预防病毒感染，需要关注营养和肠道菌群

又到冬季，新冠病毒从未消失，讨厌的流感又将如约而至，大家又开始进入到预防流感的警戒状态。同时，一些新的病毒也开始蠢蠢欲动，我们经常可看到世界某地又出现新的病毒的报道，让人心惊胆寒。一旦中招，不仅影响正常的生活、工作和学习，还会带来一系列的健康威胁，重则可能危及生命，及时预防和治疗病毒感染至关重要，而自身免疫力是关键。

营养在调节免疫系统中起着至关重要的作用，而肠道菌群是这一过程的一个关键中介。饮食影响肠道菌群的组成和功能，进而影响机体对病毒感染的反应能力。特定的膳食成分，比如膳食纤维、维生素和多酚类物质可以促进肠道健康。高膳食纤维饮食可促进产生短链脂肪酸的有益细菌，而短链脂肪酸具有抗炎特性，能够支持免疫功能。

事实上，健康的肠道可以增强肺部的免疫反应，潜在地提供抵御呼吸道病毒感染的保护，肠道菌群可以通过肠肺轴影响呼吸系统健康。肠道菌群失调可以通过削弱免疫反应而加剧病毒感染，这可能导致流感等病毒感染的更严重后果。此外，维生素A、C、D和锌等必需营养素的缺乏也会损害免疫功能，改变肠道菌群组成，使个体更容易受到感染，包括病毒感染。

最近所有的证据都表明，从健康饮食和特定补充剂开始调节肠道菌群，可以有助于对抗病毒感染，包括未来可能新出现的病毒感染。

病毒感染和肠道菌群的相互作用

病毒感染与肠道菌群之间的相互作用不仅复杂，而且在决定感染的过程和结果方面起着重要作用。

腺病毒、流感病毒和SARS-CoV-2等呼吸道病毒，诺如病毒和轮状病毒等胃肠道病毒以及影响肝脏和子宫颈的其它病毒，比如肝炎病毒和人乳头瘤病毒，都是从它们与宿主细胞特定受体的相互作用开始的。有的病毒可整合到宿主细胞基因组中，比如艾滋病毒和肝炎病毒；而另一些则是短暂感染，引发快速的免疫反应。

微生物因子的持续免疫刺激有助于抗病毒防御。宿主细胞与上皮表面微生物群之间的相互作用会影响病毒基因表达，影响病毒感染的临床结果。另外，肠道菌群的影响是系统性，因此，肠道菌群可以通过“肠道-多器官轴”在感染期间控制临床结果。

肠道菌群的组成和健康受到饮食的影响，这也会影响人体对病毒感染的反应。通过改变饮食来调节肠道菌群，辅以适度运动和压力管理等生活方式因素，可能会增强对病毒感染的抵抗力，并减轻其严重程度。这种方法不仅有助于控制呼吸道和胃肠道病毒引起的感染，还有助于预防感染后的严重后果。总之，预防和治疗病毒感染，综合考虑营养和肠道菌群至关重要。

肠道菌群在促进免疫防御中的作用

肠道菌群是一个复杂动态的系统，对人体健康发挥着多种重要功能。人类肠道菌群由数百种细菌、真菌、病毒和古菌组成，在人的一生中都会发生变化，而且个体之间的差异很大，这取决于许多因素，比如年龄、饮食、药物（包括抗生素）以及其它环境因素。

肠道菌群在生命早期免疫系统的发育中至关重要，免疫系统的发育需要肠道微生物的合作。没有肠道细菌，免疫系统就不能正常发育，在老鼠和其它动物模型的研究中一次又一次地证明了这一点。无菌小鼠因为不携带有任何微生物，饲养在无菌环境中，它们的免疫系统发育也会受到影响。它们所经历的免疫系统问题包括：脾脏和淋巴结发育不完善；Th1细胞和Th2细胞之间的比例改变，使免疫系统倾向于自身免疫；固有层中的免疫细胞数量减少；黏液中IgA的产生减少；抗体产生的能力降低。

肠道菌群与免疫系统之间的关键相互作用包括产生调节免疫细胞功能的短链脂肪酸，刺激Toll样受体（TLR）等模式识别受体以及诱导维持免疫稳态的调节性T细胞。肠道微生物发酵不可消化的膳食纤维产生的乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸，是结肠内最常见的微生物代谢产物。短链脂肪酸可以通过阻断促炎细胞因子的转录，从而抑制具有促炎作用的NF-kB信号通路。此外，短链脂肪酸通过刺激Toll样受体在先天免疫细胞上的表达，在训练免疫系统区分共生微生物和致病微生物方面起着至关重要的作用。短链脂肪酸还刺激初始T细胞分化为效应T细胞，比如Th1和Th17效应T细胞，它们与激活适应性免疫反应密切相关。

