核酸营养及其对免疫的影响
作者：佟晓永 赵鑫 李蓉
单位：佟晓永 赵鑫 李蓉 (150001 哈尔滨医科大学公共卫生学院)
关键词：
中华预防医学杂志990320 1872年人类证实核酸是细胞的正常组分时便开始了外源性核酸的营养学研究，已获得了丰硕的成果。核酸营养这一观念逐渐被人们所接受，有关营养支持或辅助食品相继问世。现就百余年来核酸营养学研究进展作一综述。
一、核酸的体内合成
人体内核酸合成有两种途径：一种是从头合成途径，即细胞利用小分子物质从头合成核酸，是高耗能过程，25岁后该途径的合成能力便逐渐降低；一种是补救合成途径，即细胞利用外源性核酸或体内核酸的降解中间物合成核酸，是较经济途径，其合成能力不受年龄增长因素的限制。摄入外源性核酸可增加补救途径的核酸生成量，并反馈抑制从头合成途径而起节能作用[1]。机体合成核苷的主要部位是肝脏，底物足够时，主要以补救途径合成核酸[2]。
, 百拇医药
二、食物核酸的吸收和利用
食物中核酸多以核蛋白形式存在，在肠腔内经蛋白水解酶作用分离出核酸，核酸进一步被降解成核苷酸、核苷及碱基等。核苷是被吸收的主要形式，90%以上被吸收进入肠细胞。吸收机制以易化扩散和特异性Na+依赖性载体介导为主[3]。被吸收的食物核酸除部分以终产物形式排出外，部分中间产物可被机体利用，如：掺入体内核酸池作为体内核酸合成的前体物；以补救合成形式合成核酸；作为能量载体分子参与脂类、碳水化合物和蛋白质的合成；作为辅酶(如NAD、FAD)参与一系列反应等[4]。
三、食物核酸的生理功能
1.对快速增长组织的影响：饮食中补加核酸利于肝脏再生和受损小肠恢复功能[4],一段时期内缺乏核酸将对大鼠肝脏的超微结构及功能造成不良影响[2]，提示食物核酸是维持肝脏处于正常生理状态的必需营养物质。
, 百拇医药
2.抗氧化作用：核酸及其相关物质均是极强的抗生物氧化剂，使红细胞免受过氧化损伤所致的裂解，也能协同维生素C的作用并使其免受氧化，其中尿酸的作用最为突出，超过维生素E和维生素C[5]。人口服DNA制剂及给大鼠注射DNA 制剂均能提高红细胞超氧化物歧化酶与过氧化脂质的比值[6]。
3.对营养素利用的影响：喂以与人乳中核苷酸含量相似奶粉的婴儿与喂以标准配方奶粉的婴儿相比，其血浆中高密度脂蛋白的含量增加、胆固醇含量降低[7]，血浆中多不饱和脂肪酸的n-6、n-3系数水平增高、红细胞膜上磷脂水平增高[8]。次黄嘌呤还能促进肠道内铁的吸收利用[9]。
4.其他生理作用：食物核酸有显著抗疲劳作用，增强机体对寒、暑的抵抗力，促进小鼠生殖系统的发育[10]。
对核酸营养作用的研究来自三方面的探索：动物实验、人群观察以及体外细胞培养。主要方式是通过有无核酸饮食对比，少有资料探讨剂量-效应之间的关系，实验对象也多是断乳鼠、胎鼠、哺乳期婴儿等，其对机体增龄性改变(age-related changes)的作用有待进一步研究。
, 百拇医药
四、核酸营养与免疫
从核酸营养对机体各个系统影响来看，免疫系统是最敏感也是最直接受影响的系统。尽管机体能够利用小分子物质从头合成核酸，但免疫系统必须有外源性核酸才能维持其正常机能[11]。由于免疫系统作为机体与外界联系的门户，具有“卫士”作用，它与其他系统组织相互作用，在维持机体内稳定中起积极作用，致使许多学者致力于研究核酸营养对免疫系统的影响并获得了相对丰富的资料。
1.对细胞免疫的影响：核酸营养是维持正常细胞免疫的必需营养物质。淋巴细胞受抗原刺激活化后对核酸的需求增加，而淋巴细胞由于没有从头合成核酸的能力，必须依赖摄入的核酸为其活化提供能量及前体物质，其增殖与细胞内核苷酸库水平增加以及细胞膜上大量核苷跨膜转运蛋白表达相平行[7，12]。总结有无核酸饮食的对比研究，证明核酸对细胞免疫有以下影响:①增加化学抗原、细菌抗原等引起的迟发型超敏反应强度[7]。②增强同种抗原诱导的淋巴细胞增生[13]。③营养不良及饥饿诱导的免疫抑制时，补充核酸可以恢复正常的免疫功能，而补充蛋白质则不能起到相似的效果[14]。④核酸饮食可以增强巨噬细胞的吞噬能力。无核酸饮食实验动物的巨噬细胞超氧化物产量少于核酸饮食组的相应产量[15]。⑤增强对金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抵抗力[16]。⑥增加自然杀伤细胞活性[15]。⑦增加增殖的脾淋巴细胞IL-2产量、IL-2受体及lyt-1表面标志的表达[11，17]。
