《Science》揭秘维生素D隐藏作用,巧妙调控肠道菌群,提升抗癌免疫力
《Science》揭秘你不知道的维生素D的功效与作用,巧妙调控肠道菌群,提升抗癌免疫力
饮食、微生物群与免疫系统之间的相互作用,正越来越被视作免疫机制的关键构成,这其中涵盖了针对癌症的免疫反应。在这一复杂体系里,维生素D由皮肤经日光照射生成,它在维持体内钙含量、保障骨骼、牙齿以及肌肉健康方面发挥着不可或缺的作用。尽管维生素D对骨疾病的益处早已广为人知,但如今越来越多的证据显示,作为一种微量营养素,它在免疫调节以及塑造共生微生物群落方面,同样有着极为重要的意义。与此同时,维生素D在癌症防治方面的潜在作用,也已成为科研领域的关注焦点。
近期,全球顶尖学术期刊《Science》刊发了一项具有突破性的研究成果:维生素D不仅具备调节钙吸收的基础功能,还能够通过重塑肠道菌群,强化机体对癌症的免疫防御能力,甚至能够显著提升免疫治疗的效果。
▲截图源自“Science”
《Science》重磅研究:解析维生素D与癌症的关联
维生素D的功效远不止作用于骨科疾病,它对慢性疾病乃至癌症都可能有着积极影响。研究表明,维生素D能够抑制癌细胞增殖、推动细胞凋亡、减少血管生成,还能抑制癌症相关成纤维细胞的促肿瘤活性。此前研究已发现,血液中较高的维生素D水平或膳食中较多的维生素D摄入量,与结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌的发病率降低以及(或)癌症死亡率下降存在关联。而近期《Science》的这项研究,进一步揭示了以下内容:
揭秘维生素D对抗癌症的机制
科学家借助小鼠实验观察到,摄入充足维生素D的小鼠,其肿瘤生长更为缓慢,并且对免疫治疗的反应更为良好。深入探究发现,维生素D的“神奇抗癌功效”源于其对肠道细菌的影响——它能促使名为“脆弱拟杆菌”的有益菌大量繁殖。这种细菌如同肠道内的“免疫教官”,助力身体更精准地识别并攻击癌细胞(详见下图)。
▲图源“Science”,版权归原作者所有,如无意中侵犯了知识产权,请联系我们删除
一旦肠上皮细胞(IEC)中维生素D信号传导中断,肠道微生物群就会发生改变,进而影响小鼠对癌症的免疫力。更为奇妙的是,当直接向正常小鼠补充这种细菌时,能展现出显著的抗癌效果;然而,若小鼠缺乏维生素D,即便补充该细菌也无法发挥作用。这充分表明,维生素D与肠道菌群就像紧密协作的“黄金搭档”,彼此依存、缺一不可。
人体维生素D水平与癌症抵抗力相关
人体维生素D水平与对癌症的抵抗能力紧密相连。参与1,25-(OH)₂D生物合成的蛋白质(CYP2R1、CYP27A1、CYP27B1)、限制维生素D可用性的蛋白质(GC),或者介导维生素D生物学功能的蛋白质(VDR),它们的基因多态性在不同程度上与癌症风险、微生物群改变,以及健康和疾病状态下的免疫参数变化存在关联。
研究还发现,维生素D水平偏低的人群,患癌风险相对更高,而且对免疫治疗的反应较差。研究团队对来自丹麦150万人的数据集进行分析后发现,维生素D缺乏的人更容易患上皮肤癌、乳腺癌等;与之相反,维生素D充足的癌症患者,不仅生存率更高,治疗产生的副作用也更少。
总体而言,这些数据显示,无论是在人类还是小鼠中,较低的VitD组织可用性,均与整体免疫介导控制能力降低以及较差的癌症治疗结果相关。
▼VitD与降低癌症风险和提高患者生存率的关系
▲图源“Science”,版权归原作者所有,如无意中侵犯了知识产权,请联系我们删除
注:①SKMC:皮肤黑色素瘤;②SARC:肉瘤;③LIHC:肝细胞癌。
如何判断维生素D缺乏与否
判断自己是否缺乏维生素D,可以从以下几个方面入手:
身体表现
