编者按:免疫系统是机体的防御体系,其中免疫细胞如果能够精准的识别和杀伤病毒、细菌等外来的入侵者,并且及时发现和清除内在突变的肿瘤细胞等,才能维护机体健康。2020年初,Covid-19病毒感染席卷全球,让人们更加认识到拥有健康的免疫至关重要!良好的营养供应是免疫细胞功能健康的基石。本平台特邀博圣生物专家,为各位同仁介绍一项在美国应用十分广泛的功能医学检测-活细胞营养功能评估(FIA),可以精准地对免疫细胞营养状况做定性和定量分析。                                                              

功能医学的发展离不开生物技术的不断进步。既往针对临床营养学的检测主要以血清中营养成分浓度为主。然而,随着基础研究的不断发展,科学家发现血清中营养成分的浓度不能代表细胞和组织中营养微环境的状况。因此,在1985年美国科学家成功对成活的免疫细胞营养状况进行定性和定量分析,并逐渐转化为临床检测技术,为美国数以万计的临床医生提供服务,被临床医生广泛应用于慢病预防与康复的多重领域。2012年浙江博圣生物技术股份有限公司成功地将该技术引入中国。

技术背景

活细胞营养功能评估(FIA)是一种基于细胞层面评估营养代谢功能、抗氧化功能及免疫功能的检测技术,是美国Spectracell实验室的独家专利检测技术,由美国科学家William Shive发明,并凭此获得Roger Wiilliams预防营养学奖。免疫功能评估套餐是在活细胞营养功能评估的基础上专为评估免疫功能而开发制定。

原理及方法

活细胞营养功能评估主要运用细胞学方法,依据细胞代谢原理设计培养基,研究T淋巴细胞在系列培养基(模拟人体微环境)中的功能状况。通过调整培养基内细胞代谢所需营养物质的种类及含量,观察细胞的生长及功能状态,可以评估30多种营养物质在细胞内的储存和利用能力。并通过向培养基中加入非特异性丝裂原刺激T淋巴细胞增殖,评估综合免疫能力。免疫功能评估套餐选取其中10种与免疫功能密切相关的营养素以及综合免疫能力,共11个指标构成。

  • 选取血液T淋巴细胞作为检测对象的原因
  1. 血液流经身体各器官并进行物质交换。所以,血液中的细胞相较于其它组织器官的细胞,更能够代表全身的营养功能状态,也更容易获取。
  2. 白细胞具有完整的细胞结构,具备在体外培养增殖的条件,而红细胞及血小板则不行。其中的淋巴细胞作为最经典的细胞学研究对象,已经形成了完整的研究体系,而且细胞的代谢完整,易于观察功能状态。
  3. T淋巴细胞是淋巴细胞的主要组成部分,数量占淋巴细胞的70%左右,容易得到足够的数量进行细胞培养。
  4. 作为淋巴细胞中数量最多、最重要、功能最复杂的一类细胞,T淋巴细胞不仅是细胞免疫的主力军,还辅助B淋巴细胞启动体液免疫应答,是免疫应答的重要组成部分。T淋巴细胞增殖能力从相当程度上反映了机体的免疫能力。
  5. T淋巴细胞的平均寿命较长,达3-12个月不等,能反映较长一段时间的营养功能状态及免疫功能。

FIA技术检测血液中免疫细胞的营养状况,可以更好的指导临床医生发现免疫细胞功能失衡,并给予精准的个性化干预,以达到预防疾病,延缓疾病发展,促进慢病康复作用。

  • 各项指标的解读分析

该检测的所有指标结果都由数值和图表两种形式呈现(如图1)。

图1:FIA结果(模板)

1.综合免疫能力

关键指标。该项指标的结果为百分比形式,是刺激T淋巴细胞增殖后,从增殖数量及增殖速度等方面综合评估的T淋巴细胞增殖能力与正常对照组增殖能力的比值,反映机体免疫功能的强弱。

