常感冒、掉头发是缺锌?谁才需要补充锌?
Diana Kwon 2022-01-27
我们的身体需要锌来维持免疫系统的健康运作。

编者按:

锌是一种重要的矿物质,在人体中发挥着多种作用,包括促进人体生长发育、促进伤口愈合、维持免疫系统运作。缺锌会导致生长发育迟缓、脱发、免疫力下降等症状。那么,哪些人更容易缺锌呢?哪些食物富含锌?补充多少锌最合适?

今天,我们共同关注锌的作用。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

     
缺锌吗?

几乎在任何一家药店的感冒药货架上,你都会看到满架子的锌补充剂。为什么呢?因为人们总是担心他们没有得到足够的锌——一种经常被吹捧为能治疗普通感冒和其他呼吸道疾病的营养素。但是我们真的需要补充锌吗?如果真是这样,锌究竟有什么好处呢?

随着研究人员对人体如何利用锌的了解越来越深刻,他们发现,这种矿物质发挥着惊人的关键作用,特别是在免疫系统中。

“我们认为锌是免疫功能的守门员。”德国亚琛工业大学的免疫学家 Lothar Rink 说道,他最近与人合著了一篇关于锌在免疫系统中的作用的综述,发表在 2021 年的 Annual Review of Nutrition1

尽管科学家们仍然在努力寻找检测体内锌含量的好方法,但看起来许多人的饮食中可能确实没有含有足够的锌,以帮助他们实现全面的免疫功能。

图.锌存在于许多不同的食物中。锌含量较高的食物包括牡蛎、螃蟹和牛肉。植酸盐会与锌结合,限制其被人体吸收,其通常存在于植物中。不过像南瓜籽和燕麦片这样的植物性食物,仍然富含锌。

     
锌,一个必不可少的元素

锌含量过低显然对你的健康不利。严重缺锌——通常是遗传缺陷或饮食极度受限导致的,会引发无数问题,如婴儿和儿童生长迟缓、脱发、皮肤粗糙、伤口愈合延迟和对感染的防御能力的减弱。

然而,大部分情况下,也就是缺锌不那么严重的情况下,想要检测缺锌的程度及其后果十分困难,这主要是因为很难准确测量人体内的锌含量。锌经常在我们的细胞内外移动。例如,在感染期间,锌会被吸收到启动了免疫反应的细胞中,于是血液中的锌含量就会下降。饮食、某些药物和激素以及健康状况也会影响锌的含量。

由于这些原因,尽管可以检测血液中的锌含量,但检测结果往往是不精确的。而且,与铁不同的是,我们可以通过测量血红蛋白和铁蛋白等血液中含铁蛋白的含量来评估铁含量,但没有任何生物标志物可以作为检测锌含量的指标。

内布拉斯加大学的锌生物学家 Daren Knoell 说:“目前,仍然没有百分之百准确的方法来测量人体内的锌含量,特别是如果患有某些疾病。”他补充说,现在确定某人存在潜在锌缺乏症的最好方法是看他的饮食情况。

由于这些限制,大多数医生只有在病人出现皮肤粗糙或脱发等严重缺锌症状时,才能诊断出缺锌,Rink 说道。但是当你轻微缺锌时,免疫能力就会受到影响。研究人员已经发现,相比那些矿物质含量充足的人,缺锌的人更容易受到感染2

例如,研究表明,在健康的老年人群体中,锌补充剂可以降低感染的频率。此外,需要特别说明的是,虽然使用锌补充剂来帮助抵御 COVID-19 是一个研究热点,但是美国国家卫生研究院指出3,目前还没有足够的证据来说明这是否有益。

为了更好地确定锌摄入量不足的人群,Rink 参与了一个项目,该项目旨在通过一款 app 密切跟踪个体饮食和补充剂使用情况4,以帮助临床医生和人们更好地评估锌水平。

从目前可获得的数据来看,缺锌现象比较普遍。根据对饮食和发育不良(发育期间锌摄入量不足的常见后果)的评估,一些研究估计,世界上约有 17% 的人口面临缺锌的风险5,而在某些低收入和中等收入地区,如南亚部分地区,这一比例高达 30%。

衰老、遗传、怀孕、疾病和其他因素都可能会导致锌不足,但饮食是罪魁祸首。一方面可能是因为人们没有吃足够的富锌食物,如海鲜、红肉和坚果,而另一个可能的问题是摄入了过多的植酸盐,即全麦面包、谷物和其他来源的物质。因为植酸盐会与锌结合,阻止其被人体吸收。