生命的前两三年是肠道菌群发育的关键时期，也是免疫系统发育成熟的关键窗口期。在此期间，这些共生细菌“训练”我们的免疫系统，将常见的肠道细菌识别为朋友，而不是敌人。同样，肠道菌群向身体发送关于早期环境暴露的信息，比如食物、过敏原等，使其在以后的生活中能够对这些物质产生耐受性。

一旦免疫系统得到了适当的训练，它就会允许“好的”菌群定植和发挥作用。当黏液中的先天免疫细胞与致病菌接触时，这些细胞会分泌炎性细胞因子和趋化因子，招募更多的先天免疫细胞，并可能激活树突状细胞，向固有层的系统循环发出信号。此外，肠道共生细菌可以分泌多肽与机会致病菌和致病菌竞争。因此，肠道菌群在维持肠道黏膜免疫平衡中起着至关重要的作用。

肠道菌群失调和病毒感染

肠道菌群失调是一种以肠道细菌组成和功能改变为特征的疾病，会对宿主健康产生负面影响。肠道菌群失调也是影响病毒感染易感性和严重程度的重要因素。肠道菌群失调影响病毒感染的机制是多方面的，包括屏障完整性的改变、免疫调节甚至直接影响病毒复制。

肠道菌群失调通常由抗生素使用、饮食改变或潜在疾病等因素所引起，可导致黏膜屏障受损。这些屏障，特别是呼吸道和胃肠道屏障，是人体抵御病原体的第一道防线。当它们的完整性由于菌群失衡而受到损害时，病毒会更容易找到进入宿主的途径。例如，流感病毒和其它呼吸道病毒可以利用削弱的黏膜防御而更容易建立感染。肠道菌群改变的个体会由于黏膜屏障功能受损而经历更严重的呼吸道感染。

除了物理障碍之外，肠道菌群在塑造免疫反应方面也起着至关重要的作用。不平衡的微生物环境会导致不适当的免疫反应，在这种情况下，身体要么无法对病毒入侵者做出足够的反应，要么会产生过激反应，从而导致组织损伤。比如，在艾滋病毒感染的情况下，胃肠道菌群失调与全身性炎症水平增加和疾病进展加快有关，这是由于肠道屏障功能减弱，微生物易位增加所导致的。免疫环境的改变不仅会促进艾滋病毒的复制，而且会加剧免疫系统的衰退。

此外，肠道菌群可以直接影响病毒复制。某些微生物成分和代谢物可以促进或抑制病毒复制。例如，肠道细菌产生的短链脂肪酸具有抗病毒作用，可能会降低某些病原体的复制率。相反，一些病毒也可能利用某些细菌产生的代谢物来增强自身的复制过程。靶向那些加剧病毒复制的特定细菌可能成为病毒感染管理的一种新方法。调节肠道菌群具有增强人体对即将到来的病毒威胁的防御能力的潜力，这可能会彻底改变我们应对病毒流行病的方式。

调节肠道菌群和预防病毒感染：益生菌的作用

肠道菌群失调可增加病毒感染的易感性和严重程度，通过补充益生菌来恢复或维持健康的肠道菌群，具有减轻病毒感染严重程度的潜力。研究表明，益生菌可以增强免疫功能，减少流感等病毒感染的持续时间和严重程度。

肠道菌群在调节免疫系统和预防病毒感染方面起着至关重要的作用。健康平衡的肠道菌群可支持肠道屏障的完整性，防止病原体和毒素的易位，还可以促进丁酸等短链脂肪酸的产生，它具有抗炎特性并可增强免疫细胞的功能。

特定益生菌和益生元可以有益地改变肠道菌群组成，增强宿主的免疫反应。研究表明，某些益生菌菌株可以增加抗病毒细胞因子的产生，提高自然杀伤细胞和T细胞的活性。例如，乳杆菌和双歧杆菌与增强对流感和诺如病毒等病毒感染的抵抗力有关。