综合免疫能力的结果在检测结果详情表的最后一项(如图2)。免疫能力相对较强者,数值为黑色,在图表中以绿色小方块代表,处于白色区域;免疫能力一般者,数值呈黄色,在图表中以黄色小方块代表,处于黄色区域;免疫能力较弱者,数值呈红色,在图表中以红色小方块代表,处于蓝色区域。(如图2)

  图2:综合免疫能力结果(模板)

人体免疫能力就是我们的身体在面对外来的侵害(细菌、病毒、真菌等)时所能抵御侵害的能力,是机体对疾病的抵抗力。免疫功能受遗传、营养、疾病等因素影响,免疫功能较弱时,机体抵抗细菌、病毒入侵,清除体内代谢废物、受损及衰老细胞能力降低,不利于机体自身修复和疾病预防。

2.免疫相关营养素指标

免疫相关营养素指标包含多种维生素及矿物质,共10种。检测的结果也是百分数,是该指标与对照组的比值。

数值结果汇总在检测结果详情表中,表中数值的高低反映了细胞对营养素的代谢、利用能力的高低。与综合免疫能力相同,在图表中也以小方块呈现各指标的结果。不同功能状态的结果,会用不同的颜色标示数值和方块,使报告结果更加清晰明了。同时,图表的背景根据每个指标参考范围的不同,分成白色、黄色、蓝色三个区域,对应正常、下降、不足三种功能状态。当功能状态正常时,数值为黑色,小方块呈绿色,方块落在白色背景区域;当功能状态下降时,数值和小方块呈黄色,方块落在黄色背景区域;当功能状态不足时,数值和小方块呈醒目的红色,方块落在蓝色背景区域。(如下图)

在营养素指标的图表背景中有许多小型的“+”,这是人群大数据的呈现形式。某一个数值附近的“+”越多,就代表着越多人的营养素功能处于这一水平状态,这有便于将自己的结果和人群大数据进行对比,了解自身的细胞营养功能在人群中的水平。

①维生素B6

维生素B6(吡哆醇)在体内参与机体代谢、构成辅酶、降低同型半胱氨酸水平、调节免疫功能。维生素B6缺乏对免疫系统有明显影响:对胸腺的影响最大,胸腺激素显著减少,淋巴细胞减少;细胞诱导免疫受损,表现在迟发性皮肤超敏反应减弱甚至消失,胸腺素分泌减少,进一步使T细胞功能受损及植皮排斥反应延迟;体液免疫的损害,表现在抗原诱导的特异性抗体反应减弱,首次或加强免疫注射后抗体产生能力差,体外给予抗原或致丝裂素刺激后,T及B淋巴细胞增殖反应受到抑制;PMN吞噬功能低下。如孕妇缺乏维生素B6时,其新生儿胸腺和脾脏体积缩小,细胞免疫机能较正常新生儿低下。

②维生素B12

维生素B12(钴胺素)参与脂肪酸代谢、叶酸代谢、肝脏代谢、DNA合成。维生素B12是细胞免疫的重要调节剂,尤其是在NK细胞功能中起到重要作用。维生素B12还可以促进T淋巴细胞的生成。另外,维生素B12还参与了体液免疫和一碳代谢(与叶酸的相互作用)。

③叶酸

叶酸在细胞免疫和Th1介导的免疫反应中起到非常重要的调节作用,如维持NK细胞的功能。另外,叶酸在特异性免疫中(抗原抗体识别反应)发挥着重要作用。叶酸缺乏可导致免疫功能低下,并伴有T细胞增殖反应受损,泛低球蛋白血症和促炎性细胞因子分布失衡。叶酸治疗后,这些作用可以逆转并获得完全的免疫学恢复。

④泛酸

泛酸又称维生素B5,在体内,泛酸通过传递酰基参与糖、脂类和蛋白质的代谢。泛酸对免疫功能的影响主要是通过调节三大能量物质的代谢完成的。泛酸缺乏或利用能力下降导致脂肪合成能量产生不足,表现为易感染。另外,泛酸缺乏或利用能力下降还会导致上皮屏障功能障碍以及促炎因子合成增加引起炎症。