根据一家保健品公司 2020 年发表的一项对超过 2.6 万名美国成年人进行的调查,即使在美国,也有大约 15% 的人的饮食缺乏足够的锌6。这在老年人中更常见,主要是由于饮食不当7

但这一问题往往不容易被注意,因为大多数人没有表现出缺锌的外在症状,Knoell 这样说道。“但是当出现问题,你受到感染时,你的情况极有可能比那些饮食中含有足够锌的人更糟糕。”

图. 锌对免疫系统的许多过程都很重要,从保持物理屏障完整到维持许多不同类型的免疫细胞的正常功能。

     
锌有什么作用?

研究表明,锌在免疫系统的几乎各个方面都很重要:它有助于皮肤细胞和组成人体器官的细胞抵御病原体入侵,并保持胸腺和骨髓(负责产生免疫细胞)正常运作。

英国纽卡斯尔大学的免疫学家 Sophie Hambleton 说,锌“在免疫系统的各个部分都发挥着作用”,缺锌的人会出现广泛的免疫功能障碍。

迄今为止,大部分研究都集中于锌在先天免疫系统中的作用上。先天免疫系统是人体的第一道防御系统,会对外来入侵者发起快速、非特异性的攻击。锌似乎可以增强物理屏障抵抗入侵的能力,并确保巨噬细胞正常运作。巨噬细胞是吞噬病原体并给其他“细胞士兵”发信号的关键白细胞。

为了确保有足够的锌来完成这些工作,体内锌的浓度受到了严格控制。例如,在感染开始时,巨噬细胞等免疫细胞会迅速产生一种称为 ZIP8 的锌转运蛋白8。Knoell 和其他学者已经发现,这种蛋白质控制有多少锌进入这些免疫细胞,这对于维持细胞清除病原体的能力和调节包括化学信使细胞因子等在内的重要防御相关分子的产生非常重要9

最近的研究表明,锌对适应性免疫系统也很重要,该系统通过抗体和T细胞发动对病原体的特异性攻击。

2019 年,Hambleton 和她的同事发现10,另一种锌转运蛋白 ZIP7 的突变,导致了患者缺乏 B 细胞。 B 细胞是一种在我们一生中不断产生抗体的免疫细胞。对具有这些相同突变的小鼠进行进一步实验,结果表明,缺乏 ZIP7 会降低未成熟 B 细胞内锌的浓度,从而阻碍它们的成熟。

虽然目前尚不清楚对于没有这种突变的人来说,ZIP7 是否具有更加广泛的作用,但是, ZIP7 的缺陷可能是锌的整体缺乏导致免疫功能出现问题的一种方式,Hambleton 说道。

图.大多数药店都有非处方锌补充剂。一些研究表明,服用补充剂可能有助于减少呼吸道感染的持续时间和严重程度。但还有很多问题亟待解决,例如服用这些补充剂的最佳时间,以及对于不缺锌的人它们是否仍然有益。

     
一个人需要多少锌?

考虑到锌对健康免疫系统的重要性,以及很难知道一个人是否缺锌,Rink 说道,因此,补充锌可能是一个好主意,特别是对于那些更可能缺锌的人,如素食主义者、纯素食者和老人。 

大多数营养补充剂是安全的,在每日推荐摄入量(女性 8 毫克;男性 11 毫克)下不会引起任何严重的副作用,但 Rink 警告说,超高浓度的锌会产生不利影响。

2009 年,美国食品和药物管理局警告不要使用 Zicam 鼻腔喷雾剂和拭子。这是一种常见的感冒药,但它的锌含量高到会使嗅觉丧失。鉴于这种情况和其他潜在危害,专家建议,成年人每天摄入的锌不超过 40 毫克。

虽然人体临床试验很少,但已经有少数人研究了在病毒感染期间补锌的效果11

一篇今年发表的对 24 项临床试验的综述12表明,在健康人群中,发病时以含片或鼻腔喷雾剂形式服用锌补充剂,可以将普通感冒和其他呼吸道感染的持续时间缩短几天。

该研究还探究了长期补充效应,他们发现,有数据表明,连续七个月到一年每天服用锌补充剂,可能有助于抵御呼吸道感染,尽管它似乎并不能预防普通感冒。

然而,Hambleton 指出,虽然确保通过饮食摄入足够的锌很重要,但控制免疫系统特定部位的锌含量并不容易,因为锌以不同的方式分布在全身。“因为免疫系统需要锌,就认为锌越多免疫力越高的想法,是非常幼稚的。”她说。

