网膜微循环受损。SARS-CoV-2可以在视网膜和大脑类器官中感染和复制。长新冠的其他表现包括视网膜出血、棉絮斑和视网膜静脉闭塞。

焦虑和抑郁人群比例上升

在爱尔兰,研究报告了20-28%的普通人群出现焦虑和抑郁症状,多达4%的人有自残或自杀的想法。而在2018年爱尔兰健康调查(一项全国性的代表性调查),结果显示,在新冠大流行之前,自我报告的抑郁和焦虑发生率为6%.

仓鼠模型:持续炎症与焦虑和抑郁行为相关

轻度感染的小鼠模型显示小胶质细胞反应性CCL11水平升高,这与认知功能障碍和受损神经发生有关。

仓鼠模型表现出持续的炎症状态,包括T细胞和髓细胞活化、产生促炎细胞因子和干扰素反应,与仓鼠的焦虑和抑郁行为相关,在新冠肺炎患者的组织中发现了类似的转录特征。轻度疾病感染的非人灵长类动物表现出神经炎症、神经元损伤和凋亡、脑微出血、慢性低氧血症和脑缺氧

血液皮质醇水平较低,持续症状超过1年

最近的报告表明,与对照组相比,长新冠患者的血液皮质醇水平较低,持续症状超过1年。肾上腺产生的低皮质醇应通过垂体产生的促肾上腺皮质激素(ACTH)来补偿,但事实并非如此,这支持下丘脑-垂体-肾上腺轴功能失调。这也可能反映了潜在的神经炎症过程。此前,ME/CFS患者的皮质醇水平较低。

注:ME/CFS——肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征,是一种多系统神经免疫性疾病。将在下一小节详细阐述。

ME/CFS、自主神经功能障碍和相关疾病

ME/CFS通常在病毒或细菌感染后发病。标准包括至少6个月的“疾病前从事职业、教育、社会或个人活动的能力大幅降低或受损”,伴随着无法通过休息缓解的严重疲劳,以及运动后不适、睡眠不足认知障碍直立不耐受(或两者兼有)。

高达75%的ME/CFS患者不能全职工作,25%的人患有重度ME/CFS,这通常意味着他们卧床,对感官输入极度敏感,并依赖他人照顾

大约一半的长新冠患者符合ME/CFS标准

许多研究人员评论了ME/CFS与长新冠之间的相似性;据估计,大约一半的长新冠患者符合ME/CFS标准,在测量运动后不适的主要ME/CFS症状的研究中,大多数长新冠患者报告经历了运动后不舒服

一项对长新冠患者和ME/CFS患者的直立压力的研究发现,与健康个体相比,两组患者的血流动力学、症状和认知异常相似

• ME/CFS中一致的异常发现

包括自然杀伤细胞功能减弱、T细胞衰竭其他T细胞异常、线粒体功能障碍以及血管和内皮异常,包括红细胞变形和血容量减少。

其他异常包括运动不耐受、耗氧量受损和无氧阈值降低,以及代谢异常,包括脂肪酸和氨基酸的使用改变。还观察到神经功能改变,包括神经炎症、脑血流减少、脑干异常和心室乳酸水平升高,以及眼睛和视力异常。反应性疱疹病毒(包括EBV、HHV-6、HHV-7和人巨细胞病毒)也与ME/CFS相关。

• 长新冠患者中观察到上述这些发现

长新冠研究发现,线粒体功能障碍包括线粒体膜电位丧失和可能的线粒体代谢失调、脂肪酸代谢改变和线粒体依赖性脂质分解代谢失调,与运动不耐受、氧化还原失衡、运动不耐受和氧提取受损的线粒体功能障碍一致。

研究还发现了内皮功能障碍、脑血流异常和代谢变化(即使是POTS症状减轻的长新冠患者)、广泛的神经炎症、疱疹病毒重新激活、红细胞变形以及其他地方讨论的许多发现。不仅在长新冠患者中,而且在ME/CFS患者中也发现了微裂纹和过度活化的血小板

自主神经障碍,特别是POTS,通常与ME/CFS共病,也常伴有病毒性发作

POTS与G蛋白偶联的肾上腺素能受体和毒蕈碱乙酰胆碱受体自身抗体、血小板储存库缺陷、小纤维神经病变和其他神经病变有关。POTS和小纤维神经病变通常在长新冠中发现,一项研究发现67%的长新冠队列中存在POTS

注:POTS——体位性心动过速综合征,一种随着姿势的改变而心率增加的情况,例如躺着坐起来或站着。这会导致头晕或昏厥。

肥大细胞激活综合征也通常与ME/CFS共病

与新冠前患者和对照组相比,长新冠患者肥大细胞激活综合征症状的数量和严重程度显著增加,组胺受体拮抗剂可改善大多数患者的症状。

注:肥大细胞活化综合征(MCAS)是一种由肥大细胞异常活化导致的慢性多系统性疾病.肥大细胞广泛分布于胃肠道,因此MCAS易累及胃肠道并出现相应症状。

其他可能共病的疾病

其他通常与ME/CFS共病的疾病包括结缔组织疾病,包括Ehlers–Danlos综合征和高移动性、神经矫形脊柱和颅骨疾病以及子宫内膜异位症

长新冠中观察到与ME/CFS,自主神经障碍,肥大细胞激活综合征等疾病类似的发现,其他疾病也可能与长新冠合并。应进一步探讨病毒后条件与这些条件的重叠。

生 殖 系 统

长新冠中经常报告对生殖系统的影响。与无冠状病毒病史的女性以及患有新冠肺炎但不长时间冠状病毒的女性患者相比↓↓↓

患长新冠的女性更有可能发生月经改变

月经和月经前一周已被患者确定为长新冠症状复发的诱因

在新冠肺炎患者中观察到卵巢储备下降生殖内分泌紊乱,初步理论表明SARS-CoV-2感染会影响卵巢激素的产生和/或子宫内膜反应,因为卵巢和子宫内膜组织中ACE2受体丰富

与那些没有月经变化的人相比,同时患有新冠和月经改变的人更容易出现疲劳、头痛、身体疼痛和气短,最常见的月经变化是月经不规律、经前症状增加和月经不频繁

ME/CFS与多种妇科疾病存在关联

对ME/CFS的研究表明,ME/CFS与经前焦虑障碍、多囊卵巢综合征、月经周期异常、卵巢囊肿、绝经早期和子宫内膜异位症之间存在关联。妊娠、产后变化、围绝经期和月经周期波动会影响ME/CFS,并影响代谢和免疫系统变化。长新冠的研究应该关注这些关系,以更好地理解病理生理学。

病毒在阴茎组织中的持续存在,勃起功能障碍的风险也增加

这可能是由内皮功能障碍引起的。在一项研究中,与对照组相比,长新冠患者的精子计数、精液体积、活力、精子形态和精子浓度受损,并与细胞因子水平升高以及精液中胱天蛋白酶8、胱天蛋白酶9和胱天蛋白酶3的存在相关。

长新冠患者女性月经变化(月经不规律等),更容易出现疲劳,头痛等症状,男性精子质量变化,长期影响仍需进一步研究。

呼吸系统

呼吸系统疾病是长新冠的常见表现型,在一项研究中,新冠肺炎幸存者的发病率是普通人群的两倍

呼吸短促咳嗽是最常见的呼吸道症状,分别在40%20%的长新冠患者中持续至少7个月

几项包括长新冠患者的非住院患者的影像学研究显示了肺部异常,包括空气潴留和肺部灌注。

对感染后3-6个月的患者进行的免疫学和蛋白质组学研究表明,气道中的细胞凋亡和上皮损伤,但血液样本中没有。

进一步的免疫学特征比较了长新冠肺炎患者和新冠肺康复者,发现肺功能下降、全身炎症和SARS-CoV-2特异性T细胞之间存在相关性。

doi: 10.3389/fimmu.2021.686029

胃肠道系统

长新冠的胃肠道症状包括恶心、腹痛、食欲不振、胃灼热、便秘等。

持续的呼吸道和神经系统症状都与特定的肠道病原体有关。

SARS-CoV-2 RNA存在于新冠肺炎患者的粪便样本中,一项研究表明,12.7%的参与者在新冠肺炎确诊4个月后粪便中持续存在,3.8%的参与者在确诊7个月后持续存在。大多数感染7个月后出现长新冠症状和炎症性肠病的患者在肠粘膜中存在抗原持久性

与没有长新冠或SARS-CoV-2阴性对照的患者相比,长新冠肺炎患者的血浆中发现了来自肠道和/或肺上皮的较高水平的真菌易位,可能会诱导细胞因子的产生

长新冠患者的胃肠道症状可能与肠道菌群变化相关

与非新型冠状病毒肺炎对照组(疫情爆发前)相比,长新冠感染者中发现了较高水平Ruminococcus gnavus和普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)和较低水平的普氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii),肠道失调持续至少14个月低水平的产丁酸盐细菌与6个月时的长新冠密切相关。

将长新冠患者的肠道细菌转移到健康小鼠体内,导致小鼠认知功能丧失,肺部防御受损

为什么长新冠患者的肠道菌群会发生变化?

胃肠道和呼吸道症状怎样将微生物群与SARS-CoV-2感染联系起来?

病毒是如何感染肠道的?

感染后的肠道菌群及宿主免疫会受到什么样的影响?

……

我们将在下一小节详细介绍。

2.3 COVID-19 & 免疫系统 & 肠道菌群

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要了解病毒是如何感染,为什么会与肠道菌群相关联,我们来先从病毒的结构说起:

SARS-CoV-2是新冠肺炎的病原体。它是一种正向单链RNA病毒。它编码膜蛋白(M蛋白)、核衣壳蛋白(N蛋白)、刺突蛋白(S蛋白)和包膜结构蛋白(E蛋白)和多种非结构蛋白。

呼吸道胃肠道是人类微生物群的主要栖息地,也是SARS-CoV-2感染的目标

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SARS-CoV-2病毒如何实现感染?

病毒利用表面的刺突蛋白和人体细胞上的ACE2(血管紧张素转化酶2)进行结合,从而实现感染。

在病毒体上,刺突蛋白(S蛋白)是包含S1和S2亚基的同源三聚体:

  • S1亚基结合宿主血管紧张素转换酶-2(ACE2)
  • S2亚基介导膜融合

病毒劫持宿主细胞表面蛋白酶,如跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2),TMPRSS2反过来激活病毒S蛋白切割ACE2受体,并促进病毒与宿主细胞膜的结合。

除了ACE2TMPRSS2介导的进入外,SARS-Cov-2还可以利用宿主细胞的吞噬作用内吞作用侵入某些免疫细胞类型,如巨噬细胞。

为什么SARS-CoV-2可感染肠道?

ACE2TMPRSS2在呼吸道和胃肠道中强烈表达。由于后者与外部环境沟通,它们是SARS-CoV-2入侵的主要目标。

Wang B, et al., Signal Transduct Target Ther. 2022

SARS-CoV-2受体ACE2和TMPRSS2主要在呼吸道和胃肠道中表达,为微生物提供了许多合适的栖息地。

由于ACE2TMPRSS2在胃肠道中高度表达,SARS-CoV-2也以肠道为靶点。一些研究报告称,新冠肺炎患者粪便样本中SARS-CoV-2病毒RNA呈阳性。

对一名新冠肺炎患者进行的活组织检查显示,SARS-CoV-2蛋白涂层存在于胃、十二指肠和直肠中。因此,SARS-CoV-2可感染肠道。

COVID-19的胃肠道和呼吸道症状将微生物群与SARS-CoV-2感染联系起来

⇓⇓⇓

几项临床研究报告,11-39% 的 COVID-19 患者有胃肠道症状,包括恶心、呕吐、腹泻和腹痛。

智利进行的一项研究报告称,在 7016 名 COVID-19 患者中,有 11% 表现出胃肠道症状。

在浙江的651例COVID-19患者中,8.6%表现出腹泻,4.15%表现出恶心或呕吐。

胃肠道症状与相对较高住院风险和/或更高的疾病严重程度相关。在重症和/或危重患者中,疾病进展并引起并发症,例如急性呼吸窘迫综合征(ARDS),败血症,继发性病原体肺炎和终末期器官衰竭。

由于微生物群维持呼吸道和胃肠道稳态和健康,上述COVID-19相关症状可能将微生物群与SARS-CoV-2感染联系起来。

一些研究证实,肠道菌群有助于调节肠道免疫稳态和病原体感染。因此,肠道细菌可能对SARS-CoV-2感染的宿主免疫反应至关重要

长新冠患者的肠道菌群变化

一些研究小组报告称,与新冠完全康复的患者相比,长新冠患者的肠道微生物群存在差异。在诊断时检测到微生物差异,但在6个月后被夸大。特别是,长新冠患者出院后,微生物群的丰富度没有恢复到正常状态。

持续的症状可能与免疫隔离组织中存在少量残余病毒有关,特别是身体中不受抗体直接保护的区域,如肠道

一个重要的观察结果显示,病毒清除后,肠道失调持续了数月。与作为对照的健康个体相比,从新冠肺炎中恢复的患者在3个月时细菌多样性和丰富度降低,同时有益共生菌丰富度较低,机会性病原体丰富度较高。在随访6个月时,与对照组相比,COVID-19患者中双歧杆菌和瘤胃球菌的相对丰度显著降低(P < 0.001).

一项前瞻性研究追踪了香港106名新冠肺炎住院患者肠道微生物群的纵向动态,大约四分之三的患者在感染后6个月出现”长新冠”症状(通常是疲劳、记忆力差和焦虑)。

粪便样本的Shotgun宏基因组分析显示,与没有长新冠的个体和作为对照的健康个体相比,长新冠患者微生物多样性显著降低,细菌类型减少

长新冠患者的Bacteroides vulgatusRuminococcus gnavus 的丰度增加,而P.prausnitzii的丰度减少

有趣的是,与健康个体(n = 11)相比,PI-IBS患者(n = 11)的粪便样本中Bacteroides vulgatus也显示出6倍的升高;这一发现表明,Bacteroides vulgatus可能与长新冠和PI-IBS的发病机制有关。

注:因感染而导致的IBS被称为感染后肠易激综合征(PI-IBS)

doi: 10.1038/s41392-022-00986-0

此外,SARS-CoV-2感染后6个月出现呼吸道症状Streptococcus vestibularisStreptococcus anginosus等机会性致病物种的水平升高有关。

疲劳和神经精神症状与医院内病原体有关,如:Clostridium innocuum  Actinomyces naeslundii

脱发患者中,产丁酸盐细菌显著减少,某些细菌,如Bifidobacterium pseudocatenulatumF. prausnitzii,与长新冠的发展具有最大的负相关。入院时的细菌种类,包括长双歧杆菌B.longum)和Blautia wexlerae,与6个月时长新冠的发展呈负相关,这意味着这些细菌在恢复期具有潜在的保护作用

相比之下,在长新冠患者中富集的菌有:

Atopobium parvulum

Actinoomyces johnsonii

Actinomyces sp. S6 Spd3

这些发现表明,一个人在感染时的肠道微生物组组成能会影响其对新冠长期并发症的敏感性。尽管如此,这些变化可能代表长新冠的反应性变化,未来的研究需要包括从感染到症状发展的非住院患者的前瞻性纵向研究,以描述肠道菌群失调对长新冠症状的确切影响。

长新冠患者的免疫系统变化

持久战——免疫细胞数量变化

针对患有轻度急性新冠肺炎的长冠肺炎患者的免疫失调进行的研究发现,T细胞改变,包括耗尽的T细胞、CD4+和CD8+效应记忆细胞数量减少以及中央记忆细胞PD1表达升高持续至少13个月

研究还报道了高度活化的先天免疫细胞,缺乏初始T细胞和B细胞,I型和III型干扰素(IFN-β和IFN-λ1)的表达升高,持续至少8个月

一项综合研究将长新冠患者与未感染者和无长新冠的感染者进行了比较发现,在感染后中位数14个月,长新冠患者的非经典单核细胞、活化B细胞、双阴性B细胞以及分泌IL-4和IL -6的CD4+ T细胞数量增加,常规树突状细胞和T细胞数量减少,皮质醇水平降低。

疲劳和神经认知功能障碍可能与细胞因子变化和EBV再激活相关

细胞毒性T细胞的扩增已被发现与长冠的胃肠道表现有关。更多的研究发现细胞因子水平升高,特别是IL-1β、IL-6、TNF和IP10,最近的预印本报道了CCL11水平的持续升高,这与认知功能障碍有关。

在长新冠患者中发现了包括EBV和HHV-6在内的反应性病毒(已在ME/CFS45中发现),并导致线粒体断裂,严重影响能量代谢。最近的一份预印本报告,在长新冠患者中,EBV再激活与疲劳和神经认知功能障碍相关。

抗体生成量低,可预测长新冠

几项研究表明,在新冠肺炎急性期,无论是住院患者还是非住院患者,SARS-CoV-2抗体生成量低或无,以及其他免疫反应不足,都可以预测6至7个月长新冠

这些不足的免疫反应包括IgG的低基线水平、受体结合域和刺突特异性记忆B细胞的低水平、核衣壳IgG的低水平和刺突特异性IgG的低峰值。

在最近的一份预印本中,发现严重长新冠患者的CD4+T细胞和CD8+T细胞应答较低或缺失,另一项研究发现,与无长新冠的感染对照组相比,长新冠患者的CD8+T淋巴细胞表达CD107a的水平较低,核衣壳特异性干扰素-γ-产生的CD8+T细胞下降

二次感染可能与抗体水平低相关

长新冠患者体内高水平的自身抗体保护性新冠肺炎抗体负相关,这表明高水平自身抗体的患者更有可能发生突破性感染

SARS-CoV-2病毒在肠道内反弹,可能是由于病毒持续存在,也与受体结合域IgA和IgG抗体的水平较低产生较慢有关。

长新冠驱动因素:病毒持续存在

一些报告指出,病毒持续存在可能是长新冠的驱动因素;在生殖系统、心血管系统、大脑、肌肉、眼睛、淋巴结、阑尾、乳腺组织、肝组织、肺组织、血浆、粪便和尿液中发现了病毒蛋白和/或RNA。胃肠道活检后的多份报告表明存在病毒,提示某些患者体内存在持久性病毒库。

ACE2和肠道微生物群

ACE2——病毒感染人体细胞的“钥匙”

前面我们已经知道,病毒利用表面的刺突蛋白和人体细胞上的ACE2(血管紧张素转化酶2)进行结合,从而实现感染,可见,ACE2作为病毒进入的一个入口点,扮演者重要的角色。

ACE2能做什么?

ACE2在肾素-血管紧张素系统(RAS)中起主要作用,除此之外,其活性在肺部也有作用,因为它通过抑制des-Arg9-缓激肽调节缓激肽1受体信号传导,从而减少血管舒张和血管通透性。

ACE也在肠道肠细胞中表达,它可以调节微生物生态、先天免疫和饮食氨基酸稳态

ACE2亦敌亦友

ACE2在肺部的保护作用可能是COVID-19中的一把双刃剑:

  • 它有助于病毒进入
  • 但增加其功能可能会防止严重疾病的发作

ACE2在肾素-血管紧张素系统(RAS)中的作用以及严重急性呼吸综合征SARS-CoV-2诱导的细胞表面ACE2表达下调的机制如下:

doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.120.047049

ACE2平衡肾素-血管紧张素系统的2个轴:

➭ 增加的ACE2促进保护性ACE2/Ang 1-7/MASR

➭ ACE2的丢失导致以ACE/血管紧张素II(Ang II)/AngII受体1型(AT1)受体轴(AT1R)过度活性为特征的疾病状态转变

doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.120.047049

SARS-CoV-2的病毒刺突糖蛋白与细胞表面ACE2相互作用,并通过内吞作用一起内化,导致表面ACE2表达降低ACE2的丢失导致Ang II的积累,Ang II通过AT1受体也上调ADAM17,导致细胞表面ACE2的进一步裂解

肠道微生物群对肠道ACE2表达的影响?

动物研究中,无菌小鼠的肠道和肺部ACE2表达水平明显高于常规小鼠。以不同微生物群定殖的促性腺激素小鼠显示出肠道ACE2表达的可变性,这可能部分归因于微生物组编码的蛋白酶肽酶类型的差异。

2021发表的一项研究确定了调节肠道ACE2表达的转录因子,包括已知受肠道微生物群调节的GATA4。这些数据表明,肠道微生物群可能在调节ACE2表达中发挥作用

特定肠道菌群抑制ACE2表达

在小鼠模型中,特定的细菌种类,如多氏拟杆菌Bacteroides dorei)和长双歧杆菌,可以抑制结肠ACE2的表达

与小鼠结肠ACE2表达下调相关四种拟杆菌显示出显著性差异(P < 0.05),与粪便SARS-CoV-2载量呈负相关

“阳”之前肠道菌群已经异常,促进易感性

死于新冠肺炎的高危人群通常是那些患有糖尿病、心血管疾病和肥胖症等共病的人群,这些疾病也与微生物异常有关,其特征是细菌多样性减少

这一发现表明,感染前的肠道微生物群可能促进宿主对SARS-CoV-2和ACE表达的易感性。

拟议的感染前、中、后肠道菌群变化模型及新冠措施如何影响人一生中的菌群多样性

Zhang F, et al., Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2022 Oct

a、在新冠疫情之前,健康个体的肠道微生物群以“生态平衡”为特征,这是一个具有丰富微生物多样性的平衡肠道生态系统。

而某些个体,包括老年群体和患有炎症性肠病、糖尿病、心血管疾病和肥胖等慢性病的个体,肠道生态系统发生了变化,微生物多样性降低肠道微生物组成失调可能导致严重急性呼吸综合征SARS-CoV-2感染的易感性增加,新冠肺炎严重程度增加临床结局恶化和/或新冠肺炎疫苗反应降低

b、在疫情期间,急性新冠感染与持续的肠道微生物群组成变化、短链脂肪酸生物合成受损和色氨酸代谢紊乱有关。

最初感染中出现的功能障碍也与急性后新冠肺炎综合征有关,包括慢性呼吸道症状(例如咳嗽或气短)、心血管症状(例如胸痛或心悸)、胃肠道症状(例如食欲不振或腹泻)、神经精神症状(例如焦虑或失眠)、肌肉骨骼症状(例如关节疼痛或肌肉无力)和皮肤病症状(例如皮疹或脱发)。

在急性新冠肺炎疫情后阶段,肠道微生物群持续受到破坏,其特征是产短链脂肪酸的细菌粪杆菌、真杆菌和Roseburia持续耗竭。急性期肠道菌群组成的改变也与多器官急性后新冠肺炎综合征有关。

c、除了大流行之外,现有的疫情控制做法,包括严格执行社交距离、广泛的卫生消毒措施、定期接种疫苗和限制旅行,可能会对婴儿的微生物组多样性产生负面影响,并对肠道中的早期细菌定植产生重大影响,对疾病风险产生未知后果

需要做更多的工作来调查和确认新冠、微生物群丧失和未来疾病风险之间的潜在联系。未来导致微生物损失的感染控制措施需要与促进微生物多样性的战略相平衡,以确保子孙后代的健康益处。

SARS-CoV-2 感染 ⇄ 肠道菌群失调

迄今为止,大多数临床研究表明 SARS-CoV-2 感染与肠道菌群改变之间存在关联,但尚不清楚肠道菌群改变感染的原因还是影响

为此研究人员提出了两种假设,并推断了相应的机制。

SARS-CoV-2感染 ▬► 肠道菌群失调

那么研究人员假设了 SARS-CoV-2 可导致肠道菌群失调,推断了几种可能的机制:

1) SARS-CoV-2侵入肺部可导致组织损伤,可以激活以NF-κB和TNF途径上调为特征的强促炎途径激活模式识别受体(TLR、RLR、NLR),这些受体被先天免疫细胞识别,导致各种促炎细胞因子的释放

或者肠道感染可导致肠道结构的直接损伤肠上皮屏障的破坏,可能损害肠道通透性,并促进肠道炎症。

激活的全身炎症和肠道炎症可能导致破坏肠道微生物群平衡,导致:

• 机会病原体(例如肠杆菌科肠球菌)的丰度增加

• 共生菌(例如Faecaliberium、EubacteriumRoseburia)的丰度降低

关于Faecaliberium详见:

肠道核心菌属——普拉梭菌(F. Prausnitzii),预防炎症的下一代益生菌

关于Eubacterium 详见:

肠道核心菌属——优/真杆菌属(Eubacterium),你为什么要关心它?

