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健康養生

抵禦病毒感染的第一道防線

三月 19 2020

作者:Michael Murray醫生

本文內容:


新型冠狀病毒COVID-19引起的全球疫情爆發,使人們聚焦於預防──預防分兩方面,其一是透過「社會隔離」和良好衛生降低感染風險,另一方面就是加強免疫系統。但在我們的免疫系統與冠狀病毒或任何微生物接觸之前,已有天然屏障先行抵禦病毒。對於COVID-19等病毒,第一道防線是氣道或呼吸道(鼻腔、鼻竇、喉嚨、氣管和支氣管)內壁。

氣道黏膜的重要性

病毒要感染咽喉、鼻竇、氣道或肺部,必須首先穿過黏膜進入人體。它是防感染的第一道屏障,第二道防線是免疫系統。COVID-19有兩個進入肺部並造成嚴重損害的途徑。主要途徑是透過呼吸道,另一個途徑是透過胃腸道。

在氣道內壁的呼吸道黏膜是抵抗COVID-19的第一道防線。它主要是由名為纖毛上皮細胞的細胞組成。這些細胞的外面覆蓋著名為纖毛的毛髮狀結構。纖毛形成束狀,像刷子一樣,將呼吸道分泌物、微生物和碎屑移向上方,最終移出鼻子或嘴巴外。在纖毛上皮細胞的上方有兩層黏液。黏液是由另一種名為杯狀細胞的上皮細胞分泌的。較薄的一層黏液夾在纖毛束之間,而較厚的一層黏液則在纖毛的上面。黏液由黏蛋白組成,黏蛋白是由蛋白質與糖結合而成的複合物。

黏膜和黏液的特殊設計是為了防止任何微生物或顆粒進入肺部。肺內部的專屬上皮細胞是是沒有纖毛的。肺中也沒有杯狀細胞。在肺中,只有非常薄的上皮細胞、結締組織和毛細血管,全部都是為了向血液輸送氧氣並將其轉換為二氧化碳而設計的。當顆粒或微生物進入到肺部,是非常嚴重的,因為那裡的保護很少。黏液和氣道內壁的健康對於預防COVID-19感染,是非常重要的,因為如果這道防線功能欠佳,會增加更嚴重感染的風險。

預防經胃腸道的感染

COVID-19進入人體的第二個途徑是胃腸道。在胃腸道內,除了內壁的黏液之外,還有許多保護因子。最為人所知的物質是消化分泌物,例如胃酸和消化酶。腸道的免疫系統結構也更大。如果COVID-19能夠避過這些保護因子並感染胃腸道,那麼它就可以進入血液並感染肺部。有趣的是,中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)證實了冠狀病毒從腸道進入肺部的能力──研究人員讓病毒經口腔進入動物體內,使病毒在受感染動物的胃腸道內繁殖,同時給動物餵以質子泵抑製劑(一種阻酸藥物)。顯然,這會引出一個問題:「攝入質子泵抑製劑是否會增加病毒透過第二途徑進入肺部的機會,從而增加病毒攻擊肺部的風險?」答案是肯定的。

大幅增加透過第二途徑感染的風險的另一個因素,是消化酶的缺乏。胰腺酶缺乏是所有病毒性呼吸道感染的主要危險因素。事實上,補充酶的療法是降低這些患者肺部感染風險的主要醫學方法。蛋白酶(消化蛋白質的酶)不僅能夠消化食物中的蛋白質,還能夠消化病毒細胞壁的蛋白質。病毒細胞膜上突起的蛋白質,在感染過程中起關鍵作用。沒有這些蛋白質,病毒就無法進入人類細胞。補充蛋白酶,也可以有效地維護氣道中的黏液屏障。

COVID-19感染的嚴重程度是由什麼決定的?

輕度與重度COVID-19感染之間的差異似乎是基於以下因素。最重要的是人最初接觸的病毒量。如果接觸到的是小量的COVID-19,在大多數情況下,會導致健康的人出現輕度或中度症狀。如果一個人接觸到大量的病毒,則受到更嚴重感染的風險會大幅增加。這就是為什麼醫護人員特別危險。

決定COVID-19嚴重程度的另一個因素,可能是病毒沿著呼吸道進入肺部的能力。呼吸道病毒感染通常始於鼻部,然後沿呼吸道進入。病毒越深入人體,感染就越嚴重。如前所述,肺部細胞幾乎沒有保護作用。肺部受到病毒感染時,肺部上皮細胞不僅會受到病毒的破壞,還會受人體對感染的免疫反應破壞。如果免疫系統反應迅速,那麼幾天內就可以控制並清除感染。但是,如果免疫反應不足或過於激烈,則會導致嚴重的損害。

如何支持第一道防線

從以上的討論中可以清楚地看出,要支持我們的身體對抗COVID-19或任何以呼吸道為目標的微生物,第一步是促進有效黏液屏障的產生。以下是一些關鍵策略:

充足的水分是關鍵

水對黏膜的健康至關重要。上皮細胞分泌的黏蛋白是「幹」的,否則細胞本身就沒有足夠的空間。黏蛋白可吸收達其重量1000倍的水。沒有足夠的水,它們就無法生長。還記得生長玩具嗎?那些便宜的小玩具放在水里就會變大。黏液就是這樣形成的。因此,要黏液發揮正常功能,必須有足夠的水。加濕器可以幫助保持呼吸道濕潤,但是要確保屏障功能,需要從內到外都水分充足。