不过,当前仍然存在许多悬而未决的问题。该综述作者指出,现有试验存在局限性,例如样本量小。此外,锌的作用何时显现尚不清楚。大多数研究感染后补充锌的益处的试验报告指出,锌补充剂仅在感染后的 24 小时内起作用。不过该团队发现,数据表明窗口期可能更长,即使在感染后三天内服用锌也可能对其有益。

我们需要更好的锌补充剂,Knoell 表示。他补充说,现在大多数锌补充剂以盐的形式出现,如硫酸锌或氯化锌,但这些不易被人体吸收,因此更好的配方将是有益的。

还有一个问题是,是否某些人的基因就决定了,他们的身体比其他人更难吸收锌。研究人员正在研究适合有锌转运蛋白缺陷人群的药物。

“我们现在开始在动物模型中提出和回答这些问题,”Knoell 说,“当然,如果其中一些能适用于人类,那将是令人兴奋的。”

参考文献:

(滑动查看更多)

1.Inga Wessels, Henrike Josephine Fischer, and Lothar Rink. Dietary and Physiological Effects of Zinc on the Immune System. Annual Review of Nutrition 2021 41:1, 133-175

2.Meydani SN, Barnett JB, Dallal GE, et al. Serum zinc and pneumonia in nursing home elderly [published correction appears in Am J Clin Nutr. 2008 Apr;87(4):1071

3.Ananda S Prasad, Frances WJ Beck, Bin Bao, James T Fitzgerald, Diane C Snell, Joel D Steinberg, Lavoisier J Cardozo, Zinc supplementation decreases incidence of infections in the elderly: effect of zinc on generation of cytokines and oxidative stress, The American Journal of Clinical Nutrition, Volume 85, Issue 3, March 2007, Pages 837–844, https://doi.org/10.1093/ajcn/85.3.837

4.A, Sarah Trame, et al. A short 18 items food frequency questionnaire biochemically validated to estimate zinc status in humans. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 49(2018):285-295

5.Wessells, K Ryan, and Kenneth H Brown. Estimating the global prevalence of zinc deficiency: results based on zinc availability in national food supplies and the prevalence of stunting. PloS one vol. 7,11 (2012): e50568. doi: 10.1371/journal.pone.0050568

6.Reider, Carroll A, et al. Inadequacy of Immune Health Nutrients: Intakes in US Adults, the 2005-2016 NHANES. Nutrients vol. 12,6 1735. 10 Jun. 2020, doi:10.3390/nu12061735

7.Meunier, N., O'Connor, J., Maiani, G. et al. Importance of zinc in the elderly: the ZENITH study. Eur J Clin Nutr 59, S1–S4 (2005). https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1602286

8.Sannette C. Hall, Deandra R. Smith, et al. Critical Role of Zinc Transporter (ZIP8) in Myeloid Innate Immune Cell Function and the Host Response against Bacterial Pneumonia, J Immunol 207,5(2021): 1357-1370; DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.2001395

9.Pyle, Charlie J., et al. Zinc Modulates Endotoxin-Induced Human Macrophage Inflammation through ZIP8 Induction and C/EBPβ Inhibition. Plos One 12.1(2017): e0169531.

10.Anzilotti, C., Swan, D.J., Boisson, B. et al. An essential role for the Zn2+ transporter ZIP7 in B cell development. Nat Immunol 20, 350–361 (2019). https://doi.org/10.1038/s41590-018-0295-8

11.Scott A Read, Stephanie Obeid, et al, The Role of Zinc in Antiviral Immunity, Advances in Nutrition, Volume 10, Issue 4, July 2019, Pages 696–710, https://doi.org/10.1093/advances/nmz013

12.Jennifer Hunter, Susan Arentz, et al, Zinc for the prevention or treatment of acute viral respiratory tract infections in adults: a rapid systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials, BMJ Open, 2021

原文链接:

https://knowablemagazine.org/article/health-disease/2021/how-zinc-helps-fight-infections

作者|Diana Kwon

编译|Dayu

审校|617

编辑|豫小鱼

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