一项在健康志愿者身上进行的小规模研究中，参与者被随机分配每天喝100ml添加活性或热灭活鼠李糖乳杆菌GG的果汁或安慰剂，持续6周，然后鼻内接种鼻病毒。结果显示，与安慰剂相比，补充鼠李糖乳杆菌的参与者出现感冒症状的频率和严重程度较低，鼻病毒感染较少。鼠李糖乳杆菌GG被证明可以调节先天和适应性免疫反应。

另一项研究让轮状病毒或隐孢子虫引起的胃肠炎患儿补充鼠李糖乳杆菌GG四周。轮状病毒引起的腹泻患儿接受鼠李糖乳杆菌GG治疗后血清免疫球蛋白IgG水平显著升高在隐孢子虫腹泻患儿中，鼠李糖乳杆菌GG治疗的患儿肠道通透性明显改善。

健康志愿者在接种季节性流感疫苗前2周开始补充益生菌或安慰剂，持续6周，结果发现补充益生菌的志愿者血浆中疫苗特异性IgG、IgG1和IgG3的滴度以及唾液中疫苗特异性分泌型IgA的滴度明显高于基线水平。

玻利维亚的一项研究发现，急性轮状病毒肠胃炎患儿口服布拉酵母菌可以显著缩短腹泻持续时间。同样，口服乳双歧杆菌也可显著缩短急性轮状病毒肠胃炎儿童的腹泻时间。

调节肠道菌群和预防病毒感染：饮食的影响

• 饮食习惯与肠道菌群调节

众所周知，饮食与身体活动和平衡的睡眠-觉醒周期等其它因素一起，在促进健康和预防非传染性疾病方面发挥着战略作用。在参与这种有益作用的机制中，肠道菌群的调节是近年来研究最多的机制之一。

过去几十年的证据强调，富含谷物、豆类、蔬菜、水果、橄榄油和坚果的植物性饮食模式与促进肠道菌群组成的平衡有关，这对宿主健康具有有益的影响，这类饮食是希腊、西班牙和意大利等国家的典型饮食，被称为地中海饮食。地中海式饮食模式可通过增加双歧杆菌和乳酸杆菌等有益细菌对肠道菌群产生积极影响，这些有益细菌与抗炎作用和改善代谢健康有关。

肠道菌群对多种代谢和免疫功能至关重要，因为它们能够通过合成特定的消化酶从食物中获得能量，为宿主提供维生素（比如硫胺素、叶酸、生物素、核黄素和泛酸），并维持肠上皮屏障的完整性。这对于肠道免疫系统的功能成熟和通过竞争机制对抗外源病原体也至关重要。

地中海式饮食富含具有益生元活性的膳食纤维，具有抗炎特性的多不饱和脂肪酸以及一些具有抗氧化特性的生物活性化合物，比如多酚、维生素和充足的矿物质。这些营养成分大多还能促进有益菌的生长，形成增强肠道菌群代谢和防御作用的良性循环。

此外，大量证据表明，植物性饮食，包括素食和纯素饮食，还可以增强肠道微生物多样性，促进降解膳食纤维的细菌丰度，从而增加短链脂肪酸的产生，促进肠道健康和减少炎症。

相反，有充分的证据表明，高脂高糖的西式饮食会导致肠道菌群失调，比如厚壁菌门/拟杆菌门比例增加，而一些具有重要的抗炎活性和促进肠道屏障完整性的细菌数量减少。在动物和人类模型中，肥胖和高脂饮食与内毒素血症增加相关，而内毒素血症增加与肠道通透性改变和一些促炎途径的激活有关。研究表明，厚壁菌门和放线菌门的增加与结肠巨噬细胞的激活和促炎细胞因子的产生呈正相关。

此外，西方国家的高脂饮食中较高的动物蛋白含量也决定了耐胆盐的微生物显著增加，而代谢膳食植物多糖的细菌水平降低。西式饮食对肠道菌群的另一个负面调节因素似乎是食品添加剂的含量很高，它可以促进肠道菌群组成的不平衡，与黏膜通透性改变和炎症过程的发生有关。 

关于无麸质饮食所导致的肠道菌群组成变化的数据存在矛盾。一些证据表明，无麸质饮食可能是通过调节肠道菌群改善乳糜泻或非乳糜泻麸质敏感患者的代谢参数。无麸质饮食通过去除炎症触发物（麸质）来减少乳糜泻患者的肠道炎症，有助于恢复患者更健康的肠道环境和肠道菌群平衡。然而，对于健康个体来说，无麸质饮食可能会减少肠道微生物多样性，这通常对肠道健康不利。这种多样性的减少可能是由于采取无麸质饮食的同时会导致膳食纤维的摄入量大大降低。采用无麸质饮食的个体往往表现出有益的双歧杆菌水平降低，而肠杆菌科等潜在致病菌比例增加。无麸质饮食对健康个体的长期影响尚不清楚，应谨慎采用。