維護有效黏液屏障的關鍵營養素

缺乏任何必需的維他命和礦物質,都可導致黏液屏障的變化。上皮細胞需要有穩定的營養供應,才能適當地生長,並同時發揮其結構作用和製造作用。這些細胞不僅會製造黏蛋白,還會製造許多其他抵抗病毒和有害微生物的重要保護物質。服用綜合維他命和礦物質是很重要的。服用一種至少含有建議攝入量的關鍵營養素的補充品,關鍵營養素包括維他命ACD維他命B群,這些營養素特別重要。由於大多數綜合維他命現在都以β-胡蘿蔔素作為維他命A的來源,因此我建議也攝取視黃醇形式的維他命A。這種形式具有更直接的抗感染作用。

維他命A

維他命A是最早被發現的脂溶性維他命,但這並不是它被稱為「A」的唯一原因──這個名稱是為了表示其「抗感染」特性。維他命A對黏膜的健康和功能極為重要。通常,缺乏維他命A的人更容易感染傳染病,尤其是病毒感染。有研究顯示,對感染了病毒的人,尤其是呼吸道病毒感染,維他命A補充品在改善其免疫功能方面有顯著益處。

維他命A的劑量根據使用目的而定。要在寒冷和流感季節維護黏膜和免疫系統的健康,安全劑量為男性3000微克 (10000 IU)、女性1500微克(5,000 IU)。在急性病毒感染期間,只要保持懷孕的機會為零,安全劑量為單次口服15000微克或50000 IU,持續一至兩天。在懷孕期間攝入高劑量維他命A可能會導致先天缺陷,育齡婦女每天不應補充超過1500微克(5000 IU)的維他命A。同樣的警告也適用於哺乳期。

維他命D

維他命D也是重要的,應攝取比一般綜合維他命和礦物質配方所含的分量多一點。有越來越多的科學證據顯示,維他命D含量過低會增加病毒性呼吸道感染的風險。皮膚在接觸陽光時可製造維他命D,因此在冬季,許多人製造的維他命D會顯著減少。在飲食中補充額外的維他命D,有助於防止維他命D含量在冬季下降。

此外,似乎維他命D在人體中發揮的功能是可以防止病毒感染細胞的。研究顯示,補充維他命D有助於預防成人和兒童的呼吸道感染。大多數維他命D專家建議,在冬季,成年人和10歲以上兒童每天服用5000 IU。1歲以下兒童的劑量為1000 IU; 2-4歲兒童的劑量為2000 IU; 4至9歲兒童的建議劑量為每天3000 IU。

利用蛋白酶配方

某些蛋白酶在改善粘液的組成、物理特性和功能方面顯示了益處。蛋白酶常被用於消化配方中,以幫助分解膳食蛋白質。如果空腹服用,這些蛋白酶會被吸收到血液中,在全身發揮作用,包括對黏液的影響。

被研究得最多的蛋白酶是黏液酶;黏液酶是一種已確定會對呼吸道黏液起作用的特殊真菌蛋白酶。一項臨床研究探索了黏液酶對慢性支氣管炎患者黏液的影響。患者被隨機分配接受蛋白酶或安慰劑十天。安慰劑對黏液沒有影響,而黏液酶在十天期結束時,黏度(厚度)和彈性(拉伸性)方面均有顯著變化。事實上,在停止服用後,黏液的結構和功能仍然保持改善長達八天。

在另一項為期十天的雙盲研究中,黏液酶不僅可以改善黏液的黏彈性,還可以減少氣道發炎。 其他蛋白酶如鳳梨酵素沙雷肽酶,也顯示出相似的作用。黏液酶、鳳梨酵素和沙雷肽酶降低了黏液的厚度,同時增加了黏液的分泌,並顯著增加了黏液的纖毛運輸。最終效果就是產生更多的黏液,這些黏液可以有效地中和微生物並將其排出體外。除了增強黏液的機械作用外,蛋白酶還可以使黏液內的特殊保護因子更有效地中和入侵的微生物。黏液中的一些保護因子包括分泌型IgA、可阻斷病毒的各種白血球蛋白酶抑製劑、一氧化氮和乳鐵蛋白。

N-乙醯半胱胺酸與呼吸系統健康

N-乙醯半胱胺酸(NAC)是一種含硫胺基酸,被廣泛用作黏液改良劑以幫助呼吸道健康。它也被用於在人體中形成穀胱甘肽;穀胱甘肽是整個呼吸道和肺部的主要抗氧化物質。接觸香煙或其他呼吸道毒素的人、患有與炎症相關的疾病(例如糖尿病、肥胖症和其他慢性疾病)的人,體內的穀胱甘肽含量較低。穀胱甘肽含量低,可能導致一些風險因素,使COVID-19帶來更嚴重後果。補充NAC可以提高穀胱甘肽含量,有助於保護肺部和呼吸道。

NAC也是黏液改良劑。這種物質的口服獲得了巨大的成功,醫院也讓患者透過呼吸管攝入,以幫助處理急性和慢性肺部疾病(如肺氣腫、支氣管炎、慢性哮喘和囊性纖維化)患者的黏液低效或濃稠問題。NAC有助於降低支氣管分泌物的黏度。NAC並被發現可改善呼吸道纖毛清除黏液的能力,使清除率提高35%。由於有這些作用,在呼吸道受到挑戰時,NAC可以幫助改善支氣管和肺部功能、減輕咳嗽、並提高善血氧飽和度。要降低感染的風險和提高肺部的穀胱甘肽水平,劑量通常為每天500至1000毫克。要減低黏液厚度,一般劑量是每日三至四次,每次200毫克。

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