⑤生物素

生物素作为辅酶,在脱羧-羧化反应和脱氨反应中起辅酶作用参与体内多个反应;参与维持各种免疫细胞的正常功能;维持基因稳定性。大量的临床数据表明生物素主要通过抑制炎症因子的活化调控免疫功能,如生物素可以有效降低IL-2和IL-1β(两种重要的促炎细胞因子)的水平。生物素还参与调控编码IL-2和IL-2受体的基因的表达。

⑥维生素A

维生素A(视黄醇)参与了人体的多种生理功能,如促进生长发育、维护生殖功能、维持和促进免疫功能等。正常水平的维生素A能够维持和促进T细胞、B细胞、树突细胞、黏膜上皮细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞以及中性粒细胞等免疫活性细胞的正常发育和功能活动,从而提高机体的适应性免疫能力。维生素A还可以通过其在细胞核内的特异性受体,保证气管纤毛柱状上皮正常结构与功能,参与气道的免疫功能屏障。

⑦锌

锌是许多酶的活性中心,许多酶的生理功能需要锌的维持。此外锌还参与免疫调节和稳定基因。锌对维持中枢免疫器官(胸腺、腔上囊)和外周免疫器官(淋巴结、脾脏、扁桃体)的结构和功能起着重要的作用。锌对免疫系统作用的可能机制包括对淋巴细胞成熟、细胞因子生成、细胞凋亡及基因表达的影响等方面,如锌缺乏可导致胸腺萎缩和淋巴细胞减少。大量的临床研究证实补锌能够缩短感冒的病程并能减轻感冒的症状,在幼儿调查中,补锌可缩短腹泻、肺炎、急性下呼吸道感染的病程和降低其发生率。

⑧铜

铜作为氧化酶参与体内氧化还原过程,维持正常造血,促进结缔组织形成,维护中枢神经系统的健康,调控免疫,以及促进正常黑色素形成和维护毛发正常结构等,同时对脂质和糖代谢有一定影响。铜在调节机体免疫功能方面有重要作用,对细胞免疫、体液免疫及抗肿瘤等方面都有不同程度影响。研究表明缺铜时免疫功能受损,主要表现为:胸腺、脾脏和法氏囊不同程度萎缩,免疫细胞活性下降,对丝裂原刺激应答反应降低,抗体合成受损,抗体效价降低。铜缺乏还会导致巨噬细胞,尤其是中性粒细胞缺乏。

⑨维生素E

维生素E(生育酚)是重要的抗氧化剂之一,在生物膜的稳定性和通透性方面起保护作用,具有抗动脉硬化、稳定基因、维持正常免疫功能等作用。维生素E通过清除免疫细胞代谢所产生的过氧化物,可以保护细胞膜免受氧化破坏、维持细胞及细胞器的完整与稳定,保证细胞的正常功能并使之接种免疫后能够产生正常的免疫应答。维生素E还可促进巨噬细胞增殖,增强其表面抗原受体和免疫细胞的联系并导致抗体合成。

⑩维生素C

维生素C(抗坏血酸)是一种较强的还原剂,在细胞的抗氧化防护中起重要作用,同时参与解毒、铁吸收和免疫调节。维生素C对免疫机能的影响具体表现:提高体内抗体、补体的含量和活性,增强抗体对抗原的应答反应;促进淋巴细胞的增殖,提高血液中T淋巴细胞百分率;增强吞噬细胞的吞噬作用和自然杀伤细胞的活性。

  • 优势:

1.基于“生物个性化”的原理,用活的、有代谢功能的细胞代表人体进行“活检”,相当于一场对于免疫功能的“军事演习”。

2.相较于血清学营养检测,活细胞营养功能评估分析营养物质的细胞内需求,以及这些物质的细胞内含量是否能够维持细胞的功能活动处于最佳状态。血液中的营养含量未必能准确反映细胞内的水平,而且不同的个体由于遗传、环境、年龄、性别、健康状态、服药等因素的影响,对维持细胞最佳功能状态所需营养物质的水平不同。因此,细胞功能的水平更能够精确地反映机体对这些物质的需求。