, 百拇医药
Van Buren等[11]认为核苷酸对免疫的影响是作用在辅助/诱导T细胞亚群上，主要作用在抗原递呈的最初阶段和淋巴细胞增殖阶段。核酸及其组分的作用需进一步探讨[15]。
2.对体液免疫的影响：无核苷酸饮食时小鼠和人对T细胞依赖性抗原的特异性抗体反应明显下降，脾分泌IgM和IgG的细胞数减少，对非T细胞依赖性抗原的反应以及非特异性多克隆B细胞活化无影响[18]，补充RNA可专一性逆转这种抗体细胞数的减少[19]，如用核糖核酸酶处置，则无此作用[9]。多核苷酸通过与T细胞或其他谱系细胞表面分子的相互作用调节体液免疫，在有抗原刺激时能够抑制非特异性T细胞的活化，增加Th1克隆细胞IFN-r产量、抑制Th1克隆细胞介导的抗体产生和减少Th2克隆细胞IL-5产量，但并不改变Th2克隆细胞介导的抗体产生，这些作用呈现剂量依赖性[20]。肠道相关淋巴组织能够引发和调节T细胞发育，起胸腺类似物作用，核酸对外周免疫的作用可能部分通过肠相关淋巴组织介导，但机制不清[9]。目前对老龄鼠作用的研究涉及很少，仅见Ameho等[14]通过低蛋白饮食造成的早老小鼠模型实验，发现核酸营养可恢复其正常免疫功能。在机体增龄性的不同免疫功能状态下，核酸营养的作用如何有待深入研究。
, 百拇医药
百余年的探讨，肯定了核酸至少处于“半必需营养素”地位[1]，具有广泛的生物学作用，对免疫系统的作用更令人瞩目。作为对机体有广泛影响的一种食物成分，目前缺少其量效关系的研究。膳食结构不同，是国人与发达国家体质差距的重要原因之一，核酸营养学研究将为如何避免发达国家膳食结构的弊病，同时改善国人体质做出贡献。
参考文献
1 Uauy R. Nonimmune system responses to dietary nucleotides. J Nutr,1994,124 Suppl 1：157S-159S.
2 Yamaguchi T, Takada Y, Shimahara T, et al. A mixture of nucleosides and a nucleotide alters hepatic energy metabolism 24 hours after hepatectomy in rabbits. J Nutr,1992,122：340-344.
, 百拇医药
3 Sanderson IR, He Y. Nucleotide uptake and metabolism by intestinal epithelial cells. J Nutr, 1994, 124 Suppl 1：131S-137S.
4 Rudolph FB. The biochemistry and physiology of nucleotides. J Nutr,1994,124 Suppl 1：124S-127S.
5 Sevanian A, Davies KJ, Hochstein P. Serum urate as an antioxidant for ascorbic acid. Am J Clin Nutr, 1991, 54 Suppl 6：1129S-1134S.
6 崔秀云,徐跃飞,杨康成. DNA制剂对人和大鼠红细胞SOD和LPO水平的影响. 老年学杂志,1992,15：310-311.
, 百拇医药
7 Jane DC, Walker WA. The role of nucleotides in human nutrition. Nutr Biochem, 1995, 6：58-72.
8 Boza J, Jimenez J, Faus JM , et al. Influences of postnatal age and dietary nucleotides on plasma fatty acids in the weanling rat. J Perenter Enteral Nutr，1992,16：322-326.
9 Faelli A. Effect of inosine and its metabolites in intestinal iron absorption in the rat. Biochem Pharmacol, 1970, 19：2551-2554.
, 百拇医药
10 董再珍，王龙，章君照. 核酸对机体作用的研究. 中国药学杂志，1995,30：725-727.
