营养生理

营养与免疫
免疫应激对机体代谢影响的机制
细胞因子（ cytokine ） 是一类由造血系统、免疫系统或炎症反
应中的活化细胞产生的具有高活性多功能的多肽、蛋白质或糖蛋白。是 由活化的淋巴细胞和单核巨噬细胞产生的一类非抗体、非补体的可溶性 活性物质。 目前发现的细胞因子有几十种，其中IL有19种；TNF有2种；IFN有 3 种；其他包括促生长因子和集落刺激因子等。它们主要通过自（旁）
碍，NK细胞对靶细胞的杀伤力下降。
营养与免疫
蛋白质对免疫功能的影响 蛋白质与体液免疫
机体蛋白质水平低导致细胞内酶的含量不足，使合成抗体的 速度减慢从而影响体液免疫的效果。 蛋白质不足将影响到基因生成速度，DNA融合速度减慢， mRNA合成速度减慢，从而影响到mRNA的加工、修饰和转移，
进而表现为影响到抗体的合成及其装配与修饰等。
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矿物质对免疫功能的影响
缺乏时NK细胞功能受损 缺乏时使IL-2活性降低，消弱PGE2和血浆α-球蛋白对TNF分泌的抑制
锌
的
是胸腺嘧啶核苷酸激酶和 DNA 聚合酶的辅助因子；超氧化物歧化酶
辅助因子。 与吞噬细胞膜ATP酶、吞噬细胞中还原性辅酶A、氧化酶等的活性 有关；细胞内的锌浓度对巨噬细胞和嗜中性颗粒细胞的活性起决定作用。 与细胞膜磷脂部分中的酶和蛋白质中的巯基结合构成牢固复合物， 以减少细胞脂类过氧化作用 。
分解。
IL-1和TNF等促进肝糖原的异生和糖原分解过程加速，使葡萄糖生
成增加。肝外组织中葡萄糖的 氧化和葡萄糖转化为乳酸的速率均提高，
以满足代谢和免疫相关过程对能量的需要。
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免疫应激对矿物质和维生素的影响
免疫应激使血清铜含量升高，血清铁和锌含量降低。IL-1促进血浆 铜蓝蛋白的合成，使血清铜含量升高；IL-1促进肝和其他组织中金属硫蛋 白（MT）浓度升高，导致血清锌的消失而暂时储存于（MT）中 。
矿物质*
核
酸*
核苷酸
核酸代谢产物
营养与免疫
蛋白质对免疫功能的影响 蛋白质与细胞免疫
促进淋巴细胞的增殖、分化和迟发过敏反应。抑制肿瘤生长 和脾的增大。 蛋白质不足（protein energy malnutrition，PEM）可能使抗 体抗原结合反应和补体浓度下降，免疫器官（如胸腺）萎缩，T
淋巴细胞尤其是辅助性淋巴细胞数量减少，吞噬细胞发生机能障
营养与免疫
维生素对免疫功能的影响 维生素E
有效防止细胞内不饱和脂肪酸以及合成与分解代谢的中间产物不
被氧化破坏，且影响花生四烯酸的代谢和前列腺素的功能。
促进体液、细胞免疫和细胞吞噬作用以及提高IL-1等细胞因子的 含量来增强机体的整体免疫能力。 缺乏时抑制胸腺、脾脏和法氏囊的生长，减少循环淋巴细胞数。
免疫应激提高动物对维生素的需要量，添加超过NRC标准的维生素量 可提高生产性能和饲料报酬。
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免疫应激对营养利用率的影响
免疫应激对能量利用率的影响
动物在不同的免疫应激情况下，机体维持需要的能量、沉积单位蛋 白质和脂肪所需要的代谢能均没有改变。故免疫应激引起的动物能量需 要量的改变，并不是能量利用率的变化，而是其生产性能发生变化所
营养与免疫
免疫应激对脂肪和糖类的影响
IL-1、TNF-α和IL-6等均介导脂肪的代谢变化，在啮齿动物，细胞
因子一方面降低脂肪组织中脂蛋白脂酶的活性，降低甘油三酯类的清除率
，另一方面增加肝脏脂肪酸的从头合成和非必需脂肪酸的重新酯化，造成 血脂升高。TNF-α还抑制脂肪组织中脂肪酸的从头合成以及刺激脂肪的
营养与免疫
脂肪对免疫功能的影响
共轭亚油酸（conjugated linoleic acid，CLA）
CLA能减少免疫刺激导致的食欲下降、骨骼肌净蛋白沉积减少和生 长抑制。 小剂量时降低有脂多糖LPS引起的免疫刺激导致的生长抑制，但对
免疫指标没有影响。
CLA能减少骨骼肌中花生四烯酸的浓度，从而降低血清和脾脏中的 PGE2浓度，使单核细胞释放的IL-1和TNF降低。 CLA刺激有丝分裂诱导的淋巴细胞胚细胞样转化、淋巴细胞毒力和 巨噬细胞的杀伤能力。