关于Roseburia 详见:

肠道重要基石菌属——罗氏菌属(Roseburia)

2) SARS-CoV-2感染可下调肠上皮细胞管腔表面ACE2B0AT1(分子ACE2伴侣)的表达,这可能促进病原菌的生长

3) 一项体外研究发现SARS-CoV-2可能直接感染细菌。揭示了SARS-CoV 2 影响肠道微生物群的另一种可能机制。

肠道菌群特征 ▬► 严重程度和免疫反应

动物研究提供了证据,SARS-CoV-2感染可能在驱动肠道微生物群生态变化中发挥作用。

当用SARS-CoV-2攻击恒河猴和食蟹猴的非人灵长类动物模型时:

  • 肠道微生物组从感染后第0天到第13天逐渐改变。
  • 上呼吸道SARS-CoV-2的存在与不动杆菌(Acinetobacter)和瘤胃球菌(Ruminococcaceae)的丰度增加有关,而在受感染的动物中观察到,短链脂肪酸水平的降低以及色氨酸和几种胆汁酸代谢产物水平的变化。

仓鼠模型能够重现人类严重新冠的一些特征:

  • SARS-CoV-2感染导致有害菌群的过度表达,如脱硫弧菌科和肠杆菌科,产生短链脂肪酸的细菌和粪便短链脂肪酸的丰度较低,这与人类发现的结果一致。
  • 然而,尚未在仓鼠的肠道中检测到感染性病毒,这表明肠道微生物群的改变可能部分继发于肺部SARS-CoV-2感染引起的全身性炎症。

研究人员提出SARS-CoV-2感染点的特定内在“微生物组特征”,可以通过几种假设机制影响感染的严重程度和宿主免疫反应:

i) 增加的机会性病原体可能会被先天性淋巴细胞进一步识别,并强化肠道促炎反应

ii)机会性病原体和毒素可能转移到循环系统中,导致菌血症,加剧系统炎症和疾病严重程度

iii)有益菌逐渐减少耗尽,可能会对免疫细胞的募集产生负面影响,如激活的粘膜相关不变性T细胞(MAIT),从而影响呼吸道感染的易感性和严重性

肠道菌群可能导致免疫反应功能失调和 COVID-19严重程度的潜在机制

Zhang F, et al., Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2022 Oct

肠道菌群代谢产物

SARS-CoV-2感染与肠道微生物群的碳水化合物、脂质和氨基酸代谢改变有关。

——短链脂肪酸:合成受损

多项研究表明,COVID-19 患者的粪便样本中的短链脂肪酸生物合成受损

在对66名新冠肺炎抗生素无效患者70名未感染新冠的患者进行的宏基因组分析中,SARS-CoV-2感染患者的肠道微生物群合成短链脂肪酸的能力降低,这与疾病严重程度和血浆中促炎细胞因子IL-10和趋化因子CXCL10浓度升高负相关

通过粪便代谢物的测量,19名与新冠相关的严重和/或危重疾病患者的粪便中短链脂肪酸(包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸)浓度持续下降

短链脂肪酸可以激活免疫细胞的抗炎反应,抑制炎症信号通路,并保持肠道屏障的完整性,以防止肠道内毒素和细菌进入循环,从而减轻局部和全身炎症反应。

鉴于短链脂肪酸在调节宿主免疫反应中的重要性,新冠肺炎中短链脂肪酸生物合成不足可能与疾病发病机制严重程度有关。然而,短链脂肪酸缺失是否是新冠感染的原因或后果尚待阐明。

——色氨酸代谢:受到干扰

一些测量新冠患者血浆代谢物的研究表明,与健康人作为对照组相比,色氨酸代谢受到干扰,与色氨酸新陈代谢有关的尿氨酸途径激活增强

色氨酸代谢通过调节调节性T细胞与TH17细胞的比率B细胞活性与自身免疫、病毒感染和肠道健康相关。

在人类和动物研究中,犬尿氨酸途径代谢产物进入大脑的增加可能会引发疲劳、记忆力差和抑郁等症状,这是“长新冠”的常见症状。重要的是,色氨酸代谢产物是宿主-微生物群界面的关键介质

根据人类和动物研究的证据,肠道微生物群可以直接使用色氨酸作为底物,并影响宿主色氨酸的吸收和代谢,以调节宿主的生理和免疫反应。内源性宿主色氨酸代谢产物可以深刻影响肠道微生物群的组成和功能,如阿克曼氏菌和乳杆菌。

综上所述,这些数据表明色氨酸代谢是肠道微生物群参与新冠肺炎的一种可能机制。

——胆汁酸代谢:菌群失调影响胆汁酸代谢,胆汁酸浓度升高破坏肠道屏障,引起炎症

初级胆汁酸由胆固醇、胆酸和鹅去氧胆酸通过与甘氨酸或牛磺酸结合在肝脏中合成。然后,它们被分泌到小肠,在那里它们被肠道菌群转化为次级胆汁酸,主要是脱氧胆酸(DCA)和石胆酸(LCA)。

次级胆汁酸在上皮细胞和内皮细胞以及肝细胞中充当核受体FXR、VDR和PXR的配体。它们还与TGR5相互作用。

注:TGR5是一种在肠、胰腺、淋巴组织和大脑中表达的膜结合受体。DCA和LCA都能够通过上述受体调节免疫系统。

研究人员根据疾病严重程度将新冠肺炎患者从无症状患者到处于关键阶段的患者进行分组。随着疾病严重程度的增加,来自患者的肠道菌群中厚壁菌/拟杆菌的比例逐渐受到更大的影响

来自无症状患者的肠道菌群保留了有益菌种类,这些细菌与新冠肺炎的不良后果呈负相关

  • Faecalibacterium prausnitzii
  • Bifidobacterium longum
  • Blautia obeum
  • Roseburia hominis
  • Ruminococcus

此外,与危重症患者的微生物群不同,他们的微生物群的特征在于参与次级胆汁酸生物合成代谢途径的基因的高表达

Harry Sokol等人观察了SARS-CoV-2感染对灵长类微生物群的影响,并发现总胆汁酸的数量随疾病严重程度而增加。值得注意的是,初级/次级胆汁酸的比率也明显较高

这些数据表明,SARS-CoV-2感染对肠道菌群的破坏随着疾病的严重程度而加剧。随着菌群失调程度的增加,回肠的内在功能进一步改变,导致肠内转运增加,从而阻止胆汁酸的完全重吸收,从而增加其在结肠中的浓度。此外,重症新冠肺炎患者的肠道菌群功能有限,因此胆汁酸集中在这些患者的粪便中。

血清胆汁酸谱显示,急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者符合这些观察结果,因此可以推断,在严重的新冠肺炎中,胆汁酸浓度升高可能会破坏肠道屏障,并通过血流到达包括肺、心脏、肾和内皮在内的外周组织。它们的细胞毒性活性可能会损伤外周组织的细胞膜,导致局部和全身炎症反应,并在临床上表现出来。

——鞘脂:肠道微生物鞘脂代谢改变

据报道,新冠肺炎患者血清和粪便中鞘脂浓度降低,肠道微生物鞘脂代谢改变。鞘磷脂是生物膜的组成部分,介导信号转导和免疫激活。

拟杆菌产生的鞘脂可以增加外源鞘脂,从而增强体外或体内研究中观察到的调节性T细胞的分化,这可能抑制冠状病毒的复制

这一观察支持肠道微生物群衍生的鞘脂可能调节宿主对SARS-CoV-2感染的防御的假设。

——蔗糖、葡萄糖:异常

与47名健康人作为对照组相比,56名新冠肺炎患者的粪便蔗糖水平升高,粪便葡萄糖水平降低。蔗糖和葡萄糖的异常水平可能与蔗糖酶-异麦芽糖酶活性受损有关。

这种变化可能与新冠肺炎常见的肠道症状有关,如腹泻、呕吐、肠胃气胀和腹痛。胀气通常是由细菌在肠道中发酵未吸收的碳水化合物引起的。

蔗糖水平的增加与放线菌Streptococcus parasanguinis水平的增加有关,这意味着COVID-19 中的生态失调,可能会破坏肠道发酵并导致胃肠道症状

2.4 肠道菌群-器官轴在长新冠多器官功能障碍中的作用

▾◆▽◆▽◆▾

累积的证据表明,肠道菌群失调与 COVID-19 感染的严重程度和疾病恢复后的长期多系统并发症有关。

doi: 10.3390/metabo12100912

★ 肠-肝轴

肠-肝轴是指肠道及其微生物群和肝脏之间的双向通路。这种相互作用是由门静脉建立的,通过门静脉,肠道菌群产物直接运输到肝脏,肝脏将胆汁和抗体反馈到肠道。

doi: 10.3390/metabo12100912

最近的两项研究表明:

代谢功能障碍相关性脂肪肝(MAFLD)是进展为严重和长期COVID-19的主要危险因素

MAFLD征象的患者风险高

两项研究均证明,有MAFLD征象的患者发生呼吸系统疾病进展的风险高于无MAFLD的患者,年轻COVID-19患者的风险远高于老年COVID-19患者。

风险增加与病毒影响肠道通透性有关

研究人员认为,在MAFLD患者中观察到的风险增加可能与SARS CoV-2感染对肠道的影响有关,SARS CoV-2感染使肠道通透性和粘膜炎症恶化,从而加剧全身免疫功能障碍,这是严重COVID-19的特征。

当然,这个过程也可以阐明肥胖、2型糖尿病甚至炎症性肠病中 COVID-19 进展的较高风险,这与肠道微生物群改变、粘膜炎症和肠道通透性增加有关。

大量研究表明,腹泻、呕吐和腹痛等胃肠道症状在COVID-19患者中很常见,胃肠道症状的严重程度与呼吸系统疾病肝功能障碍同时增加。

胃肠道中病毒进入受体表达的增加

已发现ACE-2 SARS CoV-2受体在肠细胞细胞上表达,因为粪便中高水平的SARS CoV-2病毒表明肠道是病毒感染和炎症的合理部位。

用于SARS-CoV-2进入的跨膜丝氨酸蛋白酶2在肠道细胞中也广泛表达。基于此,胃肠道中病毒进入受体表达的增加以及胃肠道症状的早期发作,意味着胃肠道异常可能是由病毒的直接恶化肠漏引起的,而不是对上呼吸道感染的继发性免疫致病反应的结果。

胃肠道症状的临床表现与肝功能不全的生物标志物呈正相关,支持了PAMPs向肝脏传播增加的观点。

SARS-CoV-2 感染会破坏肠道屏障,导致全身细菌脂多糖肽聚糖升高,并有助于增强全身炎症。因此,肠漏和肠道菌群失调可能导致COVID-19重症患者发生细胞因子风暴

基于此,已经开发的用于治疗肠漏的治疗方法,例如用于肠道粘膜保护/再生的益生菌和益生元,可以最大限度地减少进展为严重和长新冠的 MAFLD/肥胖/T2D 患者的数量。此外,在SARS CoV-2病毒感染期间,应避免使用干扰肠道微生物群的药物,例如抗生素。

★ 肠-心轴

充分证据表明,肠道微生物群改变和肠道细菌多样性减少,心力衰竭合并冠状动脉疾病患者中很常见。

肠漏导致炎症,和心血管疾病相关

功能失调的肠道屏障会延缓菌群产物的被动泄漏,其中包括促炎脂多糖(LPS)进入血液,这可以通过炎症小体激活导致全身炎症。LPS结合蛋白(LBP)作为老年男性心血管风险高预测生物标志物的血浆水平显著升高,证明了这一点。

有趣的是已经发现,肠漏炎症小体激活,与肌钙蛋白作为心肌损伤的标志物呈正相关

肠道菌群-心轴在长新冠综合征中的作用

相当大比例的COVID-19住院患者有心脏问题早期心血管疾病和心血管疾病危险因素(如肥胖)似乎是发生严重且长新冠并发症的关键危险因素。然而,高比例的COVID-19患者既往无心血管疾病的心脏受累。

在COVID-19患者中,心脏问题也被视为一个危及生命的实质性问题,从MI和心肌炎到伴有心脏应激的肺动脉高压。这种心脏受累的机制尚不清楚。

心肌感染可能与ACE2受体相关

ACE2在多个器官中表达,除肺、心脏和肾脏组织外,ACE2也在肠道中表达,肠细胞中的ACE2表达区可作为SARS-CoV-2进入和提示肠道感染的位点。继发于下调ACE2(SARSCoV-2受体)的抗炎和心脏保护性血管紧张素(AT)-1-7通路下调,通过表达ACE2的心脏细胞引导心肌感染,导致心脏炎症。

doi: 10.3390/metabo12100912

心脏成像的长期随访结合肠道菌群分析,是进一步测试长冠状病毒肺炎患者肠道-心脏轴潜在影响的必要后续步骤

★ 肠-肾轴

肠道微生物群与肾脏疾病之间的致病性相互关联

肠道菌群参与广泛的临床表现,如慢性肾脏病(CKD),急性肾损伤(AKI)和高血压

肠漏的情况下,活细菌经常从肠道转移到其他肠外位置,例如肾脏。这种细菌易位可能伴有菌群失调病原菌过度生长宿主免疫系统低下

在慢性肾病的情况下,肠道微生物群会产生许多毒素和尿毒症溶质,例如对甲酚硫酸盐 (PCS)、硫酸吲哚酯和三甲胺 (TMA) N-氧化物。另一方面,尿素水平升高可能导致肠道微生物群的改变(图3)。

尿毒症毒素可能导致慢性肾病患者出现疲乏、矿物质骨疾病、神经系统疾病和心血管损害

doi: 10.3390/metabo12100912

肠道生态失调在与 COVID-19 相关的长期肾脏问题中的作用

急性肾损伤 (AKI) 通常被视为 COVID-19 患者的并发症。除了先前存在的慢性肾病与COVID-19中的重症或死亡有关外,值得注意的是,解决SARS CoV-2通过AEC2受体进入肾脏,并诱导临床表现的不同途径。

人们普遍认为,该病毒可直接进入肾脏并复制,导致功能障碍,并且通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)稳态的局部紊乱影响肾脏

研究显示,既存慢性肾病患病率较高的群体可能更容易发生急性肾损伤。新出现的证据还表明,COVID-19的肾脏表现与长期严重COVID-19相关肾脏并发症的风险增加有关。

在菌群失调型COVID-19患者中,有益菌(主要是双歧杆菌乳酸杆菌逐渐消失,并且由于微生物群改变和病原体优势,观察到链脂肪酸和胆汁酸水平下降

短链脂肪酸,特别是丁酸盐是结肠细胞的重要能量来源,在上皮完整性中也起着重要作用。此外,短链脂肪酸受体GPR109A的激活与几种促炎介质的抑制有关。这可能解释了在 COVID-19 患者中出现的显著长期并发症

作者报告说,慢性肾病患者的厌氧菌群减少,而有氧菌群增加,以肠杆菌科为主。所有这些机制都可以解释一些COVID-19患者的长期肾脏并发症。

在COVID-19住院期间监测肾功能,有助于识别后果更严重风险的患者,有助于早期和更有效的干预

★ 肠-脑轴

尽管 COVID-19 的主要临床表现与呼吸系统有关,但也会带来脑相关的问题,引发急性脑血管问题和颅内感染

35%的患者和高达85%的重症患者报告神经系统症状,包括头痛、头晕肌痛或味觉和嗅觉丧失

COVID-19感染可能导致神经系统疾病以及大脑结构和功能改变的机制有很多。

部分感染后的患者存在一致的记忆缺陷模式

认知问题是最常报告的症状之一,影响10%-25%的COVID-19患者,表现为SARS-CoV感染后的慢性疾病。作者发现,经历过COVID-19感染的人存在一致记忆缺陷模式,随着自我报告的持续症状的严重程度,记忆缺陷也在增加

此外,他们报告说,最初疾病期间的疲劳/混合症状和持续的神经系统症状可以预测认知能力

doi: 10.3390/metabo12100912

COVID-19与神经损伤有关,主要见于神经系统症状

对COVID-19死亡患者的尸检显示,有缺血性损伤的指征和神经炎症的证据是病因机制。许多研究记录了不同脑区的功能和结构畸形,如出血性损伤和癫痫样放电。

谷氨酸兴奋性毒性的作用:诱导促炎细胞因子产生

关于神经炎症,谷氨酸兴奋性毒性的作用应考虑为导致长新冠相关神经系统症状的原因。Ahmed等人(2020)报道,由于谷氨酸兴奋性毒性,SARS-CoV感染可诱导促炎细胞因子的产生神经元变性显著增加

简单地说,谷氨酸作为神经系统中的主要兴奋性神经递质,主要由神经元产生并在突触间隙中排出,之后它与配体依赖性AMPA受体(α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体)结合。这有助于钠离子的进入神经冲动通过突触后神经元,导致N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)的激活,从而诱导钙离子进入

新冠引起的神经元感染,扰乱谷氨酸稳态的控制

在新冠病毒引起的神经元感染过程中,小胶质细胞产生促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β和IL-6),下调星形胶质细胞和突触前神经元上的谷氨酸转运蛋白1(GLT-1)。这将降低谷氨酸有效再摄取的速率,并导致谷氨酸 / GABA神经递质的不平衡和NMDA受体的过度刺激。这些事件扰乱了谷氨酸稳态的控制,突触间隙中谷氨酸的过量产生诱导神经元兴奋性毒性,钙显著进入,最终导致神经细胞变性和损失

关于谷氨酸与大脑健康以及肠道菌群之间的关联,我们在之前的文章也有写过,详见:

兴奋神经递质——谷氨酸与大脑健康

新冠引起的肠道菌群失衡➔影响肠道屏障和血脑屏障通透性 ➔ 菌群代谢产物进入大脑➔脑功能障碍

肠道菌群维持肠上皮屏障、免疫稳态和防止病原体入侵。此外,肠道菌群可以通过增加紧密连接蛋白的表达来影响血脑屏障 (BBB) 的完整性和通透性。ACE2与肠道微生物稳态密切相关。

SARS-CoV-2 感染引起的肠道感染和 ACE2 表达下调可导致肠道菌群组成异常,包括乳酸杆菌和双歧杆菌等菌群水平降低。微生物失衡和肠道炎症势必会影响肠道屏障功能和血脑屏障的完整性和通透性,从而导致肠道细菌、毒素等肠道微生物代谢产物易位,通过血液循环进入大脑,最终导致脑功能障碍

SARS-CoV-2侵入肠神经系统,出现异常,通过迷走神经影响大脑

迷走神经与肠神经系统中的神经元形成突触连接,并将肠道信息传输到NTS,在那里信息被整合并传递到大脑。

肠神经系统的异常不仅会导致胃肠功能障碍,还会通过肠-脑轴影响大脑功能。先前的研究表明,嗜神经病毒持续感染肠神经系统,并导致肠功能障碍

SARS-CoV-2进入肠道后,通过与ACE2结合侵入肠神经系统,然后通过迷走神经进入大脑,影响中枢神经系统功能。

更重要的是,肠神经系统损伤导致肠道运动障碍、肠道血流异常上皮屏障功能障碍,从而进一步促进肠道微生物和细菌代谢产物的毒素进入血液,加重大脑损伤

★ 肠-骨骼轴

越来越多的证据表明,肠道菌群失调也被发现是增加骨质流失的关键因素,而骨质流失又反过来促进了几种骨相关疾病的发展,例如类风湿性关节炎骨质疏松症

一系列报告显示,肠道菌群通过改变骨组织的质量影响骨强度。肠道菌群调节骨骼健康的机制是通过促进调节代谢产物的生成,如吲哚衍生物、三甲基胺N-氧化物(TMAO:氧化胺)、短链脂肪酸和气体递质,如硫化氢(H2S)。

在卵巢切除术(ovx)诱导的绝经后骨质疏松小鼠模型中,H2S供体化合物GYY4137通过激活Wnt10b生成,从而增加骨形成,减少小梁骨损失,从而增强骨健康

短链脂肪酸如乙酸、丙酸和丁酸诱导骨吸收细胞的代谢重编程,导致糖酵解增强,从而降低破骨细胞的特异性基因,如NFATc1和TRAF6,这是骨骼稳态的有效调节因子

肠道菌群失调会加剧COVID-19疾病的严重程度和骨质流失

Sapra L, et al., Inflamm Res. 2022

  • 健康的肠道菌群保持肠道屏障,进一步产生有效的免疫反应,从而清除病毒,避免骨质流失
  • 另一方面,肠道菌群失调导致肠屏障完整性的丧失,从而进一步增强细胞因子风暴,从而导致骨丢失

还需要在该领域进行更多研究,并对康复的 COVID-19 感染患者进行长期随访确定 COVID-19 引起的骨病变的机制

★ 肠-脾轴

SARS-CoV-2 被证明可能通过 ACE-2 受体诱导脾脏的特定嗜性。人们认为脾功能障碍与其他机制一起导致B细胞和T细胞淋巴细胞减少,这是感染后COVID-19的典型特征。

与健康对照组相比,脾切除术或脾功能障碍患者的革兰氏阴性菌产物LPSs丰度较高,因此肠道微生物群组成改变是血浆LPS升高的主要原因,可能与长期COVID-19并发症有关。

下 篇

干 预 措 施

3.1  饮食、生活方式的调整
“保驾护航”——改善体质的基础

饮 食 模 式

坚持高质量的饮食模式与较低的COVID-19感染和住院风险相关

一项Meta分析纳入5项研究,包括4023663名受试者(3149784名高质量饮食者和873881名对照组)。

高质量饮食模式对SARS-CoV-2感染和住院的有效性分别为28%(95% CI 19% ~ 36%)和62% (95% CI 25% ~ 80%)。

基于不同类型的高质量饮食和COVID-19感染风险的亚组分析显示:

  • 植物性饮食对SARS-CoV-2感染的有效性为50%(95%置信区间30%-65%);
  • 地中海饮食对SARS-CoV-2感染的有效性为22%(95% CI 12%-31%)。

一项病例对照研究调查了来自六个国家(法国、德国、意大利、西班牙、英国、美国)的2884名一线医护人员的饮食模式与新冠肺炎之间的关系。

注:这些医护人员是根据与新冠肺炎患者的大量接触情况进行筛选的。这项研究依赖于主要由男性医生组成的自我报告人群,不包括受最严重COVID-19病例影响的个体。

报告食用植物性饮食鱼素饮食(包括益生元食品在内的)的人,中度至重度 COVID-19 的几率分别降低了 73% 和 59%

✔ 地中海饮食

地中海饮食特征:

  • 大量摄入蔬菜、水果、坚果、谷物、全谷物和橄榄油;
  • 适量食用鱼类和家禽;
  • 少量的糖果、红肉和乳制品
  • 饱和脂肪摄入量低,单不饱和脂肪摄入量较高

地中海饮食的依从性高,COVID-19严重程度和症状的可能性降低

一项横断面研究中,对 250 名年龄在 18 至 65 岁之间的 COVID-19 患者进行了检查。结果发现,对地中海饮食的依从性越高,COVID-19严重程度和症状的可能性降低,住院和康复时间缩短,炎症生物标志物也越短。

地中海饮食和COVID-19风险及相关死亡呈负相关

一项仅针对欧洲国家的生态学研究表明,地中海饮食与COVID-19相关死亡之间存在显着的负相关(r2= 0.771, p = 0.030).