总之，不同的饮食模式具有调节肠道菌群特性的不同营养元素，从而促进健康或疾病。

• 具有抗病毒特性的膳食成分

均衡的饮食在增强免疫系统和预防病毒感染方面起着至关重要的作用，特别是通过它们对肠道菌群的影响。事实上，支持肠道菌群多样性和稳定性的饮食干预可以增强免疫反应，并可能减少病毒性病原体的影响。丰富和完整的饮食可以作为促进健康和预防病毒感染的强大武器。

1、维生素

微量营养素，比如维生素和矿物质，支持着免疫过程的每一个阶段。维生素或矿物质缺乏会影响先天免疫和适应性免疫，导致免疫抑制和病毒感染的易感性。维生素A、C、D和E以及锌和硒等矿物质，对支持免疫功能至关重要。

例如，维生素A会刺激自然杀伤细胞和B细胞的生长和增殖的分化和功能。维生素A是一类脂溶性维生素，对生长、视力和免疫反应至关重要。类胡萝卜素（比如β-胡萝卜素）是合成维生素A的前体，它们在肠道中转化为视黄醇和视黄酸，这是维生素A最具生物活性的形式，可被人体吸收。最近的一项研究表明，缺乏维生素A会导致炎症加剧，更容易受到病毒感染。

在COVID-19等炎症性疾病期间，一个常见的问题是视黄酸的减少，这通过阻碍1型干扰素的产生而导致免疫系统的崩溃。此外，维生素A对感染病毒的儿童具有有益作用，特别是在麻疹中，维生素A可以降低两岁以下儿童的死亡率和肺炎特异性死亡率。此外，肺炎以及腹泻和发热等全身性症状的平均持续时间较短，平均住院天数较短。

维生素D也是一种脂溶性维生素，来源于7-脱氢胆固醇的肝脏转化，对肠道钙的吸收和一些抗菌肽的产生至关重要，抗菌肽具有有效的抗病毒作用。比如，主要由白细胞和上皮细胞产生的抗菌肽cathelicidins具有抑制病毒复制的趋化活性。维生素D还可通过多种机制调节免疫系统，比如产生抗菌肽、限制促炎细胞因子的产生和诱导T细胞分化。维生素D缺乏似乎也与病毒感染的易感性增加有关，通过连续几周每天补充10000 IU维生素D3，可以增加25羟基维生素D的浓度，达到40-60 ng/mL以上。

维生素C是一种水溶性维生素，特别存在于柑橘类水果中，具有强大的抗氧化特性，可以促进B细胞和T细胞的分化和增殖。维生素C可以增强免疫系统对抗各种病毒和细菌感染。在流感症状出现之前或之后定期补充高剂量的维生素C可以预防和缓解流感症状。

2、矿物质

锌和硒等矿物质可以通过降低氧化应激和增强调节性T细胞的增殖而具有直接的抗病毒作用。TLR和抗原之间的相互作用之后是快速和短暂的锌内流，这可以防止过量的干扰素的产生。补锌可以减少上呼吸道感染，包括肺炎、鼻病毒感染以及流感等普通感冒病毒。特别是，在感冒症状出现后3天内，每天口服至少75毫克的锌，至少连续服用5天，与任何症状持续时间的缩短有关。每天补充75毫克锌可将普通感冒症状的持续时间缩短两天。

同样，硒是人类必需的微量元素，具有降低病毒感染发生率和严重程度的良好历史。缺硒与病毒和细菌感染的易感性增加有关，因为硒蛋白是氧化还原剂，它在病毒表达和免疫功能中发挥作用。饮食中添加硒可以提高对病毒感染的免疫力。补硒可通过刺激T细胞增殖和自然杀伤细胞活性来调节免疫反应。补硒可影响小鼠免疫功能，特别是通过调节CD4+ T细胞反应。小鼠分别饲喂低硒（0.08 mg/kg）、中硒（0.25 mg/kg）和高硒（1.0 mg/kg）日粮8周，在饮食干预后用刺激免疫反应，与低硒和中硒相比，高硒饮食小鼠的抗原特异性CD4+ T细胞反应明显更高，因此高硒摄入量可以增强CD4+ T细胞对抗原的反应能力。