【案例】

女性,17岁,高三,身体瘦弱,不喜运动,喜欢甜食、肉食,少吃蔬菜水果粗粮等。

近2年来每隔1-2月感冒一次,初起多为咽喉肿痛,继而出现发热、咳嗽、流涕等症状,病程时间长,大多持续2-3周。季节交替时期必定发病。平素口角炎频发,伴焦虑、易怒、易疲劳、食欲不振、睡眠质量差。

图3:受检者FIA检测结果

分析:受检者综合免疫能力明显低于正常水平,相关营养素功能大都处于下降与不足状态,主要集中在多种维生素的功能异常。结合患者的饮食习惯-不喜欢吃蔬菜水果及粗粮,导致维生素A、维生素B、维生素C摄入少,出现了许多相应的症状,如口角炎、易疲劳、情绪波动等。根据检查结果结合受检者个人情况,制定干预方案如下。

干预方案(3个月)

  • 生活建议

饮食:平衡膳食,增加蔬菜水果和粗粮坚果的摄入,避免甜食、油炸、烧烤等高热量食物。

运动:增加运动时间,每周4次以上有氧运动,如散步、跑步、游泳、骑车等,每次30分钟左右;每天2次力量运动,根据自身力量选择俯卧撑、仰卧起坐、哑铃等项目,每次3组,每组10次。以运动后神清气爽,不觉疲劳为佳,运动前稍作热身以免运动损伤。​

营养补充剂:

  •  “Douglas®”维生素A软胶囊一日1次,每次1粒。

配方组成(每1粒含量):

维生素A棕榈酸酯(来自鳕鱼鱼肝油)

10000IU

  • Thorne®”复合B族强效B6配方一日3次,每次1粒;

配方组成(每1粒含量):

硫胺素

(B1)

40mg

核黄素(B2)

(25mg核黄素、3.6mg核黄素5-磷酸钠)

30mg

烟酸(B3)

80mg

维生素B6(200mg吡哆醇盐酸、6.8mg吡哆醛5-磷酸)

100mg

泛酸(B5)

45mg

钴胺素(B12)(50ug腺苷钴胺素、50ug甲基钴胺素)

100ug

生物素

80mg

叶酸(100ug叶酸钙、100ug L-5-甲基四氢叶酸)

334ug

胆碱

14mg

   
  • “Metagenics®”免疫调节(Immucore)一日1次,每次1粒。

配方组成(每1粒含量):

维生素C

333mg

特殊提取液(包含):灵芝子实体、香菇子实体、茯苓菌核、云芝子实体、平菇子实体、冬虫夏草菌丝、灰树花子实体

217mg

维生素D3

333IU

烟酸(B3)

26mg

5mg

67ug

 

持续干预3个月后,受检者各症状均有明显好转。期间仍感冒两次,但程度较前减轻,均于2周内痊愈。口角炎发作减少,精神状态改善,情绪较前平稳,睡眠质量提高,精力及注意力提升。

复查结果

图4:受检者FIA复查结果

受检者情况改善,根据复查结果调整营养补充剂方案(如下),其余方案不变。

营养素补充剂方案:

  • “Thorne®”复合B族强效B6配方一日1次,每次1粒。

配方由八种成分组成:硫胺素(B1)、核黄素(B2)、烟酸(B3)、泛酸(B5)、钴胶素(B12)、生物素、叶酸和加量的吡哆醇(B6)。  

  • “Metagenics®”免疫调节一日1次,每次1粒。

含维生素C、锌、硒以及多种菇类萃取物,可增强细胞对维生素C的摄取。

再次干预3个月后,受检者回访称目前身体状况良好,基本恢复正常状态,未再次复查,嘱其后续可以停止营养补充剂干预方案。                                                                     

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