一项观察性病例对照研究探讨了不同饮食模式与 COVID-19 事件和结局之间的可能关联。结果显示,病例的地中海饮食评分平均值(p=0.009)低于对照组,表明地中海饮食与COVID-19风险呈负相关

地中海饮食有益地调节肠道微生物群和免疫系统

地中海饮食富含益生元物质,如半乳聚糖、果聚糖、纤维和菊粉。大量报道表明,这些化合物被宿主微生物使用,支持有利细菌的生长并促进有益代谢物的产生。

膳食纤维是影响复合碳水化合物对炎症影响的重要因素。研究表明,纤维消耗量的增加(约30g/d)与hs-CRP浓度的显着降低有关。膳食纤维摄入的另一个优点是对肠道微生物组组成更有利,可降低肠道和全身炎症。

多酚是地中海饮食中最丰富的次生植物化合物或植物化学物质之一,可能通过抑制NF-κB和AP-1以及激活Nrf2发挥许多抗氧化和抗炎作用。对肠道微生物群具有益生元作用。

地中海饮食:对抗冠状病毒感染的潜在策略

DOI:10.3390/medicina57121389

✔ 植物性饮食

植物性饮食并不完全等于素食。在少量摄入动物源性食物的基础上,健康植物性饮食更倾向于新鲜蔬菜、坚果等健康的植物源性食物;而不健康的植物性饮食则更倾向于腌制蔬菜、糖等不健康的植物源性食物。

研究报告了植物性饮食是营养丰富的,包括高浓度的多酚,类胡萝卜素,纤维,维生素A,C和E,叶酸,铁,钾和镁。植物性饮食在预防高血压和心血管等疾病方面有益处。素食植物性饮食还可以增强免疫系统,减少炎症和氧化应激,并可能有助于预防慢性肾脏疾病和保持肾功能。

一项流行病学前瞻性队列研究表明,植物性食物与较低的COVID-19严重程度有关。

对来自美国和英国的五十多万参与者进行了一项研究,其中记录了 31815 例 COVID-19 病例。那些食用健康植物性饮食的人患 COVID-19 的风险降低了 10%,COVID-19 的严重程度降低了 40%.

对于年龄较大的COVID-19患者,研究人员发现,非素食饮食与COVID-19严重程度的风险较高有关。

对 2021 年 5 月至 2021 年 8 月期间在一家医疗中心被诊断为 COVID-19 的 509 名患者进行了回顾性评估。患者根据疾病严重程度分为三组。对于 ≥65 岁的患者,COVID-19 症状严重程度与坚持素食有统计学意义且呈负相关(p = 0.013).

水果、蔬菜摄入的重要性

一项针对COVID-19住院患者的横断面研究表明,水果、蔬菜和纤维的摄入量增加与 COVID-19 的严重程度、临床症状、住院和康复持续时间以及炎症标志物的浓度呈负相关

水果和蔬菜富含纤维,是抗炎和增强免疫力的维生素,矿物质和抗氧化剂的良好来源。

为了确定饮食习惯对全球大流行期间COVID-19风险和严重程度的影响,需要进行进一步的研究。

✔  间歇性禁食

间歇性禁食是一种潜在的补充疗法,不仅影响慢性病风险,而且有充分证据表明对传染病有影响。

SARS-CoV-2可能诱发肠道微生物群失调,导致致病菌的增殖增强,并导致有害的继发性病原体从肠道进入血流。

没有研究直接评估禁食对SARS-CoV-2感染者微生物组的影响,但由于其他观察结果,禁食塑造微生物组以支持与最佳代谢健康和低肥胖风险相关的物种,因此可以预期在预防不良变化方面产生影响。禁食期间,肠道微生物生长及其副产物(例如三甲胺N-氧化物)的产生受到抑制。

间接性禁食改变了微生物群丰度

间歇性禁食改变了各种微生物的丰度,例如脱硫弧菌科、Hydrogenoanaerobacterium、阿克曼氏菌、瘤胃球菌科等。

一项针对两种间歇性禁食(即限时进食隔日禁食)的系统评价报道,禁食对微生物组有明显影响,例如改变厚壁菌/拟杆菌的比例,两种方案均增加了代谢保护微生物(如乳杆菌属和 Akkermansia municiphila)的丰度

周期性禁食患者的死亡、住院和新诊断心力衰竭的风险也较低。特别是,禁食会在禁食期间急剧大幅降低葡萄糖水平,并在长期内降低基础葡萄糖水平,这在两种情况下都会使葡萄糖在感染期间减少使用,因此应该抵消SARS-CoV-2对糖酵解的刺激

注意:禁食的安全问题包括轻微的潜在副作用,如饥饿、疲劳、头晕、便秘、头痛等,对健康的人是安全的。禁食会降低血糖,并可能导致低血糖。也可能导致脱水。2型糖尿病患者应谨慎禁食。其他安全问题可能包括身体过度紧张和营养缺乏等。

然而不可忽视的是间歇性禁食的一系列机制,使受损的人体免疫系统自我修复。在感染之前开始间歇性禁食方案可能对预防 COVID-19 等疾病的严重后果最有利。

总的来说,整体健康的饮食可能在预防SARS-CoV-2感染和降低感染严重程度方面发挥作用。需要更多的研究来证实这些发现,未来的研究应确定饮食质量与COVID-19感染风险之间关系的生物学机制。

生 活 方 式

✔ 适当运动

注意,这里的运动并不是剧烈运动,特别是爬山、徒步等运动量大的活动更要注意量力而行。仍要加强健康监测。

刚阳康后需要进行一个休息阶段,尤其是老年“阳康”者,建议可循序渐进,先进行低等强度的温和运动,如适当散步、拉伸等。可以配合一些温和的养生方法,例如广播操,太极拳,八段锦等。

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太极拳作为中国传统运动之一,其特点是动作连贯、柔和,既能增强体质调和身心,又能改善肺功能避免运动时的呼吸短促。太极拳作为一种慢性病辅助治疗方法,已被临床证实能改善和缓解慢性阻塞性肺病。慢性阻塞性肺病,是一种常见的导致呼吸困难的慢性肺部疾病,被认为是COVID-19患者病情恶化的一个风险因素。

一项Meta分析共纳入11项随机对照实验,共纳入708名慢性阻塞性肺疾病患者。中期(3-6个月)或长期(12个月)太极拳运动对改善肺通气功能有效,且对改善慢性阻塞性肺疾病患者肺通气功能效果而言,干预时间在12个月以上的太极拳运动相较于中期运动更明显

太极拳的简单易操作更容易让疫情期间老年人群体做出选择,同时也因为负荷量小更能够保证老年人的锻炼需求,从而达到免疫力提升的效果。

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八段锦具有运动强度小动作幅度舒缓等特征,符合新冠肺炎患者年龄偏大、身体乏力、行动不便的需求,对于预防期新冠肺炎的发生以及预后呼吸功能的回复具有很好的预防和恢复作用。

90名亚健康状态学生为研究对象,随机分为对照组、散步组、八段锦组,30例/组。结果:八段锦组亚健康恢复率为50.00%(15/30),高于对照组的13.33%(4/30)和散步组的30.00%(9/30),差异有统计学意义(P<0.01). 八段锦练习能够显著改善亚健康状态,提高亚健康恢复率,且效果优于日常散步活动。

✔ 戒烟

吸烟被认为与不良疾病预后有关,因为大量证据强调了吸烟对肺部健康的负面影响。吸烟会增加肺部感染的风险和严重程度,因为它会损害上呼吸道并降低肺部免疫功能

吸烟已被证实是 COVID-19 负面进展的一个危险因素,尤其是在疾病严重程度和死亡方面。

Meta分析纳入 40 项研究,目前吸烟和以前吸烟都会显著增加疾病严重程度的风险(分别为:OR=1.58;95%CI:1.16–2.15,p=0.004;OR=2.48;95%CI:1.64–3.77,p<0.001),表现出中度异质性

前吸烟者患疾病严重程度的几率是从不吸烟者的 1.58 倍。前吸烟者患疾病严重程度的几率是从不吸烟者的 2.48 倍。

同样,目前吸烟和以前吸烟也会显著增加死亡风险(分别为OR=1.35;95%CI:1.12–1.62,p=0.002;OR=2.58;95%CI:2.15–3.09,p<0.001;),并出现中度异质性。

对于死亡结果,当前和以前吸烟也分别使死亡风险显著增加 1.35 倍和 2.58 倍。

✔ 冥想

冥想练习调节注意力和情绪,向外关注特定的身体和感官刺激,向内转向精神体验和身体体验的躯体感觉。

由于冥想对包括抑郁症、焦虑症、慢性疼痛和药物滥用在内的精神病理学的特定领域产生积极影响,以及它与注意力障碍、创伤性压力、饮食失调和严重精神疾病的关联,冥想越来越多地被纳入心理健康干预措施

与当地招募的对照组相比,长期冥想的佛教僧侣的肠道微生物群组成发生了显著变化。在属水平上,普氏菌属拟杆菌属在冥想组中显着丰富。根据 LEfSe 分析,两个有益细菌属(巨型单胞菌属粪杆菌属)在冥想组中显着增加。功能预测分析进一步表明,包括聚糖生物合成、新陈代谢和脂多糖生物合成在内的几种途径在冥想组中显着丰富

这种改变的肠道微生物群组成可以降低焦虑和抑郁的风险,并改善身体的免疫功能。生化标志物概况表明冥想可以降低心身医学中心血管疾病的风险。这些结果表明,长期深度冥想可能对肠道微生物群产生有益影响,使身体保持最佳健康状态。

来自麻省理工学院、加州大学圣地亚哥分校、乔普拉综合研究图书馆和哈佛大学的研究人员探索后认为,某些冥想、瑜伽体式(姿势)和调息(呼吸)练习可能是治疗和/或预防SARS-CoV-2感染的有效辅助手段

来自 13 个国家的 44 项研究,共 4023 人,时间范围从 20 到 4800 分钟不等。主要研究结果表明,瑜伽、冥想和调息,无论是单独使用还是组合使用,都可以通过调节抗炎和促炎生物标志物来有效提高健康和临床人群的免疫力,可能有效降低 IL-6、皮质醇 TNF-α 患者的水平。

✔ 日常防护

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晒太阳

时间可以选择在11点-15点,晒5-30分钟,尽量不隔着玻璃,夏季应注意避开紫外线最强的时候。

2022 年 1 月发表在《韩国家庭医学杂志》上的一项研究着眼于气候如何影响 COVID-19。研究人员发现,当涉及较高的湿度、气温和暴露在阳光下时,COVID-19 病例较少。

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卫生措施

阳康后依然有必要进行日常的防护措施,包括出门戴口罩,回家后勤洗手

衣服上的病毒会传染吗?

2020 年 11 月发表的一项研究发现,虽然活病毒在皮肤上存在长达四天,但在衣服上,病毒存活不到八小时

美国疾病控制与预防中心指出,COVID-19 主要通过三种方式传播:

  • 当靠近正在呼出含有病毒的小液滴和颗粒的感染者时呼吸空气。
  • 这些含有病毒的小液滴和颗粒落在眼睛、鼻子或嘴巴上,尤其是通过飞溅和喷雾,如咳嗽或打喷嚏。
  • 用沾有病毒的手触摸眼睛、鼻子或嘴巴。

受污染的衣服(或其他材料)不被视为主要传播方式

马里兰州约翰霍普金斯健康安全中心资深学者、传染病专家认为,病毒的生长和存活在很大程度上取决于环境条件——温度和湿度。总的来说,衣服不是 SARS-CoV-2 的“主要传播媒介”。

衣服上的病毒可以被洗掉吗?

莱斯特德蒙福特大学的研究表明,使用洗涤剂在洗衣机中用热水洗衣服可以完全消除病毒。

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保暖

此外,天气寒冷时去户外应注意防寒保暖,天气寒冷时可适当减少外出。

以上是针对饮食、生活方式的调整,是所有调理方式的基石。当然可能还有许多没有列举出来的其他健康的生活方式,可以慢慢探索,找到一种适合自己的健康的生活方式,“病毒”就难以伤害你。

3.2  基于菌群的干预措施
“补阙拾遗”——针对性调整

肠道菌群对免疫调节至关重要。针对肠道菌群的干预措施可能对COVID-19患者产生全身性有益作用。

益生菌和益生元是我们饮食中会影响微生物组的两个组成部分。营养状况和饮食在COVID-19中起着至关重要的作用,主要是由于肺和肠道微生物群之间的双向相互作用

下图描述了人体肠道和肺部之间的相互作用以及益生菌和益生元引发的潜在阳性免疫反应。

doi.org/10.3390/metabo12100912

益生菌和益生元都可以增强巨噬细胞的吞噬活性,平衡T细胞免疫以有利于更多的调节状态,增加唾液IgA的活性,并通过产生短链脂肪酸作为重要的信号分子,来发挥免疫调节细胞外和细胞内功能。

在临床研究中,使用益生元和益生菌操纵肠道微生物群是治疗肺部疾病的一种有前途的方法。

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益 生 菌

国家卫生健康委员会和国家中医药管理局指南建议重症COVID-19感染患者在常规治疗的同时食用益生菌,以改善肠道菌群平衡并预防继发细菌感染。

益生菌可能会改变肠道微生物群的组成,并在维持肠道微生物群的生态系统中发挥至关重要的作用。

益生菌通过调节肠道菌群有助于COVID-19治疗

益生菌有利于增强上皮屏障功能改善肠道微生物多样性。此外,益生菌可对抗和阻断肠道中的有害细菌菌或增强有益的信号通路。

尽管细菌引起的免疫反应与病毒引起的免疫反应相对不同,但许多临床研究得出结论,益生菌有助于治疗COVID-19

注:已有超过 25 项注册临床试验旨在调查益生菌给药对 COVID-19 管理的生物学和治疗作用。

在迄今为止发表的有限试验中,关于益生菌给药的主要发现是:症状的更快改善,疲劳减少,并可能解决胃肠道问题。

已发表的研究:服用益生菌对COVID-19及其相关后遗症的影响

编辑​

doi: 10.1016/j.clnesp.2022.08.023

益生菌通过调节宿主免疫系统带来益处

除了改善肠道微生物平衡外,最近的证据表明,益生菌还可以通过调节宿主免疫功能对宿主产生有益作用。一些研究报告了益生菌与ACE2相互作用的潜力,ACE2是SARS-COV2 进入宿主的受体。

例如,据报道,几种益生菌(主要是益生菌乳酸菌)在牛奶发酵过程中释放出对ACE2具有高亲和力的肽。同样,益生菌也可能通过ACE2途径改善呼吸道感染

益生菌还可以提高肺免疫系统中自然杀伤细胞(NK细胞)、I.型干扰素、T和B淋巴细胞以及APC的水平

注:NK细胞在针对病毒感染的早期免疫反应中起重要作用,主要是通过清除病毒感染。

先前的一项研究表明,益生菌会改变IL-10的表达并降低炎性细胞因子的表达

益生菌还抑制其他促炎细胞因子,如TNF-a、CRP、IL-1b、IL2、IL-6、IL7、MCP1和LDH等。

益生菌通过细菌素抑制病毒与其受体的结合

除了抗炎作用、免疫调节和调节微生物组的机制外,益生菌还可以通过细菌素抑制 SARS-CoV-2 与其受体的结合。

益生菌植物乳杆菌(LPG)的独特菌株可以通过增强干扰素信号传导和抑制凋亡和炎症途径,在有效阶段和记忆阶段促进SARS-CoV-2特异性免疫反应。

由植物乳杆菌等益生菌分泌的植物素等细菌素参与抑制SARS-CoV-2的进入和复制

doi: 10.1016/j.clnesp.2022.08.023

分子对接研究预测,植物素结构可能通过靶向S蛋白或结合RNA依赖RNA聚合酶(RdRP)来阻碍病毒的进入,从而阻碍基因组的转录。

植物乳杆菌的PlnE和PlnF可以通过在解旋酶的ssRNA或ATP结合位点结合来抑制SARS CoV-2复制

益生菌并不是治疗COVID-19的灵丹妙药,益生菌的功效和安全性在文献中存在争议,例如在接受Bacillus clausii 治疗的免疫功能低下患者中出现了菌血症等现象。因此,对一个病人有益的配方可能对另一个病人有害。还需要进行更多的研究。
此外,在推断临床试验结果时,重要的是要意识到混淆因素,如不同年龄组,不同免疫系统状态,不同季节,益生菌的成分,剂量,营养状况,正在服用的其他补充剂等。因此,也可能需要根据症状进行调整。
更有针对性的方法,包括肠道菌群检测等措施,以充分了解微生物群的作用及其在饮食和外部应激源之间的相互作用,以对抗SARS-CoV-2感染,可能会带来个性化治疗,以便益生菌能给每个需要的人带来真正益处。

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益 生 元

益生元包括多不饱和脂肪酸、抗性淀粉、阿拉伯寡糖、低聚糖、果聚糖、低聚糖、半乳甘露聚糖、车前子、蔗糖乳糖、乳糖酸、多酚等。

大多数益生元是从植物多糖中合成或分离的,是低聚糖,例如:

  • 低聚果糖,存在于甜菜根,芦笋,大蒜,洋葱,菊苣,小麦和香蕉中;
  • 低聚半乳糖,存在于母乳和牛奶中;
  • 异麦芽低聚糖,存在于甘蔗和蜂蜜中;
  • 低聚木糖,存在于水果蔬菜、麦麸和蜂蜜中;
  • 菊粉,存在于小麦、西红柿、大蒜、大麦和菊苣根中;
  • 抗性淀粉,存在于生土豆、青香蕉和谷物中

含有益生元的食物,如纤维、低聚糖和多酚,可以改善细菌的生长。例如,富含菊粉的饮食刺激双歧杆菌和拟杆菌的生长;全麦谷物可以改变细菌谱,增加双歧杆菌和乳酸杆菌的相对数量。

益生元以与益生菌类似的方式调节肠道微生物群,从而抑制病原体并刺激免疫系统。同样,益生元通过直接和间接机制,对免疫系统和宿主的健康产生有益的改变。

益生元为益生菌的生长提供能量

此外,益生元选择性地刺激益生菌的有利生长并增强益生菌的活性。益生元通过增强益生菌的生长和生存能力,对 COVID-19 感染具有潜在作用。益生元也可能通过阻断ACE2对COVID-19引起的胃肠道症状产生潜在影响。

益生元明显降低了促炎IL-6的水平,这似乎是迄今为止描述的COVID-19严重预后的主要原因,并改善了抗炎IL-10的水平。

母乳低聚糖:在COVID-19中的潜在应用

母乳低聚糖在母乳中固体成分的比例排名第三。母乳低聚糖可以发挥多种功能,即抗感染(针对细菌和病毒),信号传导,抗炎/免疫调节和益生元作用。

母乳低聚糖对抗SARS-CoV-2的潜在作用模式

doi: 10.3390/biomedicines10020346

a) 母乳低聚糖分子结构类似于HBGA,并充当受体诱饵以阻止病毒进入

b) 母乳低聚糖诱导局部防御和免疫调节

c) 母乳低聚糖减弱TLR4介导的信号通路以维持粘膜稳态

d) 母乳低聚糖在长新冠中缓解肠道菌群失调并恢复健康的肠道微生物群。

地中海饮食多酚:对 COVID-19 引起的炎症的潜在用途

研究人员发现,地中海饮食中存在的主要酚类化合物作为COVID-19预防/治疗剂的潜在用途,基于其抗氧化和抗炎作用。

目前的证据支持羟基酪醇、白藜芦醇、黄酮醇(如槲皮素)、黄烷醇(如儿茶素)和黄烷酮可能对 COVID-19 产生的潜在益处。

茶多酚:具有抗病毒固体和抗氧化特性,可能有助于降低出现严重COVID-19症状的风险

肠肺轴在SARS-CoV-2感染中起着重要作用,因此靶向肠肺轴治疗COVI-19尤为重要。茶多酚被认为是多功能生物活性分子,除了抗菌调节肠道菌群以增强免疫功能外,还具有抗病毒作用。因此,茶多酚对COVID-19具有潜在的预防和治疗作用。

茶多酚降低 COVID-19 合并症风险

DOI:10.3389/fnut.2022.899842

茶多酚可以促进肠道中有益细菌的生长,并抑制肠道中病原微生物的生长,从而调节肠道菌群的组成。

研究人员研究了茶多酚对回肠损伤和肠道菌群紊乱的治疗和预防作用。结果表明,茶多酚可以减少炎症和氧化应激标志物,提高抗氧化酶和紧密连接蛋白的水平,有效改善肠道菌群失衡,减少对肠粘膜的损害,增强机体免疫力

使用茶多酚预防和治疗COVID-19并发症

DOI:10.3389/fnut.2022.899842

在一项针对200名医护人员的随机双盲试验中,每天六粒胶囊(包括378毫克儿茶素和270毫克EGCG)持续5个月,在预防流感病毒方面优于安慰剂。

注意:在确定使用茶多酚治疗COVID-19之前,仍然需要大量实验来确认具体的药物给药(绿茶饮料、粉状绿茶提取物、儿茶素混合物、单独儿茶素)、剂量方案(不同剂量、不同治疗持续时间)和给药途径管理(饮食口服、饮料口服)。

