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尽管环境暴露（特别是烟草烟雾，在较小程度上还有空气污染、石棉和氡）是肺癌的主要原因，但饮食也起到了惊人的重要作用。与不吸烟者相比，吸烟者往往摄入较低和/或血液中许多保护性营养素水平较低，这使得关于饮食、吸烟和肺癌风险之间关系的研究变得复杂。
某些饮食模式已成为预防肺癌的有效方法。在NIH AARP（美国国立卫生研究院-美国退休人员协会）饮食与健康研究中，几种健康饮食分类方案中的一种得分较高（健康饮食指数-2010，替代健康饮食指数-2010，替代地中海饮食得分，而饮食方法（阻止高血压）与肺癌风险降低14-17%相关。这些饮食中的常见线索如下所示。
用豆类代替红肉。尽管一项荟萃分析发现，食用肉类最多的人的风险要高出 35%，但这种关系可能是由红肉带来的风险和替代它的食物的好处来解释的。食用豆类，尤其是大豆制品，与肺癌风险显着降低有关。
水果和蔬菜的消费量。最近的两项荟萃分析发现，摄入最多水果和蔬菜的人患肺癌的风险明显低于摄入最少水果和蔬菜的人。其中一项研究得出的结论是，风险降低了大约15%，而另一项研究则认为风险降低了20%到25%。有这些保护作用的营养素包括类胡萝卜素(与在动物产品中发现的维生素A相反)、维生素C、十字花科蔬菜(花椰菜、花椰菜、卷心菜)中的硫化合物，以及在植物性食物中发现的其他化合物。
值得注意的是，β-胡萝卜素补充剂似乎会增加因吸烟或接触石棉而处于高危状态的成年人患肺癌的风险。这种风险仅适用于补充剂，而不适用于富含 β-胡萝卜素的食物，并且可能是由于β-胡萝卜素在以高（非生理）剂量给药时会抑制其他类胡萝卜素的吸收。
限制酒精摄入。一项全面的荟萃分析发现，只有重度饮酒的人患肺癌的风险高出15%。目前尚不清楚这些关联是否代表因果关系。高酒精摄入与肺癌之间的联系可能反映了吸烟或酒精代谢产物乙醛的致癌作用，以及酒精通过增加细胞色素P450激活致癌物的能力。
保持充足的维生素 D状态。两项荟萃分析得出的结论是，血液中维生素 D 水平较高，可显着预防肺癌。其中一项发现维生素 D 与肺癌风险之间呈负相关，而另一项则观察到血液 25(OH)D 水平的下降幅度最大，接近 53 nmol/L，该水平高于医学研究所目前推荐的水平。 | 