11 Van Buren CT, Kulkarni AD, Fanslow WC, et al. Dietary nucleotides, a requirement for helper/inducer T lymphocytes. Transplantation, 1985, 40：694-697.
12 Cohen A ,Barankiewicz J, Lederman HI,et al. Purine metabolism in human T lymphocytes: role of the purine nucleoside cycle. Can J Biochem Cell Biol, 1984, 62：557-581.
13 Yamauchi K, Adjei AA, Ameho CK, et al. A nucleoside-nucleotide mixture and its components increase lymphoproliferative and delayed hypersensitivity responses in mice. J Nutr, 1996,126：1571-1577.
, 百拇医药
14 Ameho CK, Adjei AA, Yamauchi K, et al. Modulation of age-related changes in immune functions of protein-deficient senescence-accelerated mice by dietary nucleoside-nucleotide mixture supplementation. Br J Nutr, 1997, 77：795-804.
15 Van Buren CT, Kulkarni AD,Rudolph FB.The role of nucleotides in adult nutrition. J Nutr,1994, 124 Suppl 1：160S-164S.
16 Matsumoto Y, Adjei AA, Yamauchi K, et al. A mixture of nucleosides and nucleotides increases bone marrow cell and peripheral neutrophil number in mice infected with methicillin-resistant staphylococcus aureus. J Nutr, 1995, 125：817-822.
, http://www.100md.com
17 Kulkarni A,Fanslow W,Higley H,et al . Expression of immune cell surface markers in vivo and immune competence in mice by dietary nucleotides.Transplant Proc, 1989, 21：121-124.
18 Jyonouchi H,Sun S. An orally supplemented mononucleotide mixture prevents the decrease in T cell-dependent humoral immunity in C57BL/6 mice fed a nucleotide-free diet. J Nutr,1996, 126：1586-1593.
19 Carver JD. Dietary nucleotide effects upon immune function in infants. Pediatries, 1991, 88：359-363.
20 Jyonouchi H, Sun S. The actions of polynucleotides on effector stage cloned murine T-helper cells differ in each subset and depend on antigen concentration. J Nutr,1997,127：411-417.
收稿日期：1998-06-26 修回日期：1998-10-28, http://www.100md.com
单位：佟晓永 赵鑫 李蓉 (150001 哈尔滨医科大学公共卫生学院)
关键词：
中华预防医学杂志990320 1872年人类证实核酸是细胞的正常组分时便开始了外源性核酸的营养学研究，已获得了丰硕的成果。核酸营养这一观念逐渐被人们所接受，有关营养支持或辅助食品相继问世。现就百余年来核酸营养学研究进展作一综述。
一、核酸的体内合成
人体内核酸合成有两种途径：一种是从头合成途径，即细胞利用小分子物质从头合成核酸，是高耗能过程，25岁后该途径的合成能力便逐渐降低；一种是补救合成途径，即细胞利用外源性核酸或体内核酸的降解中间物合成核酸，是较经济途径，其合成能力不受年龄增长因素的限制。摄入外源性核酸可增加补救途径的核酸生成量，并反馈抑制从头合成途径而起节能作用[1]。机体合成核苷的主要部位是肝脏，底物足够时，主要以补救途径合成核酸[2]。