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合 生 元

针对COVID-19住院患者研究中,接受合生元患者临床症状缓解的比例更高

在一项针对55名COVID-19住院患者的开放标签研究中,与标准治疗组相比,接受双歧杆菌菌株益生元合生元配方(SIM01)4周的患者的临床症状得到缓解的比例更高(88%对63.3%),抗SARS-CoV-2的IgG抗体增加,IL-6、CCL2、M-CSF、TNF和IL-1RA等血液促炎标志物减少

在接受SIM01的个体肠道菌群中,共生菌(如双歧杆菌、真杆菌和粪杆菌)的丰度也有所增加,而机会致病菌(如大肠杆菌和拟杆菌)的丰度则有所下降

合生元配方 SIM01 可加速针对 SARS-CoV-2 的抗体形成,降低鼻咽病毒载量减少促炎免疫标志物,并恢复住院 COVID-19 患者的肠道生态失调

合生元辅助治疗两周可以有效调节针对COVID-19感染的炎症反应

一项随机安慰剂对照试验招募了 78 名确诊 COVID-19 感染的住院患者。干预组和对照组分别每天两次接受合生元或安慰剂胶囊,持续两周

注:合生元胶囊含有多种菌株益生菌,如鼠李糖乳杆菌 、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、乳双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、短双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、长双歧杆菌、植物乳杆菌、双歧双歧杆菌、格氏乳杆菌和嗜热链球菌,以及低聚果糖益生元剂。

结果发现:

  • 干预2周后,干预组血清IL-6水平显著降低(P=0.002).
  • 从治疗前到治疗后,合生元组中的白细胞计数存在显着差异(P=0.004).
  • 与安慰剂相比,合生元组的ESR(P=0.935)和CRP(P=0.952)水平具有更高的降低趋势,组间差异无统计学意义。

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后 生 元

后生元:在宿主中具有生物活性的微生物的非活细菌产物或代谢产物。也有研究人员称之为“幽灵益生菌”、“灭活益生菌”、“非活性益生菌”等。

短链脂肪酸、微生物细胞组分、功能蛋白、细胞外多糖(EPS)、细胞裂解物、替胆酸、肽聚糖衍生的多肽和毛状结构等多种代谢产物都算后生元。

后生元对抗 COVID-19 的抗病毒机制可以与以下作用相关联:

(a) 抗病毒抑制代谢物的产生

(b) 改善肠上皮衬里屏障功能

(c) 调节先天性和适应性免疫系统

(d) 对肠脑轴的影响

(e) 缓解继发性真菌感染

各种后生元对肠道屏障完整性的调节

doi: 10.1007/s12602-021-09875-4

人们越来越热衷于利用益生菌,尽管由于宿主微生物组和侵入性病毒之间的固有复杂性和串扰,其详细的作用机制仍在研究中。后生元在降低致命的SARS-CoV-2感染严重程度方面可能比益生菌具有显着优势

然而从治疗和调节的角度来看,还有一些关键问题需要回答,例如:最适合提取它们的方法,它们在宿主内的有效传递方法,它们的稳定性和保质期,后生元商业化的生物处理策略等。

未来,根据病原体变异的流行情况,将后生元用作个性化疗法或许是一种可行的选择。基于后生元在增强或调节个体免疫力方面的作用,也可以探索降低对其他病毒感染的易感性或严重程度。

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粪 菌 移 植(FMT)

在粪菌移植中,来自健康供体的体外培养或粪便物质纯化的粪便或复杂微生物群落被接种到患者的肠道中。粪菌移植已证明对结肠炎、糖尿病和复发性艰难梭菌感染有效。

11名COVID-19患者中有5名报告胃肠道症状有所改善,血液免疫标志物肠道微生物群组成有良好的改善,双歧杆菌和粪杆菌的丰度增加。

在两名合并复发性艰难梭菌感染的 COVID-19 患者中,FMT 治疗似乎是安全的,并且 COVID-19 相关呼吸道症状在 FMT 后 1 个月内迅速消退。

一项注册临床试验(ClinicalTrials.gov 标识符号 NCT04824222),试图验证粪菌移植作为免疫调节风险降低剂,在与细胞因子风暴和炎症升级相关的COVID-19疾病进展中的功效。

对照组接受标准的药物治疗,而实验组也接受口服FMT,剂量为30–50,双层,耐胃酸,肠溶性冷冻60-g胶囊。

➳ 主要的结果指标是:

给药后第30天安全试验组的不良事件发生率。

➳ 另一个结果指标是:

研究组和对照组中需要升级无创氧疗方式的患者百分比

如增加FiO2、给予高流量鼻插管氧治疗(HFNOT)、持续气道正压(CPAP)或有创通气、呼吸机和/或ICU住院治疗,对应于新冠肺炎表现状态量表中5-7级疾病恶化。

这个试验仍在进行中。然而,考虑到肠道微生物群在免疫调节中的重要作用,研究人员认为FMT是抑制新冠肺炎诱导的细胞因子风暴和炎症的一种可能的治疗选择。

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抗 生 素 管 理

益生菌、益生元和FMT旨在增加有益细菌的丰度,而抗生素则用于抑制有害微生物群的丰度。世卫组织建议,患有可能患有严重急性呼吸道感染(SARI)和败血症的COVID-19患者可能需要广谱抗生素,这可以覆盖尽可能多的致病菌。

密歇根州38家医院新冠肺炎患者的随机数据显示,至少50%的患者接受了早期经验性抗生素治疗。抗生素在危重症患者中的应用也占很大比例,并在抑制患者继发感染方面发挥关键作用。

然而,抗生素治疗可以不加区别地消除正常的共生微生物群,同时消除病原体,导致肠道菌群失调

与健康对照组相比,新冠肺炎患者的抗生素治疗对肠道微生物群有显著影响,有益于宿主免疫的共生菌较少,包括粪杆菌、粪球菌和直肠真杆菌,而铜绿假单胞菌和分枝杆菌,这已被证实与新冠肺炎的严重程度增加呈正相关。

特别是在疫情期间,抗生素的使用面临巨大挑战。

在早期大流行中,抗生素被普遍使用。一项荟萃分析估计,全球四分之三的新冠肺炎患者曾服用过抗生素,这一比例明显高于新冠肺炎中细菌合并感染的估计发生率,后者仅为8.6%

45名中度新冠肺炎患者的临床结果显示,服用和未服用抗生素的患者之间没有差异,这表明抗生素对改善新冠肺炎的临床结局并无益处。

据报道,在住院期间接受抗生素治疗的新冠肺炎患者出现明显的肠道失调,抗生素诱导的肠道失调损害了人类对季节性流感疫苗的免疫反应

一项对200名新冠肺炎患者的纵向研究表明,新冠肺炎爆发前一年抗生素摄入量的减少与疾病严重程度减轻和SARS-CoV-2的快速清除有关。

因此,抗菌药物管理对于预防抗生素诱导的失调、严重的新冠肺炎和新冠肺炎患者的抗菌药物耐药性风险至关重要。抗菌治疗必须有明确严格的适应症,应谨慎选择病原学检测后敏感的抗生素,并根据患者的具体情况适当调整用药时间

3.3 天然产物、微量元素等补充剂
“多管齐下”——帮助调理

植物化学物质

➤ 多 酚

多酚是源自植物的酚类化合物,富含抗氧化和抗炎特性。膳食多酚大致分为四类,包括酚酸、木脂素、二苯乙烯和类黄酮。

有大量证据强调了多酚对肠道的益生元作用。这可能有助于纠正据报道由SARS-CoV-2感染引发的肠道微生物群的生态失调。

——槲皮素

槲皮素被认为有助于预防严重的COVID-19症状,因为它具有已知的抗炎、抗氧化和免疫调节特性。分子对接和体外研究通过多种机制揭示了强大的抗病毒潜力,包括阻止与ACE2受体的附着和阻断病毒复制。

槲皮素的临床试验结果很有希望。在一项随机、开放标签试验中,研究人员测试了用向日葵磷脂配制的槲皮素提高吸收的有效性。

与标准护理相比,槲皮素组的住院风险降低了68.2%,住院时间缩短了76.8%,对氧气治疗的需求减少了93.3%。此外,槲皮素组没有患者入住ICU或死亡,对照组分别有10.5%和3.9%的患者入住ICU或死亡。同一组的进一步随访研究证实,槲皮素显著改善了病毒清除率,缩短了症状时间,改善了炎症标志物,与对照组的19%相比,槲皮素组的57%在7天后完全康复。

最近的一项小型研究证实了这些结果。槲皮素组的炎症标志物和住院时间显著减少。此外,槲皮素组入住ICU的患者数量减少,ICU天数减少,无死亡,而对照组有3例死亡。在所有情况下,这些结果都接近显著性,但很可能由于样本量小而没有统计学意义。

虽然缺乏大型临床试验,存在局限性,上述研究仍显示了症状减轻、进展至严重疾病和死亡率方面的益处。鉴于槲皮素在短期服用时具有良好的安全性,以及其广泛的可用性和众多其他健康益处,可以与患者讨论使用。

槲皮素可以从几种水果和蔬菜中获得,如浆果、芦笋,红叶生菜、洋葱、苹果、莳萝、萝卜、刺山柑、香菜、银杏叶、葡萄、葱、西红柿、西兰花、青椒、豌豆等。也可以从含有槲皮素或其一些合成衍生物的补充片剂中补充。

——姜黄素

姜黄素是姜黄中存在的生物活性化合物,具有多机制作用模式。

它可以抑制病毒进入细胞,包裹病毒和病毒蛋白酶。它调节各种信号通路。

姜黄素可能在治疗 COVID-19 感染中发挥有益作用,因为它能够调节负责 SARS-CoV-2 在许多器官(如肾脏、肝脏和心血管系统)中的附着和内化的各种靶点。它还可以抑制COVID-19感染时触发的纤维化相关通路和肺水肿。

研究表明,口服姜黄素可降低死亡率、恢复时间、对氧气的需求、机械通气、住院时间以及存在几种炎症标志物。

在三项安慰剂对照试验中,每天服用160 mg纳米姜黄素或1050 mg姜黄素和胡椒碱的患者的死亡率分别降低了80%、50%和82%。最近的一项荟萃分析表明,姜黄素治疗患者的死亡率总体降低了77%.

六项临床试验中,有五项也发现轻度、中度和重度新冠肺炎患者的症状持续时间显著缩短

虽然还需要进行更大规模的试验,但现有数据表明姜黄素对降低新冠肺炎的严重程度非常有效。

鉴于几乎所有先前的临床试验都表明姜黄素补充剂是安全且耐受性良好的,即使剂量高达8000 mg/d,建议在症状出现时或首次阳性试验时每天服用1000 mg 较为合适。

虽然补充剂是达到试验中同等剂量的最佳方法,但用于烹饪的姜黄粉含有约3%的姜黄素。因此,一茶匙(5克)的姜黄粉含有大约150毫克。虽然姜黄素低生物利用度一直存在问题,但胡椒碱(一种存在于黑胡椒中的化合物)已被证明可将生物利用度提高20倍,因此想要提高饮食中姜黄素摄入量的做法,可以在加姜黄粉的同时加入黑胡椒

——白藜芦醇

白藜芦醇是一种多酚,白藜芦醇可能与SARS-CoV-2相互作用,至少部分是通过触发Nrf2,而Nrf2作为宿主防御机制对某些呼吸道病毒疾病(如呼吸道合胞病毒病)具有重要的调节作用

白藜芦醇可以降低氧化应激,通过谷胱甘肽过氧化物酶的调节。这增强了谷胱甘肽的产生,并抵消了氧化应激介导的组织损伤

白藜芦醇通过抗氧化和抗炎机制对SARS-CoV-2诱导的损害的主要潜在保护作用

doi: 10.1007/s13105-022-00926-0.

白藜芦醇通过eIF2α和NADPH氧化酶途径降低氧化应激水平

高血压动脉粥样硬化是新冠病毒感染的两个危险因素。在这方面,白藜芦醇调节SIRT1和Nrf2通路的能力,以及ROS的产生,导致更大的一氧化氮(NO)生物利用度。因此,白藜芦醇介导的NO增加很可能是多酚的血管扩张剂和抗血小板作用的基础,这反过来又可以减轻许多患者的COVID-19严重程度

白藜芦醇在内皮细胞中积累,由于其潜在的抗血栓作用,能够保护内皮屏障

由于其抗氧化活性,白藜芦醇可以减轻与ROS介导的氧化应激相关的炎症反应。较低的ROS水平导致NF-κB和细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶(ERK/MAPK)的抑制。

对随机临床试验的各种荟萃分析强调了白藜芦醇的抗炎作用,这可能有助于缓解新冠肺炎特有的所谓“炎症形式”。

项研究利用网络药理学方法和生物信息学基因分析探讨了白藜芦醇对新冠肺炎患者作用的潜在机制。该研究表明,白藜芦醇可以通过抑制IL-17、TNF和NF-κB信号通路来减轻SARS-CoV-2产生的过度炎症

白藜芦醇,自然存在于不同的食物来源中,浓度较低,典型的地中海饮食,包括葡萄、红酒、浆果和坚果。

关于白藜芦醇与肠道菌群的关联详见:

肠道微生物群与膳食多酚互作对人体健康的影响

——羟基酪醇

羟基酪醇,存在于橄榄中,在橄榄成熟过程中由于橄榄苦苷水解而增加。它是从橄榄叶和果实中提取出来的,在特级初榨橄榄油中含量尤其丰富

注:橄榄油是地中海饮食中最具特色的食物之一。

羟基酪醇的抗病毒能力是众所周知的,部分原因是其抗炎作用。不同的研究表明,这种酚类化合物抑制MMP-9和COX-2酶的活性。

MMP-9循环水平升高被认为是COVID-19患者呼吸衰竭的早期指标。在急性肺损伤(例如COVID-19中发生的肺损伤)中,MMP-9从中性粒细胞中释放出来,从而产生炎症和肺泡毛细血管屏障的退化,进而促进炎症细胞的迁移,导致肺组织的进一步破坏

羟基酪醇诱导的MMP-9抑制可以通过该途径减轻和/或部分预防COVID-19产生的肺损伤

羟基酪醇通过抗炎机制对 SARS-CoV-2 诱导的肺泡组织损伤的潜在保护作用

doi: 10.1007/s13105-022-00926-0.

➤ 类胡萝卜素

类胡萝卜素是四萜类。它们包括由植物、藻类和细菌产生的橙色、红色和黄色有机色素。一些常见的类胡萝卜素是α-和β-胡萝卜素叶黄素、玉米黄质和番茄红素。类胡萝卜素以其抗氧化特性和抑制ROS而闻名。

因此,低水平的类胡萝卜素与氧化应激有关。叶黄素、胡萝卜素和玉米黄质的抗病毒作用已被报道。

一些类胡萝卜素可作为维生素A的前体,与免疫调节功能直接相关。据报道,类胡萝卜素可缓解COVID-19感染期间导致肺损伤的炎症反应。

微 量 元 素

当通过饮食提供必要的微量营养素(如维生素 A、B 和 D)以及硒、锌和铜等必要质量和数量时,可以达到最佳健康状况。

随着新冠的持续,很明显,最容易感染的人是那些失去生理营养状况和免疫系统平衡的人。这种不平衡使SARS-CoV-2病毒得以发展并导致疾病的不同临床形式(无症状,轻度,中度和重度)。

SARS-CoV-2感染中个体反应的微量营养素调节

DOI:10.1007/s12011-022-03290-8

维生素A缺乏导致第一道防御屏障缺乏先天免疫的重要成分,从而增强了病毒的反应。

维生素B和硒在感染期间抵抗氧化应激的免疫和抗氧化反应中发挥作用。维生素B、D、硒、锌和铜以非常重要的方式参与,促进抑制促炎细胞因子的合成,促炎细胞素引发细胞因子风暴,从而通过抑制Th1反应和促进Th2细胞产生细胞因子来调节适应性免疫应答。

锌本身参与细胞信号转导,因此参与细胞和病毒基因表达模式,从而避免病毒突变。

➤ 维 生 素 A

维生素A,一种脂溶性维生素。是身体许多部位正常生长和功能所必需的,包括眼睛、皮肤和免疫系统。

维生素A或视黄酸在全身水平上作为一种激素,并通过核视黄酸受体(RAR和RXR)信号调节免疫系统中的I型干扰素(IFN)合成。此外,它还通过维甲酸诱导基因I(RIG-I)信号通路负责对病毒感染的永久性免疫系统反应。另外调节NF-kB的活化。

德国进行的一项多中心、观察性、横断面、前瞻性分析调查中,研究人员发现维生素A缺乏与ARDS的发展和死亡率之间存在很强的关联(OR 5.21 [1.06–25.5],p = 0.042)。

注:ARDS,呼吸窘迫综合征

该研究纳入了40名SARS-CoV-2感染住院患者,并被诊断为中度、重度和危重度ARDS。对照组由47例症状较轻且不需要住院治疗的康复患者组成,结果显示,随着ARDS严重程度的增加,维生素A缺乏症更高,康复组的维生素A缺乏症明显降低(p <0.01至p <0.001)。

最近一项针对155名老年患者(18-95岁)的研究显示,36.5%的患者缺乏维生素A (< 0.343 mg/L); 作者认为,COVID-19疾病患者耗尽了血清维生素A储存

免疫反应机制从先天转变为适应性,阻止了维甲酸的使用,这表明炎症平衡了COVID-19严重程度和维生素A水平之间的关系

维生素A缺乏会降低影响上皮机械屏障功能的先天免疫应答,并增强呼吸道和肠道感染。这些上皮中的粘蛋白产生受视黄酸调节;因此,中等剂量维生素A补充剂通过调节上皮生长因子和相关细胞因子的基因表达来改善屏障完整性。

食物来源:肝脏,鱼类,鸡蛋,乳制品等,还包括橙黄色蔬菜、绿叶蔬菜、西红柿、水果等。

注意:维生素 A 补充剂可能与某些类型的避孕、抗癌药物、痤疮治疗和血液稀释剂相互作用,服用任何这些类型药物的人在服用维生素A补充剂之前应咨询医生。

➤ B 族 维 生 素

B族维生素是多种细胞反应的辅助因子,介导氨基酸的合成。包括维生素 B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9、B12等,对免疫系统对抗感染反应至关重要。

B族维生素在激活先天性和适应性免疫应答中起关键作用,下调促炎细胞因子炎症的产生,并显著改善呼吸功能。B族维生素还可以减少胃肠道问题,预防高凝状态,并缩短COVID-19患者的住院时间。

一项研究的311名法国受试者中,与7455名健康受试者相比,SARS-CoV-2阳性患者的维生素B9摄入量较低(OR = 0.84 (0.72,0.98),p = 0.02)。

在以色列,162例诊断为重症COVID-19的患者叶酸水平低于中轻度病例(分别为9.6ng/mL vs 12.9ng/mL vs 18.2ng/mL,p=0.005),其中12%为免疫抑制,9%需要无创氧合,15%为插管。

一组来自新加坡的患者纳入了43例50岁以上的COVID-19患者,发现联合补充维生素B12、维生素D和镁入院后与疾病严重程度的降低有关。在补充的患者中,与未接受这些微量营养素补充剂的患者相比,对氧疗的需求减少(17.6 vs 61.5%,p = 0.006)和重症监护需求减少有关。

——维生素B12

维生素B12对DNA合成和调节至关重要。转钴胺素发挥其抗氧化机制,促进还原性谷胱甘肽在细胞质中的生物利用度,从而促进氧化性谷胱甘肽的合成。钴胺素由肠道微生物群产生,有助于调节肠-脑轴,防止肠道生态失调,并有利于产生适当比例的微生物代谢物。这些过程对DNA合成、细胞稳态、造血和免疫至关重要。

在生理条件下,VB12调节抗炎细胞因子和生长因子的表达,减轻全身炎症。此外,通过促进NK细胞和CD8 + T细胞的增加,提高免疫反应,调节抗病毒反应。

维生素B12缺乏时,感染的风险更大,严重程度也会增加

一些因素如年龄和某些药物的使用与维生素B12缺乏的风险较高有关。在老年人中,内因子(intrinsic factor)的产生减少导致B12吸收不良、营养不良或尿和肠损失增加

二甲双胍作为2型糖尿病的治疗也与VB12吸收不良引发的缺乏有关。因此,这可能会使这些患者更容易受到感染。

➤ 维 生 素 C

维生素C在免疫功能和伤口愈合中很重要,并具有抗氧化,抗病毒和抗炎的特性。维生素C已被证明可以增加中性粒细胞向感染部位的迁移,引发活性氧(ROS)和吞噬作用的产生。

据报道,饮食中的抗坏血酸可以降低c反应蛋白的浓度。维生素C被认为通过增加干扰素蛋白的产生而表现出抗病毒活性

维生素C被认为是严重疾病的潜在治疗方法,也是降低感染风险的预防措施,因为它能够调节免疫细胞活性减少炎症

小规模研究显示,在对ICU入院后24小时内循环维生素C水平的分析中发现,高达82%的COVID-19患者缺乏维生素C,许多患者的维生素C水平仅为0.1mg/dL(正常值为0.4-2mg/dL),18%的维生素C水平检测不到(低于0.1mg/dL)。

在 50 例 COVID 病例中进行了一项临床试验,其中给予了高剂量维生素C 静脉干预,结果显示 COVID 患者的氧合指数发生了积极变化。

有研究表明,高剂量(8000mg/d)口服维生素补充剂可使COVID-19恢复率提高70%.

仍需要进一步的临床试验来充分描述维生素 C 对 COVID-19 感染的影响。

维生素 C 静脉注射被 FDA 归类为药物,只有口服剂量才能被评估并用作膳食补充剂,儿童(取决于年龄)每天 400 至 1800 毫克,成人每天 2000 毫克被认为是安全的。

富含维生素C的食物包括:猕猴桃,橙子,辣椒,草莓,樱桃,苹果,西兰花,菠菜,青椒,甜菜,花椰菜等。

➤ 维 生 素 D

除了对钙的吸收和骨骼强度的强大影响外,维生素D对于维持免疫力至关重要。它还减慢病毒复制,降低炎症活动,并增加体内 T 调节细胞的数量。

维生素 D 还可以缓解传染病、感染性休克和 ARDS 疾病(由于维生素 D 水平低)等并发症,这可能有助于预防新型冠状病毒作为辅助补充剂

维生素D通过中性粒细胞和巨噬细胞合成组织蛋白酶和防御素来提高先天免疫力。这些作用控制病毒复制,下调肿瘤坏死因子TNFα和IFN-γ的表达。

维生素D在增强免疫力中的作用

DOI:10.1016/j.clnesp.2022.04.007

低水平的维生素D(<20 ng/mL)与慢性疾病的发展和进展有关,如心血管疾病、2型糖尿病、癌症和抑郁症,也与骨骼健康不良有关。一些研究认为,维生素 D 水平低的人更容易患上 COVID-19 并患有更严重的疾病。维生素 D 缺乏会导致宿主体内的 SARS-CoV-2 病毒存活和复制。

与维生素D充足(感染率8.1%)或最高(感染率5.9%)的患者相比,缺乏维生素D的患者更有可能感染COVID-19(感染率12.5%)。

一项研究比较了中国335名COVID-19患者和560名健康志愿者的血液25(OH)D水平,发现COVID-19患者的25(OH)D浓度(中位数为26.5 nmol·L−1 [10.6 ng·mL−1])明显低于健康志愿者(中位数为32.5 nmol·L−1 [13 ng·mL−1])。

维生素D不足[具体定义为血清25(OH) D低于30 nmol·L−1 (12 ng·mL−1)]在COVID-19患者中比健康志愿者更常见

与轻度COVID-19相比,重度COVID-19症状与最显著的维生素D缺乏相关

土耳其的95名住院COVID-19患者,向他们补充了25-羟基维生素D,显示纤维蛋白原浓度降低,补充维生素D减少了住院时间,即使存在合并症。

在对13项研究的荟萃分析中,Pal等人计算出补充维生素D的人患严重疾病的风险降低了73%。在COVID-19发病后进行补充的研究中,风险降低最为显著(降低88%,OR 0.12)。

对SARS-CoV-2感染确诊病例的回顾性分析表明,维生素D水平低与较高的死亡风险显着相关,特别是在既往患病的老年人和男性个体中。

补充维生素D可以帮助25(OH) D水平低于25 nmol·L−1 (10 ng·mL−1) 的患者避免呼吸道感染

补充维生素D,可以通过多晒太阳;饮食补充富含脂肪的鱼类如鲑鱼,鳟鱼,鲫鱼,金枪鱼,鳗鱼等,其他包括蘑菇,肝脏,蛋黄,新鲜水果蔬菜等。

注:冬季日照不够的情况可以通过维生素D补充剂,推荐最低剂量是每日400IU.