1、骨骼健康问题:维生素D有助于钙的吸收和利用,缺乏时可能导致成人出现骨软化症,表现为骨骼疼痛、易骨折,尤其是在腰部、骨盆和下肢等部位;儿童则可能患佝偻病,出现鸡胸、O型腿或X型腿等骨骼畸形。
2、肌肉功能异常:缺乏维生素D可能引起肌肉无力、肌肉疼痛,运动时容易疲劳,甚至可能导致肌肉抽搐。
3、情绪状态改变:部分研究表明,维生素D缺乏与情绪障碍有关,如抑郁、焦虑等情绪问题可能与维生素D缺乏存在一定关联。
4、免疫力下降:维生素D在免疫系统中发挥着重要作用,缺乏时可能导致免疫力降低,更容易患上感冒、流感等感染性疾病,且患病后恢复时间可能较长。
血液检测——血清25(OH)D检测
维生素D(钙化醇)是一个术语,包括维生素D3(胆钙化醇)和维生素D2(麦角钙化醇)两种形式。维生素D3来源于动物源性食物或由皮肤在紫外线照射下产生,而维生素D2来源于植物和真菌。无论来源如何,维生素D2和D3都会在肝脏和其他组织中转化为25-羟基维生素D[25-OHD],这是维生素D的主要循环形式。
因此,临床中主要通过血清25(OH)D检测指标,来判断是否缺乏维生素D。一般来说,25-羟基维生素D水平低于20ng/mL被认为是缺乏维生素D,20-30ng/mL为维生素D不足,≥30ng/mL则为维生素D充足。
癌症患者怎样有效补充维生素D
癌症患者若出现维生素D缺乏的情况,该如何科学有效地补充维生素D呢?维生素D主要来源于三个方面:日光照射、天然食物,以及添加补充(强化食品、膳食补充剂、药品)。
日光照射是获取维生素D最主要(占比80-90%)、最天然且最经济的途径,正常情况下不会导致维生素D过量或中毒。对于成人而言,建议在非剧烈日光环境下(如树荫下、房檐下)规律曝露。在上午10点至下午3点这个时间段内,每周两次将双上肢和双下肢曝露于日光下5至30分钟即可。不过,务必避开剧烈日光曝露,尤其是防止被日光晒伤,否则会增加患皮肤癌的风险(黄种人风险低于白种人)。儿童平均每天户外活动时间宜保持在1至2小时,需注意6个月以下婴儿应避免阳光直晒。
其中,食物补充应作为主要方式,应以食物补充为主,切不可因图方便、减肥等缘由,用保健品替代日常饮食。那么,天然富含维生素D的食物有哪些呢?维生素D主要储存于肝脏和脂肪中,并且25-OH-维生素D的半衰期较长,接近一个月。所以,只要体内维生素D储量充足,并不需要每天都补充维生素D。
癌症患者还需要补充的其他重要营养素
除了维生素D以外,癌症患者还需要积极补充以下基础营养素。
1、其他维生素
哈佛大学研究显示,营养丰富的维生素摄入,有助于增强人体的免疫系统。因而,肿瘤患者可增加维生素(包括维生素A、维生素C、维生素E、维生素D等)的摄入量,如食用新鲜的蔬菜、水果或适当补充复合维生素等,以满足身体对营养素的需求,提高机体免疫力。小编为大家总结了果蔬中常见的维生素含量,以供癌友们参考。
2、蛋白质
蛋白质是人体能量产生的重要来源,能合成各种酶和激素,同时促进骨骼肌肉的生长。因而,癌症患者要适当增加蛋白质,尤其是优质蛋白质的摄入,常见食物包括鱼虾贝类(如虾仁、三文鱼、扇贝等)、瘦肉类(如鸡胸肉)、蛋类、乳制品(如牛奶)、豆制品等。如果摄入的蛋白质少于饮食摄入总量的60%,则需采用人工营养的方式进行补充。
3、微量元素
微量元素(如铁、锌、硒、铜等)对人体也十分重要,摄入过多或摄入不足均会引起人体病理反应。因而,也需要重视微量元素在肿瘤患者营养干预中的作用。
4、碳水化合物
通常来说,健康人群所需的三大营养素(碳水化合物、蛋白质、脂肪)的比例一般为60%(碳水化合物) vs 20%(蛋白质) vs 20%(脂肪)。但肿瘤患者为更好地保证治疗效果,通常需要减少碳水化合物在整个能量中的供能比例,以此来提升蛋白质及脂肪的供能比例。