, 百拇医药
二、食物核酸的吸收和利用
食物中核酸多以核蛋白形式存在，在肠腔内经蛋白水解酶作用分离出核酸，核酸进一步被降解成核苷酸、核苷及碱基等。核苷是被吸收的主要形式，90%以上被吸收进入肠细胞。吸收机制以易化扩散和特异性Na+依赖性载体介导为主[3]。被吸收的食物核酸除部分以终产物形式排出外，部分中间产物可被机体利用，如：掺入体内核酸池作为体内核酸合成的前体物；以补救合成形式合成核酸；作为能量载体分子参与脂类、碳水化合物和蛋白质的合成；作为辅酶(如NAD、FAD)参与一系列反应等[4]。
三、食物核酸的生理功能
1.对快速增长组织的影响：饮食中补加核酸利于肝脏再生和受损小肠恢复功能[4],一段时期内缺乏核酸将对大鼠肝脏的超微结构及功能造成不良影响[2]，提示食物核酸是维持肝脏处于正常生理状态的必需营养物质。
, 百拇医药
2.抗氧化作用：核酸及其相关物质均是极强的抗生物氧化剂，使红细胞免受过氧化损伤所致的裂解，也能协同维生素C的作用并使其免受氧化，其中尿酸的作用最为突出，超过维生素E和维生素C[5]。人口服DNA制剂及给大鼠注射DNA 制剂均能提高红细胞超氧化物歧化酶与过氧化脂质的比值[6]。
3.对营养素利用的影响：喂以与人乳中核苷酸含量相似奶粉的婴儿与喂以标准配方奶粉的婴儿相比，其血浆中高密度脂蛋白的含量增加、胆固醇含量降低[7]，血浆中多不饱和脂肪酸的n-6、n-3系数水平增高、红细胞膜上磷脂水平增高[8]。次黄嘌呤还能促进肠道内铁的吸收利用[9]。
4.其他生理作用：食物核酸有显著抗疲劳作用，增强机体对寒、暑的抵抗力，促进小鼠生殖系统的发育[10]。
对核酸营养作用的研究来自三方面的探索：动物实验、人群观察以及体外细胞培养。主要方式是通过有无核酸饮食对比，少有资料探讨剂量-效应之间的关系，实验对象也多是断乳鼠、胎鼠、哺乳期婴儿等，其对机体增龄性改变(age-related changes)的作用有待进一步研究。
, 百拇医药
四、核酸营养与免疫
从核酸营养对机体各个系统影响来看，免疫系统是最敏感也是最直接受影响的系统。尽管机体能够利用小分子物质从头合成核酸，但免疫系统必须有外源性核酸才能维持其正常机能[11]。由于免疫系统作为机体与外界联系的门户，具有“卫士”作用，它与其他系统组织相互作用，在维持机体内稳定中起积极作用，致使许多学者致力于研究核酸营养对免疫系统的影响并获得了相对丰富的资料。
1.对细胞免疫的影响：核酸营养是维持正常细胞免疫的必需营养物质。淋巴细胞受抗原刺激活化后对核酸的需求增加，而淋巴细胞由于没有从头合成核酸的能力，必须依赖摄入的核酸为其活化提供能量及前体物质，其增殖与细胞内核苷酸库水平增加以及细胞膜上大量核苷跨膜转运蛋白表达相平行[7，12]。总结有无核酸饮食的对比研究，证明核酸对细胞免疫有以下影响:①增加化学抗原、细菌抗原等引起的迟发型超敏反应强度[7]。②增强同种抗原诱导的淋巴细胞增生[13]。③营养不良及饥饿诱导的免疫抑制时，补充核酸可以恢复正常的免疫功能，而补充蛋白质则不能起到相似的效果[14]。④核酸饮食可以增强巨噬细胞的吞噬能力。无核酸饮食实验动物的巨噬细胞超氧化物产量少于核酸饮食组的相应产量[15]。⑤增强对金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抵抗力[16]。⑥增加自然杀伤细胞活性[15]。⑦增加增殖的脾淋巴细胞IL-2产量、IL-2受体及lyt-1表面标志的表达[11，17]。
, 百拇医药
Van Buren等[11]认为核苷酸对免疫的影响是作用在辅助/诱导T细胞亚群上，主要作用在抗原递呈的最初阶段和淋巴细胞增殖阶段。核酸及其组分的作用需进一步探讨[15]。
2.对体液免疫的影响：无核苷酸饮食时小鼠和人对T细胞依赖性抗原的特异性抗体反应明显下降，脾分泌IgM和IgG的细胞数减少，对非T细胞依赖性抗原的反应以及非特异性多克隆B细胞活化无影响[18]，补充RNA可专一性逆转这种抗体细胞数的减少[19]，如用核糖核酸酶处置，则无此作用[9]。多核苷酸通过与T细胞或其他谱系细胞表面分子的相互作用调节体液免疫，在有抗原刺激时能够抑制非特异性T细胞的活化，增加Th1克隆细胞IFN-r产量、抑制Th1克隆细胞介导的抗体产生和减少Th2克隆细胞IL-5产量，但并不改变Th2克隆细胞介导的抗体产生，这些作用呈现剂量依赖性[20]。肠道相关淋巴组织能够引发和调节T细胞发育，起胸腺类似物作用，核酸对外周免疫的作用可能部分通过肠相关淋巴组织介导，但机制不清[9]。目前对老龄鼠作用的研究涉及很少，仅见Ameho等[14]通过低蛋白饮食造成的早老小鼠模型实验，发现核酸营养可恢复其正常免疫功能。在机体增龄性的不同免疫功能状态下，核酸营养的作用如何有待深入研究。
, 百拇医药
百余年的探讨，肯定了核酸至少处于“半必需营养素”地位[1]，具有广泛的生物学作用，对免疫系统的作用更令人瞩目。作为对机体有广泛影响的一种食物成分，目前缺少其量效关系的研究。膳食结构不同，是国人与发达国家体质差距的重要原因之一，核酸营养学研究将为如何避免发达国家膳食结构的弊病，同时改善国人体质做出贡献。