其对淋巴细胞的效应是直接或间接通过辅助性单核细胞调节的。
营养与免疫
脂肪对免疫功能的影响 脂肪酸
提高动物血清抗体滴度，脾脏和血清Ig含量；缺乏必需脂肪酸可影 响免疫器官的正常发育，降低 T细胞免疫功能，或非特异地影响细胞的 正
常代谢，从而影响抗体产生。 影响NK细胞活性，高脂肪日粮比低日粮NK细胞活性低；脂肪酸降
免疫应激对营养素代谢的影响
免疫应激（immunity stress）引起动物一系列
行为上和代谢上的改变
营养免疫学
营养与免疫
营养素对免疫功能的影响 蛋白质* 氨基酸*
蛋氨酸 苏氨酸 缬氨酸 色氨酸 精氨酸 谷氨酰胺
维生素*
脂 肪*
维生素A 维生素E
多不饱和脂肪酸 铁 铜 锌
维生素C 维生素D
胆固醇
脂肪酸 硒
分泌的方式在机体的免疫应答、炎症反应、物质代谢、造血功能以至胚
胎发生和生长发育等多个方面发挥关键作用。
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免疫应激对摄食量的影响
猪、鸡等的实验均标明，免疫应激抑制动物摄食，食欲
下降主要由IL-1和TNF等介导，其中IL-1对食欲的影响更大，
而脑部注射IL-1的拮抗剂可以阻止急性结肠炎导致的厌食。
免疫系统受到外来病原体或非病原体刺激后，免疫系统处于一种高 度活跃状态，有效抵御外来抗原对机体的损害。 免疫系统激活也带来了明显的负面效应，引起动物一系列行为上和 代谢上的改变。行为上的改变如发烧、厌食、摄食量和生长速度下降， 饲料转化率降低，动物处于亚临床状态。代谢上的改变是机体将本用于 生长和骨骼肌沉积的营养物质转向维持高度激活的免疫系统以抵御疾病， 影响到动物的生产性能和营养物质的需要量。
低淋巴细胞和白细胞膜上免疫相关受体的表达，使淋巴细胞增殖、激活 以及T细胞介导的免疫反应抑制，降低T细胞和NK细胞的活性。 脂肪酸抑制细胞因子的合成和分泌
营养与免疫
脂肪对免疫功能的影响 多不饱和脂肪酸
高浓度多不饱和脂肪酸抑制淋巴细胞增殖，抑制能力为鱼油中不饱 和脂肪酸 ＞ 亚麻酸 ＞ 油酸 ＞ n-6不饱和脂肪酸 ＞ 饱和脂肪酸。 低浓度或缺乏时淋巴细胞增殖加强；低剂量时有效降低由免疫刺激 导致的生长抑制，而不影响免疫指标。 刺激促红细胞分裂素诱导的淋巴细胞胚细胞样生成、提高细胞毒素 的活力和巨噬细胞杀伤能力；以剂量依赖的方式促进脾脏和血清免疫球 蛋白IgG、IgM、IgA的增加；在动物体内与前列腺素和花生四烯酸等有 关，从而调节免疫功能。
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维生素对免疫功能的影响 维生素C
具有抗应激和抗感染的作用，降低一些应激因子产生的免疫抑制作 用 有抗氧化性，保护淋巴细胞膜避免脂质氧化，维持免疫系统完整性 增加干扰素（IFN）的合成，提高机体的免疫力。
维生素D
刺激单核细胞的增殖和活化，使其获得吞噬活性，成为成熟巨噬细
胞 干扰T细胞介导的免疫力。
营养与免疫
免疫应激对机体代谢影响的机制
免疫组织与中枢神经系统有直接的神经突触联系，外周的免疫反应 激发中枢神经系统，导致下丘脑和垂体激素的释放，从而调节机体代谢； 免疫系统有一定的内分泌功能，能通过免疫细胞产生和释放激素，
如白细胞释放ACTH和TSH，导致皮质类固醇和甲状腺激素的释放，引
起代谢改变； 激活的单核细胞、巨噬细胞和淋巴细胞可释放细胞因子，引起代谢 改变。其中主要包括IL-1、IL-6和TNF-α等，通过对靶组织的直接作用 或通过神经内分泌系统，直接或间接影响代谢水平。免疫应激引起的代 谢变化绝大多数由细胞因子介导。
营养与免疫
氨基酸对免疫功能的影响 蛋氨酸
保证动物最强免疫力的蛋氨酸需要量超过最快生长的需要量，
而且补充胆碱和半胱氨酸均不能代偿，因为淋巴细胞不能利用半胱 氨酸和胆碱等前体物质合成蛋氨酸；蛋氨酸被转甲基后不能重新合
成蛋氨酸。
苏氨酸
是免疫分子中的一种主要氨基酸，它的缺乏会降低免疫球蛋白 的水平（小鸡获得最大免疫反应所需的苏氨酸与最大生长一致）。
营养与免疫
免疫应激对物质代谢的影响
免疫应激对蛋白质、脂肪、糖类、矿 物质、维生素等物质的代谢均产生影响
营养与免疫
免疫应激对蛋白质的影响