5、糖类与脂肪
人体每天所需营养素还包括糖类、脂肪等。与正常组织细胞的代谢不同,肿瘤细胞通过无氧糖酵解提供能量,一方面抑制了有氧代谢;另一方面,增加了葡萄糖的无效消耗。从而导致肿瘤组织糖消耗量增大、能量利用度低,从而增加了营养流失,故肿瘤患者的糖类、脂肪、蛋白质的供能比例会有所不同。
癌症患者还需要知道的几类火遍癌友圈的"营养素"
1、胸腺肽
免疫“万金油”:胸腺肽是胸腺(体内具有免疫和内分泌功能的器官)释放的一类具有生理活性的多肽,临床应用较广的是胸腺素α-1(胸腺法新,thymalfasin,Tα-1)、胸腺五肽等。其中,胸腺法新是一种经典的免疫调节剂,其多肽结构由28个氨基酸组成,在不同物种中具有保守性,已被证明在治疗肺癌、肝癌、黑色素瘤等多种癌种方面,具有临床有效性和安全性
2、益生菌
益生菌是一类可用作膳食补充剂的活的微生物制剂,具有调节肠道菌群、维持肠道正常功能、促进消化等功效,还有助于增强宿主免疫应答、提高抗肿瘤疗效,同时减轻放化疗引起的腹泻等不良反应。
不过受限于饮食结构、遗传、气候环境等诸多因素限制,人肠道内栖居的益生菌种类,会存在一定的个体差异。因而,近年来针对不同病种筛选出的“私人订制”的益生菌,受到广泛关注,更易达到预期效果。
3、人参皂苷
人参皂苷Rh2能够通过多种途径调节和增强机体免疫功能,对免疫系统具有保护作用。人参皂苷Rh2可显著提高IL-2(白介素-2)活性,提高巨噬细胞的吞噬功能和NK细胞的杀伤活性,从而发挥抗病毒抗肿瘤作用。
4、舞蓉多糖
舞茸,在我国因较早以“灰树花”之名收录于《中国的真菌》,所以国内习惯叫“灰树花”。原产于日本北部山区,味道佳口感好且有传承药效,日本科学界多年研究证实,舞茸是最有价值的食药两用菇类。
根据日本的国际癌症研究中心提供的数据显示,对比香菇、灵芝提取物,舞茸提取物在提高机体的免疫应答能力上,显现出最强大和最持久的特性。
5、破壁灵芝孢子粉
破壁灵芝孢子粉中含有灵芝多糖,三萜类灵芝酸等活性成分,具有促进T淋巴细胞增殖和T细胞介导的免疫反应,增强NK细胞活性等作用。
小编寄语
在癌症的治疗与康复进程中,营养支持治疗起着举足轻重的作用,绝对不容小觑。及时、恰当地补充各类营养素,对改善癌症患者的营养状况、增强机体免疫力、提高对治疗的耐受程度以及减轻治疗带来的副作用,都大有裨益。就拿维生素 D 来说,它虽然并不能直接杀灭癌细胞,却如同一位默默助力免疫系统的盟友。通过科学合理地补充,我们或许能为身体增添一层防护。
全球肿瘤医生网医学部在此提醒各位癌友,由于肿瘤患者的营养状况、个人情况、癌种、分期以及治疗方式等各不相同,具体的饮食调理方案也会存在差异。建议患者秉持均衡营养、健康饮食的原则,切不可盲目大量服用膳食补充剂,以免延误病情或引发其他不良后果。如果您想了解定制益生菌或更多营养评估和健康指导信息,可以联系医学部,咨询权威的肿瘤营养专家。
参考资料
[1]Giampazolias E,et al.Vitamin D regulates microbiome-dependent cancer immunity. Science. 2024 Apr 26;384(6694):428-437.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh7954?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed
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