➤ 维 生 素 E

维生素E是一种脂溶性维生素,包括生育酚和生育三烯酚。是一种有效的抗氧化剂。可以影响免疫系统细胞,因为它具有抗氧化活性、蛋白激酶C(PKC)抑制和通过酶调节的信号转导。

在巨噬细胞中,维生素E修饰环氧化酶活性,从而控制过氧亚硝酸盐的合成。这导致前列腺素E2的产生降低,T细胞介导的T淋巴细胞反应上调。此外,它通过一氧化氮调节提高自然杀伤(NK)细胞活性。

与健康对照组相比,COVID-19患者的维生素E水平较低

补充维生素E既往已被证明可增加免疫活性,特别是T细胞增殖,改善老年患者对疫苗接种的反应,并将老年肺炎患者的再住院风险降低63%.

维生素E来源:如小麦胚芽、葵花籽、杏仁、榛子、松子、鳄梨和甜红辣椒等。

扩展阅读:

如何解读肠道菌群检测报告中的维生素指标?

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先天免疫反应精心控制铁代谢。铁稳态的破坏与感染,癌症,心血管疾病,肾脏疾病和血液疾病密切相关。

铁在病毒感染中也起着重要作用。在病毒复制过程中,需要ATP,而ATP合成需要铁。此外,铁调节素铁调素的表达增加几种细胞因子(例如,IL-6、IL-1),已知铁调素水平升高与血浆铁水平低有关(一种基于铁剥夺入侵病原体的非特异性宿主防御机制)。

注:铁调素通过结合和介导铁转运蛋白的降解来发挥其作用,铁转运蛋白是唯一已知的细胞铁输出剂,存在于肠细胞和巨噬细胞的细胞膜中,从而防止铁从这些细胞外排到血浆中。

铁缺乏在预测从轻度到重度疾病的转变方面很有价值,低血清铁水平是COVID-19患者死亡的独立危险因素

汇总研究结果显示,COVID-19患者、严重程度状态和非幸存者的铁水平分别明显低于对照组、非严重程度状态和幸存者。

最近的研究中,与对照组(1.87±0.66mg/L)相比,COVID-19患者的血清铁(重症患者为1.33±0.7mg/L)显著降低

此外,铁稳态的紊乱可在疾病发作后持续数月,并与肺部病变未消退和体能受损密切相关。

细胞内铁水平的升高和降低都是危险信号,分别通过NF-κB和HIF-1激活炎症和抗菌途径。

与中度病例相比,重症病例的血红蛋白、红细胞计数较低,铁蛋白水平较高,而非幸存者的铁蛋白水平高于幸存者。

铁过量也被认为是COVID-19发病机制的一个因素,因为它在活性氧的产生中发挥了作用,但更重要的可能是由于诱导非凋亡细胞死亡的铁死亡。

富含铁的食物包括:肝脏、动物血、红肉、扇贝、干、木耳、紫菜、菠菜、海带、黑芝麻、李子、桃、杏、苹果等。

扩展阅读

人与菌对铁的竞争吸收 | 塑造并控制肠道潜在病原菌的生长

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锌是最普遍和最重要的微量元素,它参与细胞代谢的许多方面和近 100 种酶的催化活性。

它刺激适应性和固有免疫力,以及有助于维持呼吸上皮等组织屏障的抗病毒和抗炎特性。初步证据表明,ACE-2表达受Sirtuin 1(SIRT1)调节。由于锌能够下调SIRT1活性,这可能导致ACE-2表达降低,减少SARS-CoV 2 进入细胞

锌缺乏阻碍淋巴细胞的产生、刺激和成熟,导致免疫功能下降。它还影响免疫介质,抑制 T 细胞、白细胞介素-2 合成以及抑制自然杀伤和细胞毒性 T 细胞活性。此外,它的缺失更多的促炎介有关,这可能会增加对疾病和炎症性疾病的易感性,尤其是那些影响肺部的疾病和炎症性疾病。

补充锌可能减轻COVID-19症状,因为这种金属抑制细胞内SARS-CoV 2复制的pH依赖性步骤,增加细胞内小泡的pH.

COVID-19典型的细胞因子过度产生(即“细胞因子风暴”),能够影响多个器官,似乎与短暂缺锌显著相关

在2020年报告的一项研究显示,COVID-19患者的高剂量锌盐(每天<200毫克)改善了治疗后24小时的氧合并减少了发烧。尽管评估的病例数量很少,但这项工作确定了锌在SARS-CoV-2病毒控制和COVID-19并发症中可能产生的有益作用。

一项横断面对照研究报道,血清锌水平相对于疾病严重程度下降(中位数56.61μg/dL,n=200),重度COVID-19患者的降幅最大。

锌的典型每日剂量为15-30毫克锭剂,直接保护上呼吸道。补锌前检测确定锌水平至关重要。

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硒(Se)具有广泛的作用,如抗氧化和抗炎。硒在病毒感染中的氧化还原信号传导、氧化还原稳态和抗氧化防御中具有重要作用。

硒在保护呼吸系统,特别是抵御病毒感染方面发挥着重要作用。大量证据表明,硒缺乏RNA病毒感染的易感性不良结局有关。

硒与辅酶Q10联合使用降低非特异性炎症反应和心血管疾病的死亡率。当与乙酰半胱氨酸一起服用时,硒有助于实现细胞内GSH(还原型谷胱甘肽)的正常水平,这是GPX(谷胱甘肽过氧化物酶是最强的抗氧化硒酶之一)的最佳水平的原因。GPX模拟依布硒(ebselen,一种合成硒化合物)是主要SARS-CoV-2蛋白酶的强抑制剂

硒在正常免疫系统功能中的作用与其抗氧化特性和增加白细胞介素IL-2产生的能力有关,白细胞介介素IL-2具有免疫调节特性;例如,它根据当前需求刺激或抑制免疫反应。

适当剂量的硒对SARS-Cov-2感染患者的免疫系统的有益作用很重要,因为它调节IL-6的分泌,IL-6在疾病的病理生理学中起关键作用。硒的剂量建议为每天100至200µg。

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铜(Cu)是一种必需的微量元素,具有两种主要的生物学功能,第一种是酶的结构/催化辅因子,第二种是关键转录因子的辅激活因子。

铜转运基因参与巨噬细胞介导的宿主防御,其缺乏会降低IL-2和T细胞的增殖,并降低循环中性粒细胞的数量及其产生超氧阴离子的能力。在病毒感染和ROS启动氧化反应时,铜下调NF-κB表达,导致炎症细胞因子、趋化因子和粘附分子受到抑制

一项对铜消费的荟萃分析显示,中国儿童反复呼吸道感染的发生与免疫功能、遗传因素和营养状况有关。在这项研究的结果中,锌和铜缺乏可能是儿童易患呼吸道感染的因素。

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DOI:10.1007/s12011-022-03290-8

微量元素锌和铜之间存在拮抗作用和竞争吸收关系。当锌摄入量长期超标时,会导致铜缺乏,反之亦然。

自行服用锌补充剂的COVID-19患者,极有可能缺铜。作为一种必需的微量元素,铜是维持生物机制和细胞稳态所必需的;因此,有必要注意保持平衡。

关于微量元素的补充,应考虑锌与其他微量金属和维生素的相互作用。锌、铜、铁的吸收和生物利用度取决于元素之间的竞争,当以等比例给予时,铁和铜的吸收约减少40%。因此,过量补充锌可能导致铜或铁不足。

从目前的角度来看,除临床试验外,COVID-19中的维生素和微量元素补充剂不应超过一般人群和年龄组的推荐剂量。

药 用 植 物

药用植物,作为抗病毒、抗感染、抗炎、抗氧化、退热和肺肠道免疫增强剂,已被用于治疗与新冠肺炎相关的症状。

药用植物,在免疫刺激和维持平衡肠道微生物组中具有支持作用,可能是管理COVID-19的有效策略。

doi: 10.1186/s43088-022-00277-1.

➦ 吉 洛 伊 (Giloy,Guduchi)

由于其免疫调节特性,粉末状吉洛伊植物在前病毒期和后病毒期被彻底使用。此外,吉洛伊植物也可用作抗氧化剂,因此可以降低体内的整体氧化应激。这进一步防止了体内重要生物分子的氧化分解。

在慢性新冠肺炎感染期间,吉洛伊表现出抗炎作用,这在冠状病毒诱导的肺炎和肺部炎症中有很大的作用。血液中的氧饱和度低于正常范围,导致缺氧、疲劳,甚至死亡。

临床试验评估其对新冠肺炎确诊的无症状至轻度症状患者的疗效。91名年龄在18岁至75岁之间的患者,其中11.7%的对照组在平均1.8天后出现轻微症状,试验组没有任何其他症状。研究人员从研究中建议,Guduchi Ghan Vati可以作为无症状新冠肺炎患者的预防和治疗药物(NCT04480398)。

➦ 甘 草 (Mulethi)

由豆科甘草的根和细根组成,其活性化学成分是甘草酸。甘草是一种阿育吠陀药,以其外围和中枢作用的抗咳特性而闻名。

研究表明,甘草酸苷具有止咳作用,可以抑制咳嗽和相关的呼吸短促;也就是新冠肺炎感染的主要症状。它已被证明可以阻止被SARS感染的细胞释放HMGB1核蛋白(高运动性基盒蛋白1)。这使巨噬细胞失效,巨噬细胞在激活免疫中发挥积极作用,并负责产生促炎细胞因子。因此,避免了“细胞因子风暴”的开始及其对健康的不利影响。

在伊朗进行了一项单中心、开放标签、随机、平行组临床试验,以评估甘草对60名年龄≥18岁(体重≥35 kg)的新冠肺炎患者的抗炎作用(IRCT20200506047323N2)。

➦ 茯 苓 (Poria cocos)

其活性成分为茯苓酸。蛋白酶负责生物在宿主细胞中的复制。在冠状病毒中发现的一种蛋白酶是Mpro酶。Mpro是SARS-CoV-2的关键酶,参与介导病毒复制和转录。茯苓的主要活性成分茯苓酸与Mpro酶结合并抑制,从而阻止生物体在宿主细胞中的进一步复制和生长。

在COVID-19重症病例中,很少患者可能出现肺炎并发症,65岁或以上人群的并发症甚至更高。在这种情况下,茯苓酸的抗炎特性可以被解释为提供缓解。在一项研究中,用茯苓酸治疗肺炎大鼠肺部,结果显示通过NF-κB通路抑制炎症因子的表达。

➦ 蒙古紫云英(Mongolian milkvetch)

它由豆科黄芪的根、茎和叶组成。活性植物化学物质为黄芪甲苷、熊竹素和毛蕊异黄酮。黄芪甲苷是黄芪根、茎和叶中发现的多糖,可调节促炎因子如细胞因子、TNFα、IL-1β和NFATc4的表达,从而发挥免疫调节作用。它已被发现有助于避免细胞因子风暴的状况。

熊竹素在一定程度上也能成功抑制Mpro酶。作为一种免疫调节剂,在COVID-19的情况下,作为一种预防措施,可以使用蒙古紫云英来增强免疫力。

研究人员对小鼠血浆进行了代谢组学研究。结果表明,蒙古紫云英与人参同时食用可提高大鼠的脾、胸腺指数、脾淋巴细胞增殖和NK细胞毒活性。

➦ 其 他

doi: 10.1016/j.ccmp.2022.100021.

改变的肠道微生物群或菌群失调可以作为全身炎症活动的调节剂,并可以通过多个肠道器官轴影响不同的器官。肠道通透性增加或者说肠漏,使细菌代谢物和毒素进入循环系统,并进一步恶化全身炎症反应,导致不同的新冠肺炎并发症。

肠道微生物群不仅显着影响COVID-19的发展和疾病的严重程度,而且还反映了COVID-19患者对长期并发症的易感性。

初步临床研究揭示了益生菌对 SARS-CoV-2 感染及恢复期的潜在调节作用。鉴于针对COVID-19的特定药物仍然是个谜,疫苗是有效的预防和控制策略;然而,病毒的持续突变加剧了这一难题。因此,通过益生菌、益生元、膳食补充剂、药用植物、FMT等多种方式,进行肠道菌群干预,是未来治疗COVID-19的有前途的补充策略。

尽管大规模临床试验有限,但相信这个领域正在发展,并蕴藏着巨大的机遇,一个个新诞生的研究可以在疫情的不同浪潮中推动微生物群的发现走向临床应用。

在此,也向一直奋斗在前线的医务工作者、在该领域辛勤耕耘的科研人员、其他相关工作者致敬。

对于个人而言,通过多种方式增强体质提高自身免疫力,是抵抗病毒侵袭的最好选择。

在新开启的2023里,希望大家都能找到属于自己的健康生活。

注:本账号内容仅作交流参考,不作为诊断及医疗依据。

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全面解析各类营养物质在炎症中的作用

谷禾健康

日常感觉疲劳,精力不好,稍微不注意就容易腹泻便秘,一不小心就感冒,更可怕的是,无论使尽各种方法依然减不下去的体重……

有以上状况的小伙伴注意,可能是慢性炎症在体内作怪。炎症是我们免疫系统的自然反应,也就是说身体和病原体斗争,试图自愈的过程。

根据时间和病理特征,炎症可以是急性和慢性的。

急性炎症中的主要免疫反应

急性炎症来势汹汹,通常持续时间很短(几分钟到几天),包括淋巴细胞/嗜中性粒细胞和巨噬细胞迁移到炎症部位,刺激促炎细胞因子的释放【如:肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素6 (IL-6)、高运动性蛋白B1(HMGB-1)】,以及细胞聚集,酶分解等。

NOD样受体(NLRs)(如NLRP3、NLRP1和NLRC4)的激活导致高度调节的蛋白复合物(称为炎症小体)的募集,其激活启动下游炎症细胞因子的产生,主要是白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素18 (IL-18)对细胞应激的反应。

其他中介包括趋化因子、脂质介质、急性期蛋白如C-反应蛋白(CRP)、转录因子包括核因子κB(NF-κB)和主要免疫细胞类型。

然而,急性炎症如果不受控制,则可能发展为永久性疾病,导致组织损伤、血流动力学改变和器官衰竭。

慢性炎症与疾病的关联

慢性炎症就像温水煮青蛙,带来的损害缓慢,但是持久。事实上,慢性炎症肥胖等非传染性疾病和相关的共病的发生有关。在这方面,肥胖导致脂肪细胞中的异常脂肪积累、免疫细胞浸润和促炎环境,从而破坏胰岛素信号级联诱导胰岛素抵抗

炎症氧化应激相互作用对于理解肥胖症的生理病理学至关重要,包括内质网功能受损、脂肪组织缺氧、线粒体改变和活性氧过度产生。

肠道微生物群肥胖相关的低度炎症的发展有关,包括脂多糖易位和toll样受体4(TLR-4)结合,从而引发血液内毒素血症。

由此产生的未解决的免疫激活不仅影响局部组织,还影响全身生理学,即所谓的代谢性炎症。

本文讨论了不同营养因素对炎症的影响和最终调节,包括特定营养素(碳水化合物类型、蛋白质来源、结构脂肪酸、矿物质、微量元素)和生物活性化合物(多酚);饮食模式(即西方、地中海和北欧饮食);治疗性饮食(DASH饮食);常见烹饪原料(调味品和草药)等。

与人类炎症结果相关的营养因素

了解日常饮食中的营养物质对炎症的影响和调节,可以帮助我们在日常饮食中有意识地进行相应调整,从而更好地改善健康状况。

01
微量营养素

维生素

纵向和观察性研究表明,膳食维生素摄入量炎症特征之间存在一些关联。

例如,维生素C和E胡萝卜素的摄入与血清CRP浓度的概率成反比 > 美国成年人服用3 mg/L。

在横断面KORA研究中,剂量-反应分析显示,经常摄入超过78毫克维生素E/天的参与者的血清CRP水平比未接触任何额外维生素E来源的受试者低22%

摄入含有维生素E和C以及B族复合维生素(B1、B2、B3、B5、B6、B9和B12)的膳食补充剂女性CRP水平降低相关。

饮食维生素K1(叶喹酮)摄入量变化的上三分位受试者(随访1年后)的IL-6TNF-α血浆浓度比最低三分位组的受试者下降更大

健康韩国成年人的膳食维生素B5摄入量与血清CRP浓度呈负相关

消费 > 健康成人每天摄入310毫克的膳食胆碱(通常归入复合维生素B组),血液中CRP、IL-6和TNF-α浓度较低

系统总结了探索维生素对炎症状态影响的临床试验结果(下表)。一些研究发现,补充维生素后有助于降低炎症

表 临床试验:维生素和生物活性化合物抗炎作用

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

矿物质和微量元素

矿物质和微量元素对人体的结构、免疫和代谢功能至关重要。

摄入绝经后妇女体内潜在炎症标志物(CRP、sTNF-R2和IL-6)的血浆浓度降低有关。

在护士健康研究队列中,发现饮食来源的摄入量血浆IL-6负相关

一项嵌套病例对照研究报告,绝经后妇女的饮食与血清促炎细胞因子循环水平存在相反的关联

据报道,淋巴细胞增殖和IL-2R表达的变化是健康男性轻度缺的早期标志。

膳食摄入量与成人血液CRP浓度直接相关。

反过来,肥胖相关炎症对肠道铁吸收的影响可能会加剧缺乏

还显示了补充某些矿物质对人体抗炎作用的主要结果(下表)。

表 分析某些矿物质抗炎作用的临床试验

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

02
大量营养素

总碳水化合物

膳食碳水化合物对健康的影响取决于数量质量特征。有趣的是,低碳水化合物饮食(总能量的20%显著改善了糖尿病患者的亚临床炎症状态(血清IL-1Ra和IL-6水平较低)。

值得注意的是,坚持低碳水化合物饮食(占总能量的35%)可以降低肥胖女性炎症标记物水平。

此外,低碳水化合物饮食的总体效果良好(≤ 30克/天)。此外,如其他地方报道的那样,与低脂饮食(总能量的24%)相比,极低碳水化合物饮食(占总能量的12%)可减少炎症反应。

血糖生成指数

血糖指数(GI)旨在根据对餐后血糖浓度的影响,从生理学上评估不同食物的碳水化合物质量。

有趣的是,高GI饮食(基于煮熟的意大利面,GI = 35)显著增加了瘦健康受试者单核细胞中NF-κB的激活率

事实上,在糖尿病患者中,高GI饮食(GI > 70)诱导的负面代谢和炎症反应被低GI饮食(GI < 55)抵消

此外,DIOGenes试验的结果表明,超重或肥胖受试者在减肥后,低GI碳水化合物(高GI碳水化合物的差异为15分)可以减少通过减肥饮食维持的低度炎症

纤维

膳食纤维可能对健康有益,涉及一些免疫机制。因此,在糖尿病患者中,纤维摄入量等于或大于15 g/1000 kcal与血液CRP水平降低相关。

一项随机干预试验表明,从天然富含纤维的饮食或从补充剂中摄取纤维(30 g/天)可以显著降低瘦削正常血压参与者的循环CRP水平

此外,中年成人膳食纤维摄入量(平均16.8克/天)和CRP血清浓度之间存在显著的负线性关系

扩展阅读:肠道菌群与蛋白质代谢

总脂肪

膳食脂肪在生物体内引发许多基本功能;然而,过度消耗脂肪可能导致肥胖和相关的低度炎症过程。

事实上,临床证据表明,高脂饮食(即接近总能量的75%)会导致循环游离脂肪酸的过度生产全身炎症

一直以来,低脂饮食(占能量需求的25%)与糖尿病患者血浆IL-6水平降低相关。

饱和脂肪酸

越来越多的证据表明,膳食饱和脂肪酸(SFA)在肥胖和炎症之间起着重要的联系。

有趣的是,与摄入正常饱和脂肪的受试者相比,摄入超过10%能量作为饱和膳食脂肪的受试验者血清CRP水平升高(< 7%的热量摄入)。

同样,摄入膳食饱和脂肪酸(100毫升饱和脂肪含量为70%的乳脂)导致女性血浆CRP的脂质诱导升高,与肥胖状况无关。

单不饱和脂肪酸

单不饱和脂肪酸(MUFAs)被认为是一种健康的脂肪,油酸(OA)是日常营养中最常见的MUFA。

在这种情况下,一项针对日本人群的横断面流行病学研究报告,油酸摄入量(平均占总能量的6.94%)与血清CRP浓度之间存在显著的负相关

对于不同剂量的MUFA治疗炎症特征的进一步对照试验是有保证的。

多不饱和脂肪酸

在过去的几年里,大量证据支持多不饱和脂肪酸(PUFAs)在预防心血管疾病和其他炎症性慢性疾病方面的有益作用。

在这种情况下,健康人n-3 PUFA二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的摄入量与血浆中可溶性TNF受体1和2的水平呈负相关

此外,总膳食n-3 PUFA与女性CRPIL-6的血水平呈负相关

此外,一些临床试验评估了高PUFA饮食处方或通过补充PUFA对炎症结果的影响。例如,鱼油补充(38.2克/天EPA + 90天内的DHA)降低高血压患者血液中促炎症标记物的水平。

