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生酮饮食、轻断食、素食,你应该怎么选

间歇性断食被认为可以重启免疫系统,植物基饮食有助于“有益”菌的生长。有观点认为早晨避免咖啡,饮用蘑菇茶可能具有抗癌效果。这些将健康、饮食与免疫联系起来的理论在各种文章中屡见不鲜。这类理论往往缺乏充分的科学依据,部分原因是严格记录人们的饮食及其影响是一项挑战,动物和细胞研究结果与人类健康之间的联系也不明确,有时这种联系在商业利益的推动下被夸大,导致人们对营养科学的信任度下降。

近年来,研究人员采用创新方法研究营养免疫学,营养学专家研究地中海饮食或西方饮食,利用工具了解特定饮食类型和成分的短期影响,食物如何作用于免疫系统的分子机制。

《新英格兰医学杂志》发表了关于营养、免疫和疾病的综述文章,美国在华盛顿特区举办了首个探讨食品安全、饮食和慢性病之间联系的Food is Medicine峰会。

有人认为现代饮食改变了我们的免疫反应,破坏了免疫韧性,有人认为饮食可以帮助治疗癌症和狼疮等慢性免疫疾病。

德国汉堡大学附属埃彭多夫医院的免疫学家Francesco Siracusa表示,我们越来越了解如何通过单一成分或食物成分组合来调控免疫系统。

自希波克拉底时代以来,内科医生一直在寻找饮食与健康之间的联系。1912年,波兰生物化学家Casimir Funk提出缺乏维生素会导致疾病,后续研究证实了这些必需营养素对免疫的重要性。

过去十年中,组学技术的发展使得能够对细胞或组织内的基因和蛋白质等生物分子进行分类和分析,揭示不同饮食和成分影响免疫系统及健康的机制。

许多实验室希望利用免疫系统治疗肥胖这个健康问题。华盛顿大学医学院的免疫学家Steven Van Dyken研究了由过敏原和寄生虫触发的免疫反应,探索这种反应是否能调控代谢。他和团队发现,蘑菇、甲壳类动物、可食用昆虫中富含的甲壳素能激活2型免疫反应。他们给小鼠喂食富含甲壳素的饮食,发现小鼠胃的拉伸更大,激活2型免疫,触发消化甲壳素的酶。抑制这种酶的小鼠增重更少,体脂更低,胰岛素敏感性更好。甲壳素还能提高GLP-1水平,这是一种模拟减肥药的激素,有助于抑制食欲。

调节甲壳素、免疫和健康之间的关系,如降低甲壳素消化酶水平,可能有助于开发食欲抑制药物等疗法。Van Dyken表示,甲壳素可激活类似的人类免疫反应,微调这种免疫反应可能是治疗肥胖等代谢病的靶点。

肥胖、免疫和健康之间还有更多联系。牛皮藓是一种自身免疫性疾病,肥胖症患者中的发病率是普通人的两到三倍,减重已被证明能改善牛皮藓症状。美国埃默里大学医学院的免疫学家李超然研究了肥胖如何破坏皮肤免疫系统,他发现高脂饮食会激活引起炎症的免疫细胞,导致牛皮藓的出现。利用RNA测序技术,他发现瘦小鼠皮肤免疫细胞中有一个T细胞群负责监察牛皮藓炎症,但在高脂饮食的肥胖小鼠中,这个水平低了很多,而牛皮藓炎症水平升高了。在牛皮藓患者细胞研究的数据中,他也发现了类似的细胞破坏。

李超然希望他的研究能帮助提升对该疾病的疗法,如果暴饮暴食和肥胖对身体有很多伤害,那么克制进食是否就能起到反作用呢?免疫系统是否也扮演了关键角色?

越来越多的证据表明,断食能降低疾病风险,包括高血压、动脉粥样硬化、糖尿病和哮喘,有时是通过免疫系统实现的。例如,断食能减少循环血单核细胞的数量,这些细胞是多种自身免疫疾病的标志。

一些研究人员认为,他们能在病人无需少吃的情况下治疗这些疾病。中国科学技术大学的神经科学家占成研究了脑干内帮助调控免疫系统的神经元,看看操控它们是否能得到预期的效果。他的团队证明了这些神经元在断食小鼠的脑内会被激活,能使T细胞撤回到骨髓。他还利用多发性硬化的小鼠模型证明,这些神经元的持续激活会显著缓解瘫痪,预防疾病相关减重,提高生存率。