免疫应激使机体蛋白质周转速度提高，氮排出增加，外周蛋白质分解 加快，骨骼肌蛋白沉积降低，但肝急性期蛋白（acute phase protein， ACP）的合成增加。IL-1、IL-6和TNF-α等均能介导骨骼肌蛋白的降解， TNF-α耗竭骨骼肌中几种必需氨基酸；IL-6刺激肝细胞氨基酸的吸收。 骨骼肌蛋白沉积降低的原因包括： ① 摄食量的降低； ② 免疫应激时骨骼肌对氨基酸摄入受阻； ③ ACP合成及其他免疫相关过程对氨基酸需要量的增加； ④ 骨骼肌氨基酸组成与ACP氨基酸组成的不同，为满足ACP的合成， 骨骼肌降解大于ACP合成，过量的氨基酸用于氧化供能或糖异生等。
血症的发生；并阻止胃肠sIgA浆细胞的减少，维持sIgA水平。
精氨酸
使胸腺增大和白细胞计数增多，T细胞增殖明显，巨嗜细胞的 吞噬功能和NK细胞对靶细胞的溶解作用增强。提高外周血中NK细 胞数目和活性，并促进IL-2的产生。
营养与免疫
维生素对免疫功能的影响 维生素A
参与细胞免疫，能增强T细胞的抗原特异性反应，改变细胞膜和免疫
白中，优先供给免疫系统，而且因不同情况在免疫系统内各组织及同一
器官不同部位分配也有先后顺序。
通过激活NK细胞和靶细胞表面的某些结构，增强NK细胞的杀伤能力。
营养与免疫
核酸对免疫功能的影响 核苷酸
可以恢复由蛋白缺乏或其他原因引起的免疫功能丧失，但单纯增加 热量或蛋白质却无此效果。 促进外周T淋巴细胞数、特异性抗体生成和胸腺重量，提高细胞免
营养与免疫
氨基酸对免疫功能的影响 缬氨酸
缺乏抑制小鸡对新城疫病毒的抗体反应，缬氨酸和异亮氨酸同 时缺乏增加小鼠对沙门氏菌的易感性。
色氨酸
缺乏不影响细胞免疫，但可使IgM和IgG水平下降
营养与免疫
氨基酸对免疫功能的影响 谷氨酰胺
是胃肠粘膜细胞和免疫细胞的主要能源物质。可以降低胃肠粘 膜通透性，维护胃肠粘膜构造，减少肠道细菌易位，降低肠源性败
营养生理
第二讲 营养生理学（Nutritional physiology）
摄食调节 消化道的分泌功能
消化道的免疫和细胞保护功能
营养与免疫反应
营养对基因表达的调节
营养与免疫
第四章 营养与免疫反应（Nutrition and immunity）
营养素对免疫功能的影响
营养是免疫的必需因子（essential factor）
缺乏时导致淋巴细胞减少以及细胞和抗体介导的免疫应答显著减
弱，NK细胞活力和迟发性过敏反应降低。
营养与免疫
矿物质对免疫功能的影响 硒
缺硒降低嗜中性颗粒细胞和巨噬细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性，使 细胞不能及时清除过氧化物而降低免疫细胞活性。
缺硒通过影响谷胱甘肽过氧化物酶调控有关酶类，进一步影响淋巴
细胞增殖。 缺硒时，谷胱甘肽过氧化物酶中硒释放出来，重新分配到其他硒蛋
细胞融菌膜的稳定性，提高免疫能力。缺乏时NK细胞活性，单核细胞吞 噬能力降低。视黄醇，刺激嗜中性颗粒细胞产生超氧化物，增强杀菌能力。
参与体液免疫，缺乏时抗体生成量减少。
参与单糖转运至受体蛋白质形成特异性糖蛋白，参与细胞信息传递 与粘着。与膜相关的蛋白质糖基化的改变必然影响细胞的识别能力。 β胡萝卜素的免疫调节作用主要与其抗氧化有关，尤其在低氧应激 下阻断氧自由基的产生，可保护免疫细胞免受活性氧的损害。
胆固醇
胆固醇及其氧化产物降低机体免疫力。
营养与免疫
矿物质对免疫功能的影响 铁
缺乏时对体液免疫影响不大
缺乏时影响细胞免疫，使T淋巴细胞数量和淋巴细胞增殖应答能力 显著下降，嗜中性颗粒细胞、NK细胞、巨噬细胞的活力下降，干扰素
活性以及IL产量下降。
铜
是许多酶的辅助因子，参与机体的免疫反应 缺乏时淋巴细胞数量减少，并对有丝分裂原和脂多糖（LPS）的反 应性降低，血液中抗体水平降低，嗜中性颗粒细胞数量减少，巨噬细胞 活性降低。
疫、体液免疫、增加免疫介质的生成以及促进免疫器官发育。
缺乏时抗体形成明显下降，脾脏中IgG、IgM分泌细胞数量明显下降。
核酸代谢产物
ATP、ADP、AMP、CMP、CDP、CTP、UMP、UDP、UTP、 cAMP、cGMP、cUMP等在提高免疫功能中也起重要作用。
营养与免疫
免疫应激对营养素代谢的影响 免疫应激（immunity stress）