健康的年轻人服用n-3 PUFA(2.5 g/天,2085 mg EPA和348 mg DHA)12周后,血清IL-6水平下降了14%。

超重成人中,低(1.25 g/天)或高(2.5 g/天)剂量的n-3 PUFA补充4个月可以减少炎症反应(特别是血清IL-6TNF-α浓度)。

反式脂肪酸

反式脂肪酸(TFA)主要由植物油氢化或反刍动物衍生食品(包括乳制品和肉类)在工业上形成。

反式脂肪酸摄入量与女性血浆炎症生物标志物(包括CRP、VCAM-1、E-selectin)呈正相关

在同一人群中,反式脂肪酸的摄入与可溶性TNF受体1和2的血浆水平呈正相关,主要是在体重指数较高的女性中。

男性服用TFA(占总脂肪的8%)后血清CRP浓度升高

膳食胆固醇

胆固醇过高可能会对健康产生有害影响,包括一些影响炎症状态的过程。

例如,在伊朗成年人中,血清CRP浓度的最高四分位数(5.9 mg/L)与饮食胆固醇的摄入量较高(189 mg/天)有关。

在大量具有代表性的中东人群中,发现饮食胆固醇血浆CRP水平之间存在正相关。

蛋白质数量和质量

膳食蛋白质的数量质量是营养价值和身体/内分泌稳态的主要决定因素。

在Framingham心脏研究后代队列的参与者中,膳食蛋白质摄入量(尤其是植物来源的蛋白质)与血清炎症标记物(如IL-6和CRP)呈负相关

此外,摄入高(总能量的30%)或(总能量10%)蛋白质饮食会导致病态肥胖个体的血液CRP浓度降低

关于蛋白质来源,以较高动物蛋白质摄入量(高脂肪和加工肉类水平)为特征的饮食与某些血液促炎标记物(如CRP、IL-6、TNF-a、IL-8、血清淀粉样蛋白a和糖蛋白乙酰化)呈正相关

此外,RESMENA膳食研究的结果(30%的能量来自蛋白质)表明,动物和肉类蛋白质摄入量炎症之间存在正相关,而蔬菜或鱼类来源的蛋白质对炎症状态没有显著影响。

扩展阅读:肠道菌群与蛋白质代谢

03
生物活性化合物

多 酚

多酚是一大类生物活性分子,广泛存在于植物性食品中,具有强大的抗氧化和抗炎特性。在这种情况下,据报道,美国成年人的总黄酮摄入量与血清CRP浓度负相关

在多种族队列中,黄烷酮消耗量与血液IL-6浓度呈负相关。同样,异黄酮摄入量较(最高四分位数 = 1.61–78.8 mg/天)与健康绝经前妇女血浆CRP降低有关。

此外,在黄酮、黄烷酮和总黄酮摄入量较高的女性中,发现血清IL-8水平较低(五分位数最高 = 分别为264 ng/L、273 ng/L和276 ng/L)。

此外,台湾人群总黄酮摄入量茶叶摄入量的增加CRP水平呈负相关

值得注意的是,许多随机临床试验已经测试了几种多酚的抗炎潜力,其结果总结如下:

表 分析某些多酚抗炎作用的临床试验

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

扩展阅读:

肠道微生物群与膳食多酚互作对人体健康的影响

04
特定食品

牛羊肉

关于对炎症的影响,总摄入(中位数54 g/天)、未加工(中位数47 g/天)。

在多民族队列研究中,红肉加工肉消费与血清CRP水平呈正相关

在英国成年人中,食用加工肉与血清CRP水平增加有关(每天摄入50克以上,差异为38%)。

在调整后的模型中,在大量美国样本中,红肉消耗量与血液CRP显著相关

乳制品

在一项针对巴西人的横断面研究中,增加酸奶摄入量(中位数为10克/天)似乎会产生抗炎作用,而奶摄入量的增加(中位数10.7克/日)可能会加剧促炎状态。

在体重正常的青少年中,总乳制品和牛奶摄入量与血清IL-6浓度呈负相关

ATTICA研究的结果显示,每周食用11-14份乳制品的人的CRP、IL-6和TNF-α血水平低于每周食用8份以下的人。

ATTICA研究结果显示,习惯性鱼类消费之间存在独立关联(> 每周食用300克鱼),并降低健康成年人的炎症标记物水平,包括CRP、IL-6、TNF-a、血清淀粉样蛋白a和白细胞计数降低

在6年的随访中,食用鱼(约100克/周)可降低健康成人的内皮功能障碍和轻度炎症

在表面上健康的日本人群中,高频率摄入鱼类较低的外周血白细胞计数(慢性炎症标志物)相关。


事实上,随着每周摄入鱼的频率(0天、1-2天、3-4天或5-7天)的增加全身炎症的标志显著降低(全身炎症的标志:中性粒细胞/淋巴细胞比率)。

食用昆虫

近年来,食用昆虫被公认为具有抗炎和抗氧化特性的高价值食品。

例如,在健康成年人中,蟋蟀摄入量(25克/天)与通过微生物群调节减少全身炎症相关。

然而,需要对人类进行更多的研究来证实这些发现,以便推荐习惯性食用食用昆虫作为消炎疗法。

水果蔬菜

伊朗女性的水果和蔬菜摄入量与血清CRP水平呈负相关

中国女性食用大量十字花科蔬菜(最高五分之一 > 140.6 g/天)显示循环中TNF-α、IL-1β和IL-6水平降低

在一项随机交叉试验中,14天内食用十字花科蔬菜(14 g/kg体重)持续降低健康年轻人的循环IL-6.

详见:常见水果对肠道菌群、肠道蠕动和便秘的影响

油籽和特级初榨橄榄油

在动脉粥样硬化的多种族研究中,经常食用坚果和种子(尤其是每周五次或五次以上)与较低水平的炎症标记物相关,包括IL-6和CRP

在两个大的美国人队列中,与从未或几乎从未的频率类别的个体相比,每周坚果摄入五次或更多次的受试者的CRPIL-6血浓度显著降低

对随机对照试验的系统回顾和荟萃分析显示,摄入亚麻籽和相关营养衍生物系统地降低了肥胖受试者的循环CRP水平。使用同样的方法,急性高油酸花生摄入系统性地导致超重/肥胖男性餐后TNF-α浓度的下调。

研究表明,在健康饮食中添加杏仁(4周内每天56克)可以改善中国糖尿病患者的炎症和氧化应激。

一项随机试验还发现,在健康成年人中,食用杏仁(用杏仁替代对照饮食10–20%等量摄入4周)可以降低血清CRP水平

事实上,在青少年和青年人中,杏仁喂养(每天56克,持续90天)后,血浆TNF-αIL-6水平下降

据报道,每天服用50毫升特级初榨橄榄油(EVOO),为期两周,可降低稳定型冠心病患者的血浆IL-6CRP水平。

EVOO(50 mL)对正常血压的健康受试者具有急性餐后抗炎抗氧化作用。

谷物和全谷物

有趣的是,在糖尿病妇女中,谷类纤维的摄入与低的CRPTNF-R2血液水平呈负相关

超重和肥胖受试者食用全麦小麦(8周内每天70克)后,血清TNF-α水平下降,血浆IL-10水平升高

GRANDIOOS研究的结果表明,食用全麦小麦(每天98克,持续12周)可能会促进超重/肥胖和轻度高胆固醇血症患者的肝脏和炎症恢复力

豆类

在中国中年女性中,食用大豆食品与炎症标志物(如IL-6、TNFα和可溶性TNF受体1和2)的循环水平呈负相关

与习惯性饮食相比,一项为期6周的富含豆类的饮食营养试验(在所有干预阶段共摄入24包65克)显著降低了糖尿病患者的CRP浓度。

基于豆类的低热量饮食(每天160–235克,持续8周)持续降低超重/肥胖受试者的促炎状态改善代谢特征。

绿茶和咖啡

在肥胖女性中,8周内补充绿茶提取物(450 mg/天)改善了氧化应激生物标记物,降低IL-6循环水平。

3个月内饮用绿茶(379 mg/天)可降低肥胖、高血压患者的血清CRP和TNF-α浓度。

高咖啡消耗量(每天8杯)对习惯性咖啡饮用者的亚临床炎症产生了有益影响

一直以来,在健康和糖尿病女性中,饮用咖啡与炎症标记物和内皮功能障碍呈负相关

在年龄较大的非西班牙裔白人中,大量饮用咖啡(等于或超过2.5杯/天)的人全身炎症较低

另一方面,来自ATTICA研究的分析报告称,中度至重度咖啡摄入后,炎症标记物(包括IL-6、TNF-α和CRP)增加(> 200毫升咖啡/天),强调剂量对结果的重要性。

蜂胶

补充蜂胶限制热量饮食8周可以显著改善非酒精性脂肪性肝病患者的血糖稳态、肝纤维化评分和肝功能。

一项双盲安慰剂对照随机临床试验,44名非酒精性脂肪性肝病患者,用蜂胶和热量限制饮食(500千卡/天)干预,发现炎症因子降低,包括肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、toll样受体-4 (TLR-4)和单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)的血清水平以及肝酶和脂肪肝的严重程度显著降低

黑巧克力

现有证据表明,定期食用黑巧克力可能会减少炎症,尤其是对于每3天食用一份(20克)黑巧克力的消费者而言。

在一项随机平行临床试验中,与仅遵循一般生活方式指南的受试者相比,服用黑巧克力(8周内服用30克84%的黑巧克力)并保持健康生活方式的糖尿病患者的炎症标记物(CRP、TNF-α和IL-6)水平较低

事实上,急性黑巧克力摄入(50克)通过增加IL-10的表达和减弱细胞内促炎性应激反应而引发抗炎症结果。

健康女性在摄入黑巧克力(一周内每天100克)后,CRP的血液水平较低,这在男性中没有发现。

香料和烹饪材料

在过去几十年里,几项调查已经确定了香料和草药在预防和治疗各种慢性病方面的有效作用。这些烹饪成分的多种健康特性归因于具有潜在抗炎特性的生物活性成分,如含硫分子、单宁、生物碱和酚类二萜。下表总结了探索香料对炎症状态影响的临床试验结果。

表 分析某些香料和烹饪成分抗炎作用的临床试验

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

05
益生菌、益生元、合生元和后生元

益生菌、益生元和合生元是有益的微生物、底物(多糖和寡糖)或最终也可能缓解炎症症状的组合。

对于糖尿病患者,建议补充益生菌和合生元,通过持续降低循环中CRPTNF-α的水平来减少炎症表现。

关于肠道疾病,最近有报道称,使用益生菌(基于乳酸杆菌和双歧杆菌)和合生元可以促进抗炎反应并平衡肠道内稳态

短链脂肪酸(称为后生元的非活性细菌产物)的抗炎作用是通过抑制肠上皮细胞中的NF-κB通路、Treg细胞分化和促炎细胞因子阻断来介导的。例如,干酪乳杆菌DG和衍生后生物抑制肠易激综合征患者结肠粘膜中IL-8、IL-1α、IL-6和TLR-4的表达水平。

关于益生菌,益生元在此就不详述了,在前面的文章已有介绍,详见:

如果你要补充益生菌 ——益生菌补充、个体化、定植指南

如何调节肠道菌群?常见天然物质、益生菌、益生元的介绍

06
饮食模式

传统健康饮食

总的来说,植物性饮食已经证明可以改善肥胖相关的炎症状态。

值得注意的是,在北美,素食对血液CRP和IL-6水平的有益影响是由BMI介导的。此外,一项系统回顾和荟萃分析显示,素食饮食模式也降低免疫生物标志物,如纤维蛋白原和白细胞总浓度。

对观察性和干预性试验的系统审查表明,北欧饮食(以北欧国家的主食为基础)对低度炎症缓解积极影响。潜在机制包括代谢综合征患者的促炎症基因下调,尤其是TNFRSF1A和RELA

南欧大西洋饮食(SEAD)是葡萄牙北部和西班牙加利西亚的传统饮食,其特点是摄入更多的鱼、牛奶、土豆、水果、蔬菜和橄榄油以及红酒。总体而言,SEAD依从性与炎症标记物(主要是CRP)的血浆浓度降低和心脏代谢风险降低相关。

就亚洲地区而言,健康的日本饮食模式(富含蘑菇、海藻、大豆制品和土豆、蔬菜、鱼类/贝类和水果)似乎可以发挥抗炎作用,改善当地消费者的心理健康。

一些中药已经显示出抑制促炎途径和控制炎症相关疾病。

墨西哥传统饮食(TMexD)已证明可以降低墨西哥裔女性的全身炎症胰岛素抵抗风险。TMexD的特定食物包括玉米、豆类、辣椒、南瓜、番茄、仙人掌和洋葱,它们富含纤维、维生素、矿物质和辣椒素,具有潜在的抗炎抗氧化特性。

在一项综合横断面研究中,旧石器时代饮食(基于蔬菜和水果、瘦肉、鱼类、坚果和钙来源的多样性消费)与人类较低水平的全身炎症氧化应激相关。

在6周内,DASH饮食模式(以水果和蔬菜、低脂乳制品和复合碳水化合物的大量摄入为特征)降低了代谢综合征青少年的CRP循环水平。在女性成年人中,DASH饮食与伊朗人血清CRP水平较低有关,但与IL-17A浓度无关。定量评估显示,随访4周后,DASH饮食使CRP降低了13%。

PREDIMED试验的结果表明,地中海饮食(富含蔬菜和水果、纤维和维生素C和E)具有抗炎作用,因为它下调了动脉粥样硬化形成过程中涉及的细胞和循环炎症生物标记物。

在这个队列中,地中海饮食降低了血清CRP和IL-6水平,以及内皮和单核细胞粘附分子和促炎性趋化因子。此外,在随访1年后,Med饮食(包括EVOO和蔬菜)降低了心血管高危患者的血浆TNFR60浓度。长期(3年),PREDIMED试验通过与对照低脂饮食相比降低IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α水平,证实了Med饮食的抗炎作用。

西化饮食和超加工/随意食品

总的来说,西式饮食(WTD)含有大量不健康的脂肪、精制谷物、糖和盐,会引发慢性代谢性炎症。在这方面,在护士健康研究I队列中,西式饮食与炎症和内皮功能障碍标志物呈正相关。此外,伊朗女性的西式饮食评分与CRP和IL-6促炎标记物呈正相关

有趣的是,巴西妇女食用含有大量游离糖、总脂肪、膳食饱和脂肪酸、反式脂肪酸和钠的超加工食品(UPF)与血清CRP水平之间存在正相关。同样,超加工食品中上三分之一的巴西青少年(≥ 总能量的30%)与第1三分位青少年相比,循环IL-8浓度增加(≤ 15.9%的总能量)。

此外,瑞典类风湿关节炎患者的不良饮食质量(考虑到习惯性随意饮食,如糖果、蛋糕、软饮料和油炸土豆)与炎症增加有关,如血浆CRP和红细胞沉降率。

时间营养模式

生物节律和营养分析(称为“时间营养”)的最新进展表明,一天中进食的时间可能会影响代谢稳态和免疫功能。

在这种情况下,在饮食质量较差的成年人中,不吃早餐与血清CRP浓度升高之间存在显著关联。在一项随机对照交叉试验中,不吃早餐会导致人类外周血单核细胞和单核细胞中NLRP3炎性体的更高活化

间歇性禁食(IF),即个体连续或隔天禁食,改善了肥胖男性的全身炎症。然而,在超重或肥胖的女性中发现了间歇性禁食后,脂肪组织中巨噬细胞浸润(CD40+)和骨骼肌(CD163 +)的生物标志物短暂升高

现有证据表明,限时饮食(TRE)是一种基于一天活动期总热量摄入巩固的替代时间营养方法,可能会调节多种代谢疾病风险因素,包括炎症。事实上,已经假设TRE作为定期营养计划的一部分,可能有助于减少炎症,并对免疫系统的某些组成部分产生保护作用。

有趣的是,代谢综合征患者在隔日禁食(ADF)后,血液CRP水平显著下降,ADF包括“禁食日”,热量摄入有限,而“喂食日”则是随意进食。此外,隔日禁食降低了健康非肥胖受试者血浆中sICAM-1(年龄相关炎症标记物)的水平

此外,据报道,晚吃是指推迟用餐时间(通常是一天的主食或晚餐),可能会增加心脏代谢疾病风险。事实上,晚吃与腹部肥胖、炎症生物标志物(如IL-6和CRP)以及儿童的昼夜节律紊乱有关。

07
个性化抗炎营养策略

精确变量(年龄、性别、身体表型、习惯性饮食摄入、体力活动水平和生活方式)以及个性化问题(遗传背景、表观遗传特征、微生物群组成、基因表达谱和代谢指纹)的综合分析可能有助于制定更个性化的治疗方案,以改善炎症的营养和药物管理。

例如,有证据表明,遗传变异可能通过与环境因素(如饮食)的相互作用,调节个体对与炎症相关的慢性和急性疾病的易感性,从而易诱发炎症状态。

表观遗传标记(包括DNA甲基化、miRNA表达和组蛋白修饰)在炎症基因转录中起着基础作用。

值得注意的是,基于微生物群的回归模型已经能够预测人类肥胖相关炎症状态,这可能是精确管理炎症性的有用工具。

具有促炎和抗炎作用的基因表达最终决定炎症的结果。

代谢组学是一种综合方法,可用于剖析炎症的局部和全身代谢后果,为炎症疾病的调节提供新的见解。

这些应用有助于阐明独特和特异的炎症代谢类型,扩大了我们对人类代谢复杂性和多样性的理解。

总的来说,这些新颖的科学见解正带来精确药物/营养战略,以预防和控制具有炎症背景的流行性慢性病。

08
结 语

营养物质对生命和健康至关重要,不仅有助于疾病预防、健康维护和疾病管理,而且可以抵御内源性和外源性有害因素,包括炎症/氧化应激或免疫系统功能障碍。

促炎

促炎营养因素包括大量食用富含简单碳水化合物、膳食饱和脂肪酸、TFA、胆固醇和动物蛋白的食物,以及习惯性不吃早餐和晚吃暴食。

抗炎

潜在的抗炎化合物包括MUFA、PUFA、抗氧化维生素和矿物质、生物活性分子(多酚)、特定食品(乳制品、全谷物、鱼类、油籽、水果和蔬菜、食用昆虫、豆类、绿茶和咖啡),烹饪香料(肉桂、姜、小茴香、大蒜和姜黄)和一些饮食习惯,包括间歇性禁食和限时进食。

由于研究之间存在不一致和差异,考虑到异质性的关键方面,包括人群类型(祖先)、最低和最高水平以及不利影响、烹饪方法、生理病理状态和干预时间,仍需在该领域进行进一步研究。

目前的证据有助于理解营养与代谢性炎症之间的关系,为慢病的控制和管理提供了新的见解和潜在目标。

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B族维生素与肠道菌群互作

谷禾健康

维生素对人体健康至关重要;它们是无数酶的辅助因子,包括促进脂肪和碳水化合物代谢的酶,并具有直接和间接的抗氧化特性。

由于人类自身无法产生足够量的维生素(维生素 D 除外),因此要从食物中获取维生素。然而,许多维生素对温度敏感,在食品加工和储存过程中容易降解。因此,维生素缺乏症在某些人群(例如,素食主义者或老年人)中很常见

例如口角炎,脚气病,腿部容易抽筋,皮肤容易红肿,容易烦躁和疲倦等,都有可能与缺乏B族维生素有关。

认识B族维生素

B族维生素从哪里来?

曾经有人认为B族维生素只从饮食中获得;然而并非如此,肠道微生物群也是维生素的重要来源

B 族维生素包括哪些?

常见的有维生素 B1 (硫胺素)、B2(核黄素)、B3(烟酸/烟酰胺)、B5(泛酸)、B6(吡哆醇)、B7(生物素)、B9(叶酸)和B12 (钴胺素)等。

B族维生素的吸收情况

B族维生素主要通过结肠产生和吸收,大多数B族维生素的吸收情况类似:在低浓度时,主动运输系统促进吸收,而在较高浓度时,被动扩散主要发生在小肠。过量摄入B族维生素会使B族维生素到达大肠

B族维生素是多种代谢途径中普遍必需的辅助因子的生物合成前体,对宿主肠道微生物群都是不可或缺的,它们在维持免疫稳态中也发挥着重要作用。

本文来详细了解一下B族维生素(8类)和肠道微生物群之间有什么联系,它们在免疫代谢中有哪些作用,缺乏会导致什么症状,如何补充B族维生素。

维生素B1 ✦

维生素B1是维持神经、心脏及消化系统正常机能的重要生物活性物质。

维生素B1参与肠道粘膜免疫系统的免疫防御,调节免疫细胞在肠道内发挥作用。维生素B1对巨噬细胞调控作用,能够介导巨噬细胞的生长及其细胞因子的分泌,间接促进免疫细胞的增殖和分化

维生素 B1(硫胺素)是几种酶的辅助因子,包括丙酮酸脱氢酶和 α-酮戊二酸脱氢酶,它们都参与三羧酸 (TCA) 循环,从而为人体提供能量。

维生素B1在体内是如何参与代谢的?

前面我们已经知道,维生素B的两种来源:

摄入食物细菌代谢生成

膳食和细菌维生素B1在宿主中有不同的作用。因此我们从这两个方面分别了解其吸收转化过程。

膳食维生素B1

维生素 B1 在肉类(尤其是猪肉和鸡肉)、鸡蛋、谷芽、米糠、豆类中以高浓度的焦磷酸硫胺素 (TPP) 形式存在。

膳食TPP被碱性磷酸酶水解,并在小肠内转化为游离硫胺素。游离硫胺素通过硫胺素转运体(例如,THTR-1、THTR-2)被肠上皮吸收,并被输送到血液中以分布在全身。游离硫胺被转化回TPP,用于TCA循环中的能量代谢。

细菌维生素B1

结肠中各种类型的肠道细菌也会产生维生素B1作为游离硫胺素TPP。在结肠中,游离细菌硫胺素主要被硫胺素转运体吸收,运输到血液中,并分布在全身;这一机制与小肠吸收游离膳食硫胺素的方式相似。

然而,肠道细菌产生的TPP不会转化为游离硫胺素,因为结肠中不会分泌碱性磷酸酶。相反,TPP通过在结肠顶膜上高度表达的TPP转运体(如TPPT-1)直接被结肠吸收。被吸收的TPP通过MTPP-1进入线粒体,MTPP-1是一种TPP转运体,在线粒体内膜中表达,用作ATP生成的辅助因子。这表明细菌TPP对结肠中的能量生成很重要

这两者之间的区别在于:肠道细菌产生TPP这条途径,并不是通过游离硫氨酸,而是直接被结肠吸收。

哪些菌会产生维生素B1呢?

