膳食纤维与肺脏健康

来源：中国抗癌协会肿瘤支持治疗专委会

李苏宜 MD

肿瘤营养与代谢治疗科

中国科学技术大学附属第一医院

人胃肠道消化酶不能分解吸收的多糖类碳水化合物、木质素及其相关物质就是膳食纤维，存在对人体生理有益作用。分为可溶性纤维和不可溶性纤维，纤维素、半纤维素、木质素和壳聚糖等为不溶性膳食纤维，包括果胶、树胶等是可溶性膳食纤维。食物中的纤维素有助于肠道菌群平衡的建立和维护，而平衡的肠道菌群状态对于机体抵御病原微生物侵入的免疫力维护和提升，以及肺脏部位的健康都是是至关重要的。疫情肆虐的当下，在日常膳食中注意补充高质量蛋白质和增加摄入膳食纤维，理论上推测，应该可以降低新冠病毒感染的易感性。中国工程院李兰娟院士提出微生态疗法是新型肺炎重症患者的治疗方法之一。

饮食中纤维的含量决定了肠道菌群的组成，并在肺部免疫反应中起着重要作用。富含膳食纤维的饮食不仅会改变肠道菌群，还会影响肺部菌群（膳食营养素组成可直接对肺部免疫产生影响）。在这个“膳食纤维”、“肠道菌群”和“肺脏健康”三方组成的联系网络中，短链脂肪酸就是其中的重要联络环节，而膳食纤维可提高血液中短链脂肪酸的水平。那么，这个“短链脂肪酸”又是什么呢？有什么生物学功能性呢？

日常饮食中营养素均衡丰富并富含膳食纤维，就可使人体肠道菌群的种属更加多样化，这样就对于肠道菌群的平衡维持十分有利，其在食物消化的过程中产生的代谢产物对人体健康的维护十分必要。失衡的肠道菌群状态可涉及炎症性肠病、结肠癌等肠道疾病，以及其它器官的疾病包括哮喘、慢性阻塞性肺病等肺部疾患。人的肠道菌群种群变化在很大程度上取决于饮食和生活方式。与食用富含膳食纤维的植物性食物的人相比，食用高脂高糖少纤维饮食者肠道中木聚糖杆菌、普氏杆菌和丁酸弧菌等的丰度均较低，短链脂肪酸的含量也因此仅为前者的1/4。肠道菌群种属的变化可能与生活方式、饮食、免疫能力、肠道形态和生理的改变、住院治疗、药物治疗等诸多因素都有关。肠道菌群的变化所产生的生理影响是由微生物代谢物种属的差异决定的。肠道细菌利用膳食成分代谢产生的代谢产物是维持免疫和组织稳态的关键信号分子。其中，短链脂肪酸是研究最广泛的代谢物，在宿主机体生理的不同方面具有免疫调节功能。增加膳食纤维的摄入可以增加肠道有益菌的丰度，由此带来粪便短链脂肪酸的水平增加，对于建立和维护肺部健康、提升其局部免疫力均具有益作用。而高饱和脂肪酸、低膳食纤维饮食则会减少肠道有益细菌的丰度，增加肺脏受病原微生物侵害的风险。大量的研究发现，富含膳食纤维的饮食与更好的肺功能和更低的肺部疾病风险有关。一项基于120000人的为期12-16年的随访研究表明，健康的饮食可以导致慢性阻塞性肺病的发生几率降低33%。对于吸烟者来说，膳食纤维对肺功能的临床有益作用更为显著，表明利用饮食改变来解决呼吸系统疾病的潜力。高纤维饮食可以降低呼吸系统疾病的死亡率。更多的高纤维饮食降低炎症标志物水平的研究，证实了膳食纤维在调节先天免疫中的作用。

作为膳食纤维、肠道共生微生物和宿主机体间联系的桥梁，肠道细菌产生的短链脂肪酸（包括乙酸、丙酸和丁酸）影响宿主机体的代谢活动，促免疫细胞的募集和成熟，为机体炎症反应提供保护。肠道内产生的短链脂肪酸可以到达全身各处，既可用来提供能量，也可用作信号分子。肠道中产生的大部分短链脂肪酸被用作能量来源，可以提供高达10%的日常能量需求。丁酸和丙酸也可能通过肠道细菌诱导激素的产生。短链脂肪酸还可以与G蛋白偶联受体结合，G蛋白偶联受体参与感知代谢物并触发信号通路，致抗炎症的免疫反应。短链脂肪酸降低肠腔内的pH值，抑制病原微生物的生长。较高的丁酸水平致黏蛋白的产生增加，从而减少细菌黏附，改善上皮完整性。丁酸的产生可导致调节T细胞的数量增加。短链脂肪酸在能量和代谢中的作用促B细胞激活、分化及抗体（IgM/IgA）的产生。肠道细菌产生的短链脂肪酸通过肠道淋巴系统进入身体循环参与调节肺部的免疫反应。短链脂肪酸对肺部的作用是通过对外周免疫细胞的影响以及随后肺部对免疫细胞的募集，促肺部稳态和免疫的基础。短链脂肪酸激活骨髓中的髓样细胞，随后迁移到肺部，形成抗炎症的环境。肠道菌群对黏膜免疫的影响不仅仅局限在胃肠道，对肠道以外的远端黏膜部位的免疫反应产生影响，包括肺。

膳食纤维决定着肠道菌群的种属群组成，而肠道菌群产生的代谢物参与调节胃肠道免疫，对肺和大脑等器官也产生影响，肠道菌群失调与多种肺部疾病有关。肠道菌群对膳食营养的代谢产物短链脂肪酸等不仅可以影响胃肠道免疫，还可以通过循环系统对全身免疫产生显著影响。

菊粉、低聚果糖等果聚糖由果糖聚合形成不同长度的链。菊苣、芦笋、洋葱、大蒜和香蕉等是果聚糖的主要来源。其中，菊粉可促目前已知的所有益生菌的生长和活性，和抑制某些致病菌的生长或活性。而谷类麸皮、豆类、坚果、豌豆、根菜类蔬菜、种子的外壳和苹果都富含纤维素。蔬菜、水果、豆类和坚果中约三分之一的膳食纤维含有半纤维素。果胶类物质包括果胶、果胶酸和果胶酯酸，是植物细胞壁的初生壁和细胞内层的组成部分。柑橘类水果的果皮、苹果和草莓都富含果胶。木质素存在于芹菜等含有“木质”成分的食物、谷物的外层、成熟的块根类蔬菜等。壳多糖存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的甲壳和真菌的胞壁、和一些绿藻中，为不溶性纤维。

附：肿瘤营养与代谢治疗科

打破临床学科划分壁垒，2013 年元月中国科学技术大学附属第一医院，在西区正式组建国内首支肿瘤营养代谢内科的整建制团队 --- 肿瘤营养与代谢治疗科，具有肿瘤内科和临床营养科双重质量管理体系和技术岗位，包括肿瘤内科医师11人、临床营养医师1人、临床营养师3人，公共营养师（兼）4人，临床药师和技师各1人，及肿瘤科护师（士）23人。 病区开放床位55张，和日间病房。设肿瘤营养代谢门诊、癌性肠梗阻门诊，配备专业设备（人体成分分析仪、能量代谢检测车）和肠内营养配置室、肠功能检测实验室。专业应用临床肿瘤学和临床营养学技术手段，实施肿瘤学和临床营养学诊断，合理实施抗肿瘤治疗和营养疗法，治疗原发疾病暨相关并发症，纠正患者能量-营养素代谢紊乱，改善生活质量、延长生存期。