参考文献
1 Uauy R. Nonimmune system responses to dietary nucleotides. J Nutr,1994,124 Suppl 1：157S-159S.
2 Yamaguchi T, Takada Y, Shimahara T, et al. A mixture of nucleosides and a nucleotide alters hepatic energy metabolism 24 hours after hepatectomy in rabbits. J Nutr,1992,122：340-344.
, 百拇医药
3 Sanderson IR, He Y. Nucleotide uptake and metabolism by intestinal epithelial cells. J Nutr, 1994, 124 Suppl 1：131S-137S.
4 Rudolph FB. The biochemistry and physiology of nucleotides. J Nutr,1994,124 Suppl 1：124S-127S.
5 Sevanian A, Davies KJ, Hochstein P. Serum urate as an antioxidant for ascorbic acid. Am J Clin Nutr, 1991, 54 Suppl 6：1129S-1134S.
6 崔秀云,徐跃飞,杨康成. DNA制剂对人和大鼠红细胞SOD和LPO水平的影响. 老年学杂志,1992,15：310-311.
, 百拇医药
7 Jane DC, Walker WA. The role of nucleotides in human nutrition. Nutr Biochem, 1995, 6：58-72.
8 Boza J, Jimenez J, Faus JM , et al. Influences of postnatal age and dietary nucleotides on plasma fatty acids in the weanling rat. J Perenter Enteral Nutr，1992,16：322-326.
9 Faelli A. Effect of inosine and its metabolites in intestinal iron absorption in the rat. Biochem Pharmacol, 1970, 19：2551-2554.
, 百拇医药
10 董再珍，王龙，章君照. 核酸对机体作用的研究. 中国药学杂志，1995,30：725-727.
11 Van Buren CT, Kulkarni AD, Fanslow WC, et al. Dietary nucleotides, a requirement for helper/inducer T lymphocytes. Transplantation, 1985, 40：694-697.
12 Cohen A ,Barankiewicz J, Lederman HI,et al. Purine metabolism in human T lymphocytes: role of the purine nucleoside cycle. Can J Biochem Cell Biol, 1984, 62：557-581.
13 Yamauchi K, Adjei AA, Ameho CK, et al. A nucleoside-nucleotide mixture and its components increase lymphoproliferative and delayed hypersensitivity responses in mice. J Nutr, 1996,126：1571-1577.
, 百拇医药
14 Ameho CK, Adjei AA, Yamauchi K, et al. Modulation of age-related changes in immune functions of protein-deficient senescence-accelerated mice by dietary nucleoside-nucleotide mixture supplementation. Br J Nutr, 1997, 77：795-804.
15 Van Buren CT, Kulkarni AD,Rudolph FB.The role of nucleotides in adult nutrition. J Nutr,1994, 124 Suppl 1：160S-164S.
16 Matsumoto Y, Adjei AA, Yamauchi K, et al. A mixture of nucleosides and nucleotides increases bone marrow cell and peripheral neutrophil number in mice infected with methicillin-resistant staphylococcus aureus. J Nutr, 1995, 125：817-822.
, http://www.100md.com
17 Kulkarni A,Fanslow W,Higley H,et al . Expression of immune cell surface markers in vivo and immune competence in mice by dietary nucleotides.Transplant Proc, 1989, 21：121-124.
18 Jyonouchi H,Sun S. An orally supplemented mononucleotide mixture prevents the decrease in T cell-dependent humoral immunity in C57BL/6 mice fed a nucleotide-free diet. J Nutr,1996, 126：1586-1593.
19 Carver JD. Dietary nucleotide effects upon immune function in infants. Pediatries, 1991, 88：359-363.
20 Jyonouchi H, Sun S. The actions of polynucleotides on effector stage cloned murine T-helper cells differ in each subset and depend on antigen concentration. J Nutr,1997,127：411-417.
收稿日期：1998-06-26 修回日期：1998-10-28, http://www.100md.com