对人类肠道微生物群研究和谷禾数据库预测总结以下主要菌群:弱拟杆菌和普雷沃氏菌、艰难梭菌(Clostridium difficile)、一些乳杆菌属、Ruminococcus lactaris、双歧杆菌属、可变梭杆菌(Fusobacterium varium)是维生素B1的产生菌。

此外,比如干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)发酵乳饮料的生产过程中产生硫胺素,婴儿双歧杆菌和双歧双歧杆菌在培养上清液中产生硫胺素。

许多肠道细菌拥有完整的维生素B1合成途径,包括噻唑和嘧啶的合成途径。

维生素B1的结构由嘧啶环和噻唑环通过亚结合而成。

细菌从甘氨酸或酪氨酸和1-deoxy-d-xylulose-5-phosphate中获得噻唑部分

嘧啶部分来自5-氨基咪唑核糖核苷酸,这是嘌呤途径的中间产物。

宿主和某些菌存在VB1竞争

在肠道微生物群中,并非所有细菌都产生 B 族维生素,一些细菌利用膳食 B 族维生素或其他肠道细菌产生的 B 族维生素来满足自己的需要;因此,宿主和肠道微生物群之间可能存在对 B 族维生素的竞争。

比如,粪杆菌属(Faecalibacterium)的生长虽然需要维生素B1,但它却缺乏维生素B1合成途径。因此,必须通过硫胺素转运体从其他细菌或宿主饮食中获得维生素B1,这表明宿主和某些肠道细菌之间存在维生素B1竞争。

建议摄入量

世界卫生组织 (WHO)/粮食及农业组织 (FAO) 建议成人每日维生素 B1 摄入量为 1.1-1.2 毫克。

缺乏导致

维生素 B1 缺乏会导致嗜睡,如果不及时治疗,可能会发展成脚气病,这是一种影响周围神经系统和心血管系统的疾病。

含量较高的食物

维生素B1 存在于全麦谷物、酵母、豆类、坚果和肉类(尤其是猪肉和鸡肉)等食物中。

维生素B2 ✦

维生素 B2(核黄素)及其活性形式(黄素腺嘌呤二核苷酸 [FAD] 和黄素单核苷酸 [FMN])是 TCA 循环和脂肪酸氧化(也称为 β-氧化)中酶促反应的辅助因子

维生素B2通过调节脂肪酸氧化来控制免疫细胞的分化和功能。

除了产生能量外,维生素B2通过启动NADPH氧化酶2与免疫细胞中活性氧(ROS)的产生有关,ROS是炎症和免疫过程中重要的效应分子和信号分子。

维生素B1和B2介导肠道B细胞分化的免疫代谢

Yoshii K, et al., Front Nutr. 2019

维生素B1是参与TCA循环的丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶等酶的辅助因子。维生素B2是TCA循环中琥珀酸脱氢酶和脂肪酸氧化(FAO,也称为β-氧化)中酰基辅酶a脱氢酶等酶的辅助因子。初始B细胞优先使用TCA循环有效产生能量。一旦B细胞被激活,分化为产生IgA的浆细胞,它们就会利用糖酵解产生IgA抗体。

膳食维生素B2

膳食维生素 B2 以 FAD 或 FMN 形式存在,并在小肠中通过 FAD 焦磷酸酶和 FMN 磷酸酶转化为游离核黄素。游离核黄素通过小肠上皮上表达的核黄素转运蛋白被吸收,然后释放到血液中。在血液中,游离核黄素转化 FAD 或 FMN 并分布在全身。

细菌维生素B2

细菌维生素B2是由三磷酸鸟苷(GTP)和5-磷酸核酮糖合成的。细菌维生素B2以游离核黄素的形式存在,可直接在大肠中吸收,转化为FAD或FMN,并如上所述分布在全身。

哪些菌会产生维生素B2呢?

对人类肠道微生物群研究和谷禾数据库预测总结以下主要菌群:脆弱拟杆菌和普雷沃特菌属;艰难梭菌(Clostridium difficile)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、发酵乳杆菌(L. fermentum)、Ruminococcus lacttaris表达合成维生素B2所必需的因子,表明这些细菌是大肠中维生素B2的重要来源。

从酸面团中分离出的发酵乳杆菌可以在体外合成维生素B2。

双歧杆菌Collinsella缺乏维生素B2途径

在缺乏维生素B2的小鼠中,添加含有植物乳杆菌的发酵豆浆可以促进维生素B2的产生,防止维生素B2缺乏。

宿主和共生细菌之间对VB2的竞争

拟杆菌门中的某些物种比放线菌门和厚壁菌门产生更多的VB2。然而,放线菌和厚壁菌门仍然表达核黄素转运蛋白以及从游离核黄素生成 FAD 和 FMN 所必需的酶(即 FAD 合酶黄素激酶),这表明所有细菌,包括那些不能合成维生素的细菌B2 本身需要 FAD 和 FMN 才能生长和生存。因此,与维生素 B1 一样,宿主和共生细菌之间可能存在对维生素 B2的竞争。

某些菌产生维生素B2中间体,有助于防御病原体

除了能够产生维生素 B2 之外,一些细菌(例如嗜酸乳杆菌等共生菌,结核分枝杆菌鼠伤寒沙门氏菌等病原体)还产生维生素 B2 中间体(6-hydroxymethyl-8-d-ribityllumazine ),该中间体抗原呈递细胞上的主要组织相容性复合物I类相关基因蛋白(MR1)结合;这会导致粘膜相关不变T细胞(MAIT)产生细胞因子,如干扰素γ和IL-17,这有助于宿主防御病原体(下图)。

来自维生素B2和B9的微生物代谢产物对MAIT细胞的调节

Yoshii K, et al., Front Nutr. 2019

有人认为,共生细菌的刺激有助于MAIT细胞的发育和激活,以便对病原体进行免疫监测。MAIT细胞还产生炎性细胞因子并具有组织归巢特性,表明这些细胞也参与自身免疫和炎症疾病的发展。

建议摄入量

世卫组织/粮农组织建议成人每日维生素 B2 摄入量为 1.0–1.3 毫克。

缺乏会导致

维生素 B2 缺乏会抑制参与脂肪酸氧化生成乙酰辅酶 A 的酰基辅酶 A 脱氢酶的活性,而乙酰辅酶 A 被线粒体用来通过 TCA 循环产生 ATP。

含量较高的食物

绿叶蔬菜、肝脏和鸡蛋中的维生素 B2 含量很高。

维生素B3 ✦

维生素 B3(烟酸)通常被称为烟酸和烟酰胺。这些化合物是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 的前体,NAD 是细胞氧化还原反应中的一种辅酶,在有氧呼吸中起核心作用。

免疫功能:抗炎,抑制结肠炎

维生素 B3 也是 GPR109a 的配体,GPR109a 是一种 G 蛋白偶联受体,在包括免疫细胞在内的多种细胞上表达。维生素 B3-GPR109a 信号传导诱导调节性 T 细胞分化并以 GPR109a 依赖性方式抑制结肠炎。维生素 B3 还抑制巨噬细胞和单核细胞产生促炎细胞因子 IL-1、IL-6 和肿瘤坏死因子 α (TNF-α)。

Yoshii K, et al., Front Nutr. 2019

因此,维生素B3通过调节宿主免疫细胞而具有抗炎特性,并在维持免疫稳态中发挥重要作用。

与其他B族维生素不同,维生素B3可由哺乳动物通过色氨酸的内源性酶途径生成,并储存在肝脏中,也可从饮食中获得。

膳食维生素B3

动物性食品如鱼和肉含有维生素B3作为烟酰胺,而植物性食品如豆类含有维生素B3作为烟酸。烟酰胺和烟酸都通过小肠直接吸收,烟酸在小肠转化为烟酰胺。

哪些菌会产生维生素B3呢?

维生素B3也是由肠道细菌从色氨酸合成的。可能参与B12合成和代谢的菌如:脆弱拟杆菌和普雷沃氏菌属、乳瘤胃球菌、艰难梭菌、婴儿双歧杆菌、幽门螺杆菌、可变梭杆菌

因此,来自不同属的许多肠道细菌可以产生维生素B3,这表明饮食和共生细菌来源的维生素B3对宿主免疫都很重要

缺乏会导致

在人类中,维生素B3缺乏会导致糙皮病,这是一种以肠道炎症、腹泻、皮炎和痴呆为特征的疾病。

建议摄入量

世卫组织/粮农组织建议成人每日维生素 B3 摄入量为 11-12 毫克。

含量较高的食物

全麦制品、糙米、绿豆、芝麻、花生、香菇、紫菜、无花果、乳制品、蛋、鸡肉、肝、瘦肉、鱼等。

维生素B5 ✦

维生素B5(泛酸)是辅酶a(CoA)的前体,辅酶a是TCA循环和脂肪酸氧化的必要辅助因子

与维生素B1和B2一样,维生素B5通过免疫细胞的能量生成参与宿主免疫的控制

缺乏导致

维生素B5缺乏会导致皮炎免疫疾病,以及疲劳和失眠等非免疫相关疾病。

维生素B5缺乏如何引起炎症?

在一项针对成年人的随机、双盲、安慰剂对照研究中,膳食中补充维生素B5可改善面部痤疮,表明上皮屏障功能通过促进角质形成细胞增殖和分化为成纤维细胞而改善。

为了在缺乏维生素B5的时候保持维生素B5水平,辅酶A通过泛碱转化回维生素B5或半胱胺。然而,半胱胺抑制过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)信号,导致炎症。在泛碱产生酶基因敲除小鼠中,结肠炎已得到改善。因此,维生素B5缺乏通过上皮屏障功能障碍和促炎分子的产生引起炎症

维生素B5通过激活免疫反应来促进宿主防御

在免疫反应方面,维生素B5通过促进先天免疫和适应性免疫,增强抗结核分枝杆菌感染的保护活性。在小鼠中,补充维生素B5可激活巨噬细胞的吞噬作用和细胞因子(包括IL-6和TNF-α)的产生,并随后促进Th1和Th17反应,以清除肺结核分枝杆菌。因此,维生素B5通过激活免疫反应来促进宿主防御,表明这种维生素作为一种天然佐剂具有重要作用。

膳食维生素B5

维生素B5在肝脏、鸡蛋、鸡肉和发酵大豆中以辅酶A磷酸泛酰巯基乙胺pantetheinase的形式存在,浓度很高。辅酶A和磷酸泛乙烯通过小肠内的内源性酶(如磷酸酶和泛乙烯酶)转化为游离泛酸。游离泛酸通过小肠上皮上表达的钠依赖性复合维生素转运体(SMVT)被吸收,然后释放到血液中。最后,游离泛酸被转化回辅酶A并分布在全身,尤其是肝脏和肾脏。

细菌维生素B5

细菌维生素B5由2-二氢泛酸盐和β-丙氨酸通过从头合成途径合成。细菌维生素B5以游离泛酸的形式存在,其在大肠中直接吸收,转化为辅酶A,并以与膳食维生素B5相同的方式分布。

哪些菌会产生维生素B5呢?

对人类肠道微生物群研究和谷禾数据库预测总结:脆弱拟杆菌、普雷沃氏菌属、一些瘤胃球菌属(乳链球菌和扭链球菌)、肠道沙门氏菌、幽门螺杆菌具有维生素B5生物合成途径,表明肠道共生菌可以产生维生素B5。

细菌与宿主竞争维生素B5

相比之下,大多数梭杆菌和双歧杆菌属、艰难梭菌、粪杆菌属和乳酸杆菌属(厚壁菌属)的一些菌株缺乏这种途径,尽管其中一些菌株确实表达泛酸转运体以利用维生素B5产生能量,表明这些细菌与宿主竞争维生素B5。

摄入量

世卫组织/粮农组织建议成年人每天摄入5.0毫克维生素B5。

含量较高的食物

蔬菜中的卷心菜类,例如西兰花羽衣甘蓝,以及鳄梨、全麦谷物、土豆、乳制品、内脏等食物。

维生素B6 ✦

维生素B6以多种形式存在,包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。这些形式的维生素B6是辅酶磷酸吡哆醛(PLP)和磷酸吡哆胺(PMP)的前体,参与多种细胞代谢过程,包括氨基酸、脂质和碳水化合物代谢

维生素B6在肠道免疫监测中起着重要作用

维生素B6调节炎症的机制目前尚不清楚。维生素B6通过脂质介质1-磷酸鞘氨醇(S1P)的代谢促进肠道免疫调节

S1P调节淋巴细胞进入肠道,尤其是大肠。淋巴细胞转运依赖于S1P的产生及其降解产生的S1P梯度。S1P降解由S1P裂解酶介导,该裂解酶需要维生素B6作为辅助因子。服用维生素B6拮抗剂会损害S1P裂解酶活性,并产生不适当的S1P梯度,导致淋巴细胞从淋巴组织迁移受损,并减少肠道中淋巴细胞的数量。位于肠道上皮细胞之间的淋巴细胞被称为上皮内细胞(IEL),参与抵抗病原体的保护

膳食维生素B6

膳食维生素B6以PLP或PMP的形式存在;它通过内源性酶(如吡哆醛磷酸酶)转化为游离维生素B6,然后被小肠吸收。虽然已经证明维生素B6通过酸性pH依赖和载体介导的转运被吸收,但尚未在任何哺乳动物物种中鉴定出肠吡哆醇转运体。在吸收游离维生素B6后,它进入血液,并转化回PLP或PMP

细菌维生素B6

细菌维生素B6是由脱氧基果糖5-磷酸和4-磷酸羟基-L-苏氨酸或甘油醛-3-磷酸和d-核酮糖5-磷酸合成的PLP。在大肠中,细菌衍生的PLP转化为游离维生素B6,通过被动运输被吸收,运输到血液中,并分布在全身。

哪些菌会产生维生素B6呢?

可能参与B6合成和代谢的菌如:脆弱拟杆菌、普雷沃氏菌属、长双歧杆菌、产气柯林斯菌、幽门螺杆菌

拟杆菌变形杆菌可能从5-磷酸脱氧纤维素和4-磷酸羟基-l-苏氨酸开始产生维生素B6,而放线菌可能从甘油醛-3-磷酸和d-核酮糖5-磷酸开始产生。

相比之下,大多数厚壁菌属(韦荣球菌、瘤胃球菌、粪杆菌和乳杆菌属)都缺乏维生素B6生物合成途径,除了一些梭菌(C. bartlettii、C. leptum、C.methylpentosum和C. sporogenes)乳杆菌(短乳杆菌和瘤胃乳酸杆菌)外。

摄入量

世卫组织/粮农组织建议成年人每天摄入1.3-1.7毫克维生素B6。青少年和怀孕或哺乳的女性每天需要更多的维生素 B6,大约 2 毫克。

缺乏导致

维生素B6缺乏与过敏类风湿性关节炎等炎症性疾病的发展以及神经元功能障碍有关。维生素B6缺乏破坏Th1-Th2平衡,导致过度的Th2反应,导致过敏。此外,在类风湿性关节炎患者中观察到血浆维生素B6水平较低,以及促炎细胞因子(如TNF-α和IL-6)水平升高

其他还包括导致肌肉无力、抑郁、易怒、短期记忆丧失、紧张和注意力不集中等问题。

含量高的食物

鱼类、鸡肉、豆腐、红薯、鳄梨、扁豆、牛奶、三文鱼、虾、菠菜、葵花籽、金枪鱼、糙米等。

维生素B7 ✦

维生素B7(生物素)是葡萄糖、氨基酸和脂肪酸代谢所必需的几种羧化酶的辅助因子。例如,维生素B7是参与脂肪酸生物合成的乙酰辅酶A羧化酶和脂肪酸合成酶的必要辅助因子。因此,维生素B7可能会影响免疫代谢。

维生素B7的抗炎作用

维生素B7通过结合(生物素化)组蛋白抑制基因表达;这些基因包括编码NF-κB的基因,NF-κB产生几种促炎细胞因子(例如,肿瘤坏死因子α、IL-1、IL-6、IL-8)的主要信号分子。NF-κB的核转录在维生素B7缺乏时被激活,表明组蛋白的生物素化抑制NF-κB信号中编码促炎细胞因子的基因的表达。

因此,维生素B7通过抑制NF-κB活化而具有抗炎作用,膳食维生素B7缺乏通过促进促炎细胞因子的分泌而引起炎症反应。

膳食维生素B7

膳食生物素以游离蛋白质结合形式或生物素形式存在。在小肠中,生物素酶从结合蛋白中释放游离生物素,游离生物素通过生物素转运体SMVT被吸收

细菌维生素B7

维生素B7也是由肠道细菌产生的游离生物素,由丙二酰辅酶A或吡美乐酸通过吡美乐酰辅酶A合成。细菌游离生物素被结肠中表达的SMVT吸收。

哪些菌会产生维生素B7呢?

可能参与B7合成和代谢的菌如:脆弱拟杆菌、普雷沃氏菌属可变梭杆菌、大肠弯曲杆菌(campylobacteric coli)

维生素B7的产生似乎在不同的肠道细菌之间以合作的方式进行;肠道中的长双歧杆菌产生吡美拉酸,它是维生素B7的前体,可增强其他肠道细菌产生维生素B7。

细菌与宿主竞争维生素B7

相比之下,普雷沃氏菌属、双歧杆菌属、梭菌属、瘤胃球菌属、粪杆菌属和乳酸杆菌属缺乏这种途径;然而,它们确实达游离生物素转运体,这表明这些细菌也利用饮食和细菌维生素B7,因此可能与宿主竞争。

因此,游离生物素可能会影响肠道微生物群的组成,因为生物素是微生物群生长和存活所必需的。

缺乏导致

生物素缺乏会导致肠道失调和鼠乳杆菌过度生长,从而导致脱发

什么情况会缺乏?

生蛋清中含有大量的抗生物素,它与维生素B7紧密结合,阻止维生素B7在肠道中被吸收。因此,维生素B7缺乏症不仅可能由维生素B7摄入不足引起,还可能由过量摄入生蛋清引起。

摄入量

世卫组织/粮农组织建议成年人每天摄入30微克。

含量较高的食物

维生素B7在坚果、豆类和油籽等食物中含量丰富。

维生素B9 ✦

维生素B9(叶酸)以四氢叶酸的形式存在,是包括DNA氨基酸合成在内的多种代谢反应的辅助因子

缺乏导致

由于红细胞对维生素B9的高需求,维生素B9缺乏会导致巨幼细胞性贫血。维生素B9缺乏症还通过将细胞周期阻滞在S期并增加DNA损伤的频率,在体外抑制人类CD8+T细胞的增殖。

维生素B9有助于维持免疫稳态

调节性T细胞(Treg)表达高水平的维生素B9受体(叶酸受体4[FR4])。服用抗FR4抗体会导致Treg细胞群的特异性减少,这表明维持Treg细胞需要维生素B9–FR4轴

在维生素B9减少的条件下体外培养Treg细胞会导致细胞存活受损,抗凋亡Bcl2分子的表达减少,尽管幼稚T细胞仍保留分化为Treg细胞的能力;这表明维生素B9是Treg细胞的生存因子

与这些发现一致,膳食维生素B9缺乏导致小肠中Treg细胞数量减少。由于Treg细胞在预防过度免疫反应中起着重要作用,喂食缺乏维生素B9饮食的小鼠对肠道炎症的易感性增加

膳食维生素B9

维生素B9以单谷氨酸和多谷氨酸叶酸的形式存在于饮食中。叶酸-聚谷氨酸酯与谷氨酸单酯脱结合,然后通过叶酸转运体(如质子耦合叶酸转运体(PCFT))在小肠吸收。在肠上皮中,叶酸单谷氨酸盐在被输送到血液之前转化为四氢叶酸(THF),四氢叶酸是一种活性形式和辅助因子。

细菌维生素B9

肠道细菌从GTP、4-磷酸红糖和磷酸烯醇式丙酮酸合成维生素B9作为THF。细菌性THF通过PCFT在结肠中直接吸收,并通过血液分布到全身。

哪些菌会产生维生素B9呢?

对人类肠道微生物群研究和谷禾数据库预测总结:脆弱拟杆菌、普雷沃氏菌属、艰难梭菌、植物乳杆菌、罗氏乳杆菌、德氏乳杆菌、保加利亚和嗜热链球菌、双歧杆菌属中的一些物种、可变梭杆菌、肠道沙门氏菌具有维生素B9生物合成途径。这表明几乎所有门中的所有物种都会产生叶酸。

膳食中添加双歧杆菌益生菌菌株(青春期双歧杆菌和假链双歧杆菌)提高叶酸缺乏大鼠和无叶酸培养基大肠中叶酸的生成。此外,植物乳杆菌、德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌和罗氏乳杆菌可提高缺乏叶酸合成所需成分的细菌培养上清液中叶酸的生成。

维生素B9代谢物防止过敏和炎症

在共生细菌中,维生素B9代谢产物6-甲酰蝶呤(6-FP)是通过光降解产生的。与维生素B2代谢物6-羟甲基-8-d-三嗪一样,6-FP与MR1结合,但与B2代谢物不同,它不能激活MAIT细胞。6-FP的类似物乙酰-6-FP是MR1的拮抗剂,可抑制MAIT细胞活化。

如关于维生素B2的章节所述,6-羟甲基-8-d-三硝基脲嗪可激活MAIT细胞,从而抵御病原体,因此维生素B9代谢物可抑制过度的MAIT细胞反应,并防止过度过敏和炎症反应。

膳食维生素B2和B9与微生物群的组成及其代谢这些维生素的能力之间的定量平衡,可能是理解肠内MAIT细胞介导的稳态的关键。

摄入量

世卫组织/粮农组织建议成年人每天摄入400微克维生素B9。美国国立卫生研究院建议母乳喂养的母亲每天需要 500 微克,青少年和怀孕女性每天应该摄入 600 微克。

较高含量的食物

牛肉肝、深绿叶蔬菜、芦笋、抱子甘蓝、橙子、坚果、豆类等食物含有高水平的维生素B9。

维生素B12 ✦

维生素B12(钴胺素)是一种含钴的维生素,以甲钴胺素和腺苷钴胺素的活性形式催化甲硫氨酸的合成。

维生素B12促进免疫反应

在宿主免疫方面,膳食维生素B12缺乏会减少小鼠体内CD8+T细胞的数量,并抑制自然杀伤T细胞的活性;补充甲钴胺可以改善这些状况,这表明维生素B12通过CD8+T细胞自然杀伤T细胞促进免疫反应。

膳食维生素B12

膳食维生素B12与膳食蛋白质复合存在,胃蛋白酶将其分解为游离维生素B12。游离维生素B12通过胃糖蛋白内源性因子(IF)被小肠上皮细胞吸收。在上皮细胞内,如果维生素B12复合物被溶酶体分解为游离维生素B12,然后释放到血液中,在血液中转化为活性形式并分布在全身。

细菌维生素B12

细菌维生素B12由前甲胎蛋白-2合成,产生腺苷钴胺素直接被大肠吸收并分布在全身;这种吸收的机制目前尚不清楚。

哪些菌会产生维生素B12呢?

可能参与B12合成和代谢的菌如:脆弱拟杆菌和普雷沃氏菌属、艰难梭菌、粪杆菌和乳瘤胃球菌、动物双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌、可变梭杆菌

从发酵食品中分离出的植物乳杆菌和棒状乳杆菌产生维生素B12,而动物双歧杆菌在牛奶发酵过程中合成维生素B12。

摄入量

世卫组织/粮农组织建议成年人每天摄入2.4μg维生素B12。青少年和怀孕或哺乳的女性需要更多:每天 2.6 至 2.8 μg。

缺乏导致

与维生素B6和B9一起,维生素B12在红细胞形成和核酸合成中起着重要作用,尤其是在神经元中。因此,维生素B12缺乏会导致巨幼细胞性贫血和神经系统症状,如手脚麻木,刺痛

其他还会导致包括贫血、失智、沮丧、难以保持平衡、疲劳、虚弱、体重减轻、肠道问题、肌肉无力、口腔或舌头酸痛等症状,缺乏也会损害神经系统,并可能导致记忆力差、情绪障碍、抑郁、精神错乱和痴呆。

什么情况会缺乏?