3、膳食纤维

富含水果、蔬菜和全谷物等高膳食纤维食物的饮食可以促进肠道有益细菌的生长。菊粉、果胶和β-半乳甘露聚糖在被结肠微生物发酵之前，可以介导紧密连接的蛋白组装，支持功能性肠上皮屏障。

肠道细菌，特别是梭菌、拟杆菌、双歧杆菌、普雷沃氏菌和瘤胃球菌，可以发酵膳食产生短链脂肪酸，作为有效的免疫调节剂，增强肠道屏障并调节免疫反应。短链脂肪酸通过抑制细胞因子的产生和中性粒细胞的迁移以及激活B细胞，在增强免疫防御中发挥作用。 

不可消化多糖是在各种食物中发现的一组多样化的分子，包括β-葡聚糖、果胶、抗性淀粉、阿拉伯木聚糖等。不可消化多糖在支持健康和免疫活性方面的关键作用是众所周知的。临床研究也支持这些发现，双盲安慰剂对照研究表明，口服某些不可消化多糖，比如β-葡聚糖，可以减少老年人上呼吸道感染的发生率和持续时间。冬季期间，50-70岁的社区居民每天补充一次β-葡聚糖超过90天，医学上确诊的上呼吸道感染的数量和症状天数显著减少。

4、具有益生菌特性的食物

酸奶和开菲尔等发酵食品中的益生菌可直接将有益细菌引入肠道，进一步支持肠道健康和恢复能力。此外，开菲尔中的菌群可以产生抗菌代谢物，比如细菌素，可抑制肠道病原体。因此，营养丰富的饮食不仅可以增强整体健康，还可以强化肠道菌群，抵御病毒感染。

这些发现也得到了一些临床研究的支持。一项随机对照试验中，参与者每天口服300 mL含有副干酪乳杆菌的酸奶，持续12天。结果显示，益生菌具有抗感染作用，与对照组相比，益生菌干预后，被诊断为急性上呼吸道感染的个体数量和上呼吸道感染事件发生数量显著减少，同时CD3+细胞百分比的变化明显更高。

总结

病毒感染因其快速传播性对全球构成重大挑战，及时预防和治疗这些感染对于遏制其传播至关重要。肠道菌群失调是病毒感染易感性增加的一个重要但尚未受到充分关注的因素，而饮食习惯可以深刻影响肠道菌群组成，赋予其特定的免疫调节特性。肠道菌群可与病原体竞争资源并产生抗病毒化合物，直接抑制病毒复制，健康的肠道菌群可以增强免疫反应并抵御病毒感染。缺乏维生素A、C、D以及锌和硒等必需营养素会损害免疫系统，从而增加对病毒感染的易感性，并可能导致更严重的健康后果，使康复复杂化。营养和肠道菌群在预防病毒感染日益蔓延以及早期治疗方面发挥着关键作用。

病毒感染管理的未来很大程度上取决于我们调节肠道菌群来支持身体的自然防御的能力。其实，接触病毒本身并不是导致我们生病的原因，正是由于健康肠道细菌的减少、免疫反应的不平衡、压力过大的现代生活方式以及不健康的饮食，最终将这种暴露的环境转化为疾病。据估计，地球上仅感染哺乳动物的病毒就有32万种，已知感染人类的病毒超过1000种。接触病毒几乎是不可避免的，但生病不是。如果我们只是一味的对抗病毒，可能并不能取得好的效果。通常情况下，自身防御能力的缺陷会让病毒抢占先机，成为赢家，导致我们输掉这场战斗。宿主的健康与病原体的威力同样重要，甚至可能更重要。我们需要一个完整和功能良好的肠道菌群和免疫系统，以确保我们在与病毒接触不可避免的情况下，不会导致严重的感染。

健康的肠道和肠道菌群是自我保护的关键，我们需要强化我们的微生物大军。如果我们没有一个健康的肠道菌群，没有足够多的肠道有益微生物，也不能有效地控制肠道有害微生物的生长，这场战斗可能还没开始就已经失败了。我们现在的所作所为其实都是在厉兵秣马，为战斗做准备，这关乎我们是否容易被病毒感染以及病毒感染后的严重程度，现在以不同的方式做事情，未来也会终将有不同的结果。疫苗和保持社交距离等公共卫生措施仍然至关重要，但这不是全部，也不是长远之计，通过健康的饮食来优化肠道菌群以增强我们的免疫系统可以说是保护自己最有效的策略，并且可以提供额外的保护，即使我们不幸被感染，也可以得到最好的结果。