占成表示,这类研究结果或让我们“收割”断食的好处,同时又不用挨饿。他说,这些神经元能用电刺激、小分子或其他方式激活。

虽然支持断食作为疗法的证据在过去十年里不断增多,但减少热量摄入可能在某些情况下是有害的。断食可能会影响免疫反应,纽约西奈山伊坎医学院的免疫学家Filip Swirski发现,断食小鼠血液中循环的单核细胞数量减少了90%,这些细胞在骨髓中的数量则增加了。当小鼠在断食24小时后重新进食,异常多的单核细胞会重新涌入血液中,导致单核细胞增多症,这种症状常与传染和自身免疫疾病有关。这些断食后的单核细胞比普通细胞的寿命更长,诱发炎症的阈值也更低。当研究团队让断食小鼠感染铜绿假单胞菌,这些小鼠比非断食对照组的死亡时间更早、死亡数量更多。

Swirski认为身体会储存单核细胞,作为能量储备较低时的保护机制。如果断食时间过长,坏处就会大于好处。有很多证据证明断食是有益的,但有时候平衡很重要,不能让身体挑战极限。

断食能在数小时内达到重新分配免疫细胞的效果,其他饮食改变也能让免疫产生类似的快速短期变化。搞清楚这些变化对于研究人员很有帮助,部分是因为这有利于避开会影响长期饮食变化研究的混杂因素。Siracusa研究过“大餐”的影响,即过度进食高能量、高脂食物,他和同事让小鼠连续三天“放纵”进食低纤维、高脂饮食,再连续三天回归正常饮食,然后重复这个循环。切换成高脂饮食会抑制免疫,让小鼠更易出现细菌感染,这会降低特定T细胞数量和功能,这些T细胞能帮助身体发现和记住病原体,进一步测试显示,缺少纤维会破坏肠道微生物组,而肠道微生物组能支持这些T细胞。Siracusa说:“我很诧异,只改变三天的饮食就能看到对适应性免疫系统细胞的巨大影响。”

当Siracusa让6名人类受试者从高纤维饮食切换到低纤维饮食时,他也看到了对T细胞的类似影响。这种影响都是暂时性的,但Siracusa认为,研究与饮食改变有关的早期免疫事件或揭示慢性免疫疾病的病因,但他强调他不会基于这个小规模的原理验证实验就做出饮食推荐,对小鼠研究只能作为人类研究的线索。

在人类中证实这些线索是个挑战,你很难精确操控受试者的长期饮食,并让他们准确回忆和记录他们每天吃了什么。“一种方式是让人们每天只吃你给他们的食物”,美国国立糖尿病、消化和肾脏疾病研究所整合生理学家Kevin Hall说,“但我们知道,当你这么做时,他们平均会在研究外再吃400卡的食物。”

Hall和他的同事想更进一步,在过去十年里,他们开展了一系列试验,让志愿者同意被关在研究医院的病房里,这样他们的饮食就能严格控制,他们的反应也能监测。

Hall的主要目标是研究不同饮食对代谢和身体构成的影响,他与时任美国国家过敏和传染病研究所免疫学家Yasmine Belkaid共同研究了不同饮食导致的免疫系统的改变。他们招募了20名成年人住院4周,并在前两周随机接受生酮饮食或纯素低脂饮食中的一种,后两周再交换食谱。血液样本显示,不管换成哪种饮食都与不同免疫细胞数量的变化及其中被激活的基因种类的变化有关。

在接受生酮饮食时,受试者T细胞和B细胞水平和活性均有上升,这些T细胞和B细胞是适应性免疫系统的组成部分,适应性免疫系统对产生识别特定敌人的“精确”反应。接受纯素饮食的人会有更强的固有免疫反应,这类反应更快,比适应性免疫的特异性更低。Belkaid很高兴能看到这些清晰的结果,对这方面的临床前景也很激动,但她拒绝在这个阶段基于这些发现给出饮食建议。虽然还有年龄、遗传学和体重上的差异,但她说,“我没想到能在两周内看到免疫系统的趋同反应,”她说,“下一步是在临床试验中测试对特定疾病的饮食干预,这些试验会和药物试验一样严格。”

Hall的团队正在考虑招募狼疮患者,以比较不同饮食的作用,其他人已经对生酮饮食作为牛皮藓和1型糖尿病的附加疗法进行了初步研究,还有很多研究正在探索利用饮食和营养来增强辅助免疫系统抗癌疗法的效果。摄入更多的饮食纤维与接受化疗的黑色素瘤患者的生存率提高有关,有黑色素瘤和进食低纤维饮食的小鼠其肿瘤周围的杀伤性T细胞数量更少,杀伤性T细胞能攻击肿瘤细胞。

Belkaid承认仍有很多工作要做,才能揭示特定饮食对患有不同疾病人士的免疫系统的影响,她和 Siracusa 在内的很多免疫学家感到乐观,相信他们正在发现的机制是实现用个性化饮食治疗各种疾病的第一步。

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