除了饮食摄入量不足的原因之外,维生素 B-12 缺乏还可能是由于恶性贫血(一种影响壁细胞和内因子释放的自身免疫性疾病,维生素 B-12 吸收所必需的)导致的生物利用度低吸收受损随着年龄的增长,药物(例如质子泵抑制剂)的使用,胃肠道疾病(例如炎症性肠病)或胃肠道感染(例如幽门螺杆菌、肠道蠕虫)的发生,萎缩性胃炎、吸收不良和恶性贫血的风险增加

含量较高的食物

牛肝、双壳类、鱼类、鸡肉和鸡蛋含有高水平的维生素B12。

菌群失调 & 维生素缺乏 & 疾病

微生物群失调和维生素缺乏是相互关联的,这种关系可能直接影响宿主健康。

对哺乳期女性进行的一项关联研究发现,增加维生素 B2、B5、B6 和 B12 的摄入量与120个粪便样本中普氏菌的相对丰度增加拟杆菌的相对丰度降低有关。

炎症性肠病(IBD)患者会出现血浆维生素B2浓度较低。肠道慢性炎症包括促炎细胞因子浓度升高,已被证明会导致上皮吸收功能的改变。肠上皮细胞暴露于促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α中会显著抑制维生素B2的摄取,这可能解释了IBD患者中维生素B2浓度显著较低的原因。

维生素B2和B3浓度可能是疾病状态的标志物。

克罗恩病恶化与参与抗炎的维生素B2、B1、B9生物合成相关的微生物基因减少有关。

此外,患有 2 型糖尿病的受试者在与微生物介导的维生素代谢相关的基因丰度方面表现出显着变化

营养不良儿童的微生物组显示参与B 族维生素代谢的多种途径显着减少,包括烟酸/NADP 生物合成。

所有这些观察结果表明,微量营养素的缺乏会改变肠道微生物群。

因此,在某些条件下,针对肠道微生物群的维生素补充剂(直接和间接)可能对健康有益

维生素调节肠道菌群

越来越多的证据表明,当大量服用以逃避完全吸收或以结肠靶向递送系统 (CTDS) 的形式服用时,维生素可以直接调节肠道微生物组。此外,维生素似乎通过体循环的间接机制影响肠道微生物群,与人类健康直接相关。

结肠靶向维生素补充剂可能通过三种相互关联的途径影响宿主健康

1) 对肠道免疫系统的直接影响(上左图)

2) 对肠道上皮屏障的直接影响(上右图)

3) 通过微生物代谢产物对肠道微生物群以及随后对肠道免疫和上皮屏障的影响(中)

在一个小型成人志愿者组中进行了一项试点研究,该组补充了过量的维生素B2(100 毫克),为期 14 天。他们发现,在补充过程中,每克粪便中的Faecalibacterium prausnitziip数量增加。作者还注意到厌氧罗氏菌属的增加大肠杆菌减少

关于维生素的结肠靶向性,最近的一项研究表明,通过缓释微囊结肠靶向补充烟碱酸有益于影响微生物组成和胰岛素敏感性。有趣的是,作者还观察到肥胖受试者群体中α多样性和拟杆菌丰度降低,并指出这种变化与膳食烟酸摄入量降低有关。

针对克罗恩病的研究发现发现,补充维生素 B2 可减少全身氧化应激、一些抗炎作用,降低 C 反应蛋白、红细胞沉降率、血小板和 IL-2,并减轻临床症状。粪便微生物群的荧光原位杂交分析显示 克罗恩病患者中粪便肠杆菌科细菌减少、粪便钙卫蛋白水平降低

维生素可以调节微生物组、改变氧化还原电位,并且就维生素 B3而言,对全身胰岛素敏感性和代谢性炎症的生物标志物产生积极影响。虽然需要进行额外的临床研究以充分了解结肠靶向递送维生素的优势和潜在副作用,但在菌群失调的情况下,这种方法可能成为预防和治疗微生物组相关疾病的新的菌群调节途径

结 语

该领域的研究很复杂,因为不仅肠道菌群的组成因人而异,饮食也会改变肠道菌群的组成和功能,维生素介导的免疫维持也因人而异。

补充结肠靶向维生素可能与基于个人健康状况和微生物组组成的个性化营养建议相关。

目前,对肠道微生物群的研究及其与多种 B族维生素的相互作用机制的理解正逐步深入,精准健康和营养新时代正在开启。

主要参考文献

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如何更好地吸收维生素矿物质?

人体内有宏量营养素(脂肪,蛋白质和碳水化合物),还有微量营养素。虽然称为“微量”,但它很强大,是维持正常生理活动的必需品。

01.为什么维生素和矿物质如此重要? 

微量营养素的发现:

1912年,波兰生物化学家卡西米尔·芬克发现了第一种微量营养素。他开始假设我们的食物中一定有其他“必需营养素”是维持健康所必需的。他把这些神秘的化合物称为“vital amines”,最终简称为“vitamins”(维生素)。

一百多年后,科学家们进行了大量的研究,列出了人体正常功能所需的近30种维生素和矿物质。饮食中哪怕只有一种微量营养素是缺乏的,其后果也可能是严重的。

对于每一种维生素或矿物质缺乏症,身体会速开始出现严重的功能失调

例如,维生素A在维持机体正常的视力、基因表达、生殖、胚胎发育、生长和免疫功能等方面发挥着重要的作用

维生素A缺乏可能会出现眼部疾病,儿童缺乏维生素A也会出现生长发育迟滞、血细胞生成障碍等问题。

<其他营养物质缺乏可详见本文末章节>

总之,每种微量营养素都在体内发挥作用。而每种缺陷都与疾病状况密切相关。

因此,在饮食中获取足够的必需微量营养素是维持健康的必要条件。

02.均衡饮食一定会被吸收吗? 

现代营养倡导“多样化”,食用各种类型的食物,以确保能够摄入身体所需的所有维生素和矿物质。

可能你吃到的大多数谷物,面包和其他加工谷物都已添加了各种B族维生素(和其他矿物质)。此外,很多人都会在饮食中加入水果,蔬菜,谷物和蛋白质等,尽可能地去满足大部分营养素所需的摄入量。 

但问题来了,并不是你吃了什么就有什么,也得看身体的吸收能力

有时候虽然吃的多,但并不代表消化系统已经为吸收做好了充分的准备。

为了更好地吸收营养,身体需要做好准备。这里涉及几个因素,例如健康的肠壁肠道菌群,还取决于微量营养素的吸收方式吸收位置

03.营养素在哪里吸收? 

消化过程:

消化系统的首要作用是摄取食物,并将其分解为更小,更有用的成分。

将食物放入嘴后立即开始第一步。当牙齿将食物粉碎成较小的碎片时,唾液腺开始分泌酶,其唯一目的是分解碳水化合物。

一旦被吞咽,食物就会进入食道并进入,暴露于强酸性胃液中,进一步降解碳水化合物,蛋白质和脂肪。

然后,消化后的食物被释放到小肠,接着,肝脏,胆囊和胰腺会分泌更多的消化酶,从而为营养吸收做好准备。

小 肠

小肠由三个不同的部分组成:十二指肠、空肠和回肠。大部分的营养吸收过程都在这里。

小肠吸收了食物中的成分,包括单糖、氨基酸、脂肪酸,微量营养素。大部分维生素和矿物质会在小肠中被吸收,但每种维生素和矿物质都需要独特的机制才能穿过肠道细胞壁。

当消化后的食物通过小肠并经历吸收营养过程后,最终进入大肠,然后被排出。

大 肠

大肠在消化中的作用相当直接。当食物的剩余成分进入大肠时,大部分营养物质已经被消化吸收了,它的主要功能是去除多余的水分和盐分,为排泄做好准备。残余物通常被分解成难以消化的残余物,如不易消化的纤维等。

现在我们知道这个领域有很多其他的关键功能。随着对肠道微生物群的更广泛了解,我们知道大多数肠道细菌在这一区域定居,吸收我们身体无法消化的东西,并将其分解,转化为对身体有益的许多必须营养素,从而给人体带来好处。

04.如何支持或改善营养吸收? 

 了解不同微量营养素的差异

了解不同类型的微量营养素之间的差异是改善吸收的一种方法。

例如有两类维生素:水溶性(各种维生素B和C)和脂溶性(如A、D、E和K)。

水溶性维生素需要水来运输。多喝水可以提高身体吸收和运输这些营养物质的能力。

脂溶性维生素需要脂肪来帮助吸收。改善脂肪转运的最好方法之一就是用脂溶性维生素丰富的食物来摄取健康的脂肪,确保身体能适当地吸收。

此外,水溶性维生素和矿物质都需要肠细胞内壁的特殊“转运体”来穿过细胞膜进入血液。功能越专业,保护性就越强。这种复杂而特殊的吸收过程确保只有正确的成分才能进入血液。

 肠道菌群 ——营养吸收的低调英雄

微生物不仅有助于吸收营养,甚至可以提高必需营养素的水平。健康的肠道生态系统有助于维持肠道黏膜的完整

为了真正优化吸收过程,身体需要健康的肠道细胞来吸收营养。

肠道菌群失衡导致肠道细胞衰亡,破坏营养吸收。这大大降低了消化系统吸收修复和维持健康细胞所必需营养的能力。

肠道菌群被证明是许多必需营养素的来源。维生素K就是一个例子。

虽然我们的饮食中含有维生素K,但实际上,人体每天所需维生素K的一半以上是由肠道中的细菌产生的

如果你的肠道生态系统不平衡,缺乏某些菌群,可能导致身体缺乏某些维生素。

因此,调理改善肠道菌群是一种可行的方式。

当然,每个人对营养物质的需求是独一无二的。归根结底,这取决于你的身体运作方式,基于生活方式、饮食、个人需求,以及肠道健康状况等多方面因素。

了解饮食中的差距可能是改善营养吸收的第一步。另外,肠道菌群检测有助于对身体健康状况的把握,知道补充哪些营养素,有助于什么类型的菌群生长,结合自身的症状,有针对性地改善菌群,从而真正改善健康状况。

随着对肠道菌群,营养饮食的研究深入,现在越来越倾向于个性化的干预方式,更加精准地选择适合自己的营养素,而不是盲目补充维生素。

7种常见营养缺乏症

1. 缺钙      

麻木,手指发麻和心律异常

钙对于维持强壮的骨骼以及控制肌肉和神经功能非常重要 。严重低钙的迹象包括麻木,手指刺痛和心律异常等。

日需求量 

大多数成年人每天需要1000毫克(mg)的钙,而50岁以上的女性和70岁以上的男性则需要1200毫克 。

补充钙

牛奶,酸奶,奶酪等乳制品是钙的良好来源,但如果不喜欢乳制品,可以在钙强化的橙汁或早餐麦片中获得。

2. 缺维生素D

疲劳,骨痛,情绪变化等

维生素D对骨骼健康至关重要,不过,维生素D缺乏的症状可能是模糊的,有可能出现疲劳、骨痛、情绪变化、肌肉疼痛、虚弱等。

维生素D长期缺乏会导致骨骼软化,还可能与癌症和自身免疫性疾病有关。

日需求量 

大多数成年人每天需要15微克(mcg)的维生素D,而70岁以上的成年人则需要20 mcg。

补充维生素D

食物:牛奶或酸奶,金枪鱼等。

晒太阳:每周几次晒太阳,每次在10到30分钟内,对补充维生素D有帮助。

3. 缺 钾

肌肉无力,便秘,心律不齐等

钾可以帮助心脏、神经和肌肉正常工作,并在清除废物的同时向细胞输送营养物质。

此外,它还是一种有用的营养素,有助于抵消钠对血压的负面影响,对维持健康的血压很重要。

由于腹泻或呕吐;出汗过多;抗生素、泻药或利尿剂;过量饮酒;或肾脏疾病等慢性疾病,短期可能会出现低钾的情况。

缺乏的症状

包括肌肉无力、抽搐或痉挛;便秘;刺痛和麻木;以及心律异常或心悸。

天然钾的来源

香蕉、牛奶、南瓜、扁豆、芸豆和其他豆类。

4. 缺 铁

疲劳,呼吸急促,手脚冰冷,指甲脆等

铁是产生红细胞的必要物质,红细胞将氧气输送到全身。当铁含量过低时,可能会导致红细胞缺乏,从而导致贫血。

高风险的人群

包括经期妇女、成长中的人(如儿童和孕妇)和纯素食或半素食人群。

症状

包括虚弱和疲劳、呼吸短促、心跳加快、皮肤苍白、头痛、手脚冰冷、舌头肿痛、指甲脆裂以及对灰尘等奇怪事物的渴望。

刚开始的时候,这些症状可能很轻微,以至于你没有注意到有什么不对劲,但随着铁的储备越来越少,这些症状会变得更严重。

日需求量 

50岁以上的成年男女每天需要8毫克

50岁以下的成年女性每天需要18毫克

富含铁的食物

牛肉、牡蛎、豆类(尤其是利马、海军和芸豆)、扁豆和菠菜等。

5. 缺维生素B12

麻木,疲劳,舌头肿胀等

维生素B12有助于红细胞和DNA的生成,还能改善神经递质功能。

半素食者纯素食者可能特别容易缺乏维生素B12,因为植物不能产生维生素B12,而做过减肥手术的人也可能缺乏B12,因为手术后身体难以从食物中提取营养。

严重缺乏B12的症状  

腿、手或脚麻木;行走和平衡方面的问题;贫血;疲劳;弱点;舌头肿胀发炎;记忆力差和思考困难,食欲不振。

这些症状可能会很快出现,也可能逐渐出现,而且由于症状的范围很广,有可能在一段时间内都没有注意到。

日需求量 

成年人每天只需要:2.4微克(mcg)

怀孕或哺乳期需要更多:每天2.6至2.8 mcg

富含维生素B12食物

牛肉、猪肉、鸡肉、鱼类、内脏类、蛋类、蛤类、牛奶乳酪等。

6. 缺叶酸

疲劳,腹泻,舌苔光滑等

叶酸是一种B族维生素,对育龄女性尤其重要,叶酸支持健康的生长和功能,并能降低出生缺陷的风险,特别是那些涉及神经管(大脑和脊柱)的缺陷。

叶酸缺乏可能会使未出生婴儿的细胞总数和大红细胞数量减少,并导致神经管畸形。

叶酸缺乏的症状

包括疲劳、易怒、腹泻、生长缓慢和舌头光滑、触痛。

怀孕的女性应该确保她们每天摄入400微克的叶酸,此外还要食用含有叶酸的食物。

叶酸最好以补充剂的形式被人体吸收,其中85%是从补充剂中吸收的,50%是从食物中吸收的 。

从食物中获取叶酸

可以选择强化谷物,豆类,花生,葵花籽,全谷类,鸡蛋,深色绿叶蔬菜等。

7. 缺 镁

食欲不振,恶心,疲劳等

镁有助于骨骼健康,能量生成。

虽然缺乏镁在健康人群中并不常见,但某些药物(包括一些抗生素和利尿剂)或慢病(如2型糖尿病和克罗恩病)可能会限制镁的吸收,也可能加速镁在体内的流失。

日需求量 

根据性别和年龄的不同,成年人需要310-420毫克镁。

镁缺乏症状

会导致食欲不振、恶心呕吐、疲劳,虚弱等。

在更严重的情况下,它也可能导致麻木和刺痛,肌肉痉挛或收缩,癫痫发作,心律失常,性格改变,或冠状动脉痉挛。

富含镁的食物

如杏仁、腰果、花生、菠菜、黑豆、毛豆等。

相关阅读:

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参考文献:

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自闭症,抑郁症等与维生素缺乏

谷禾健康

我们之前几篇文章都讲过关于抑郁,焦虑和肠道菌群的关系。

点此复习 抑郁症,恐惧,压力和肠道微生物群脱不开的关系

肠道微生物(菌群)与脑神经(中枢神经)到底如何联系?

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不仅如此,还和微量元素、维生素缺乏有关。

1.  微 量 元 素 篇  

锌      

锌是帮助调节许多生物过程(包括我们的情绪)的核心营养素之一。锌的饮食来源多种多样,尤其是在红肉,家禽和鱼类中。当人的锌水平低时,可能会出现焦虑,抑郁,失眠和情绪失调等状况。

Petrilli 等人研究发现抑郁症和精神病患者的锌含量低。在患有帕金森氏病,阿尔茨海默氏病,唐氏综合症和多动症的患者中也发现了锌缺乏。

对于缺锌的患者,补锌已被证明有助于改善抑郁症状,是 “自然的抗抑郁药”。

一项研究表明,与仅接受SSRI治疗的患者相比,补充锌和SSRI可以更有效地改善重度抑郁症。对实验动物进行锌的长期治疗具有与抗抑郁药相同的作用。

注:SSRI是一类新型的抗抑郁药

当然,在评估锌水平和补充需求时,还需要考虑许多其他因素(例如炎症,其他微量元素的吸收等)。

碘      

碘缺乏,特别是在早年间缺乏,会阻碍身体和大脑的发育。碘是甲状腺激素必不可少的组成部分,这对大脑的发育和维持至关重要。碘缺乏症困扰着非常多人,但实际上因碘缺乏引起的智力障碍是可预防的。

大多数植物性食品的碘含量都非常低。素食主义者通常相对容易缺碘。

铁      

大脑非常需要铁。铁是产生神经递质(血清素,多巴胺和去甲肾上腺素),脑能量生成,海马功能(记忆),细胞信号传导和婴儿大脑发育所必需的。

许多植物性食物中的铁含量低于动物性食物,且更难吸收。素食者血液中铁的含量与杂食者差不多,但是他们体内的总铁存储量(储备量)较低。

2. 维 生 素 篇  

 维 生 素 B   

维生素B在调节我们的心理健康方面也起着重要作用。

“B族维生素” 是指有助于人体细胞正常运作的八种必需营养素。B族维生素们既可以一起协同工作,又可以发挥各自的独特功能。

B维生素的八种类型包括:

B1,B2,B3,B5,B6,B7,B9,B12

某些与心理健康有关的疾病也可能与维生素B缺乏症并存。例如,早期研究表明,自闭症儿童的B6偏低,补充B6后,有些儿童表现出明显的改善,并且是第一次开始说话。

维生素B1,B3,B6 

已成功用于治疗许多患有焦虑症和其他心理疾病的患者。在小鼠研究中,实际上发现VB3与苯二氮卓类和巴比妥类具有共同的特性。

维生素B12

有抑郁症患者存在B12缺乏症,而B12缺乏症的人比非缺乏症的人更容易患严重抑郁症。B12缺乏的其他症状可包括疲劳,嗜睡,躁狂等。

素食主义者饮食中几乎不含维生素B12,长期严重缺乏B12会致命。素食主义者可以服用补品或食用强化酵母(未经强化的天然酵母不包含维生素B12)。

维生素B12缺乏很普遍。一些研究发现,多达86%的成年人(无论选择哪种饮食)都缺乏。研究人员报告说,其价值范围很广,总的来说,素食主义者的B12含量往往较低。

B类维生素包括B2,B6,B9,B12也已被证明有助于治疗精神分裂症的症状。

维 生 素 D   

维生素D——“阳光”维生素,对我们的心理健康也至关重要。大约50-90%的维生素D是由阳光照射产生的,其余的来自饮食。

维生素D缺乏症的人数众多,一些专家认为维生素D缺乏症是“全球健康问题”。

目前还不清楚维生素D与精神障碍之间的确切关系,但发现存在维生素D缺乏症风险的人群患抑郁症的风险增加,而维生素D含量较低可能会导致或加剧抑郁症状。

神经退行性疾病,肥胖,糖尿病,高血压,纤维肌痛,慢性疲劳综合症和骨质疏松症也与维生素D缺乏症有关。

关于神经退行性疾病与菌群详见文章  最新研究进展 | 行为和神经退行性疾病中的肠道微生物分子

维生素D3

维生素D3是我们身体需要的维生素D形式。在大脑的生长和发育中很重要,调节大脑中的钙水平,帮助保护脑细胞免受有害的氧化作用,并支持海马体(大脑记忆中心)的健康。

大多数研究发现,纯素食者的血液中维生素D3含量较低,并且在冬季,素食者更有可能出现维生素D3不足。

维 生 素 K   

维生素K1在许多植物性食品中都丰富,但是维生素K2同样重要,而且常常被忽略。

维生素K2有多种形式,但我们需要的基本形式称为MK-4。在大脑中,需要MK-4来构建鞘脂的关键细胞膜成分,以及维持脑细胞的整体健康和功能。

维生素K2的MK-4形式仅存在于动物性食品中。


那么,是不是这些微量营养素补充越多越好呢?

国际自闭症研究会议上,约翰·霍普金斯大学研究人员提出:怀孕期间叶酸和维生素B12含量过高的女性,孩子患自闭症风险较高。

我们看看研究人员是如何得出这样的结论:

 样本量及来源

研究人员分析了1391名母亲及其子女的数据。在孩子出生时招募志愿者,然后追踪长达15年。

 检测指标及相关调查

在分娩的头几天检查母亲的血液中叶酸和维生素B12的水平。所有母亲均在怀孕期间进行了有关产前维生素和其他补充剂使用情况的调查。

 发 现

在1391名儿童中有107名被诊断出患有自闭症谱系障碍,但这种自闭症的风险并不是在所有母婴中平均分布的。

· 每周服用三至五次产前复合维生素的母亲,孩子患自闭症的可能性较小。

·在头三个月服用这些补充剂的母亲生自闭症孩子的可能性要低67%

·在中晚期服用,其孩子自闭症可能性要低62%

·在妊娠中期服用,孩子患病的可能性要低57%

至此,服用产前维生素听起来很不错吧,问题来了:

在1391名母亲中,有95名母亲的VB12血液水平被世界卫生组织认为过高。在这些母亲中,有15个孩子被诊断出患有自闭症谱系障碍,这一风险是其他母亲的倍。

同样,140名母亲的血液中叶酸水平“过高”,其中16名儿童患有自闭症谱系障碍。

而这其中有21位母亲两种维生素都“过量”。

更夸张的是,这21位母亲,有10个孩子被诊断出患有自闭症。换句话说,维生素水平过高的人中有将近一半有自闭症儿童

当然,此研究也存在缺陷。

缺点之一是血样是在孩子出生后立即采集的,而不是在怀孕期间采集的。

此外也有猜测,是否因为她们知道正在接受研究而服用较大剂量的维生素?这些不得而知。

综上,如果您或者您家人现在正在孕育新的生命,需要考虑维生素服用的剂量以及评估相应风险。

换句话说,可以服用,但不宜过量。

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主要参考文献:

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