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美科学家发现特定肠道细菌可预防食物过敏

来源:凤凰科技 2014-09-01 09:25

梭状芽胞杆菌会减少暴露在过敏原下并预防敏化作用

科学日报报道,根据一项对老鼠的最新研究发现,一种常见的肠道细菌梭状芽胞杆菌的存在能够预防食物过敏。这包括诱发免疫反应以阻止食品过敏原进入血液,梭状芽胞杆菌会减少暴露在过敏原下并预防敏化作用——这是发展食物过敏的关键步骤。这项发现指出了目前为止无法治疗的过敏益生菌疗法,美国芝加哥大学的科学家们这样说道。这项研究被发表在8月25日的期刊《美国国家科学院院刊》上。

尽管食物过敏的起因,有时候是对某些食物的致命免疫反应——是未知数,但研究暗示现代卫生或者饮食习惯可能在影响身体自然细菌组成方面起着一定的作用。近些年,儿童的食物过敏率直线上升:在1997年至2011年大约上升了50%——相关研究发现它与抗生素和抗菌使用有关。

“环境刺激物,例如抗生素的过度使用、高脂肪饮食、剖腹产、常见病原菌的移除甚至配方奶粉都影响了与我们协同进化的微生物群。” 美国芝加哥大学食物过敏教授、研究高级作者凯瑟琳·纳格勒(Cathryn Nagler)表示这样说道。“我们的结果显示这可能导致越来越容易食物过敏。”

为了测试肠道细菌是如何影响食物过敏,纳格勒和她的研究小组调查了老鼠对食物过敏原的反应。他们将无病菌老鼠(出生和生长在无菌环境里,周围没有微生物存在)和出生时就有抗生素的老鼠(肠道细菌大量减少)暴露在花生过敏原下。两组老鼠都表现出强烈的免疫学反应,与具有正常肠道细菌的老鼠相比,它们都产生了更高水平的抗生素。

然而对食物过敏原的敏化作用也可以逆转,这主要是通过向老鼠重新引入梭状芽胞杆菌来实现。重新引入另一组重要的肠道细菌拟杆菌则无法减轻敏化作用,这暗示了梭状芽胞杆菌面对食物过敏原具有独特的保护作用。

为了鉴别这种保护机制,纳格勒和她的研究小组研究了内脏里对细菌的分子学和细胞学免疫反应。基因分析显示梭状芽胞杆菌会导致内在的免疫细胞产生较高水平的白细胞介素-22,这种信号分子可以降低肠壁的渗透性。

抗生素治疗的老鼠被注射白细胞介素-22或者成为梭状芽胞杆菌的殖民地。当暴露在花生过敏原下,与控制组相比,两种情况的老鼠的血液里的过敏原水平都有所降低。然而,在老鼠被注射了中和白细胞介素-22的抗体后,过敏原水平急剧上升,这暗示了梭状芽胞杆菌诱发白细胞介素-22可以阻止过敏原进入血液里。

“我们已经确定了预防食物过敏的敏化作用的一个细菌群,” 纳格勒说道。“对食物过敏原过敏的第一步是让食物过敏原进入你的血液并出现在免疫系统面前。这些细菌的存在就调节了这一过程。” 纳格勒警告称,然而这些发现很可能只适用于一定的种群水平,个体的因果关系可能需要进一步的研究。

虽然复杂待定的因素,例如基因会极大的影响一个个体是否食物过敏以及他的具体表现,确定细菌诱发的保护屏的反应代表了阻止食物敏化的新范例。梭状芽胞杆菌在人体内很常见,它成为了阻止或预防食物过敏的潜在疗法的清晰目标。纳格勒和她的研究小组正在努力发展和测试组成成分,后者可用于抗生素疗法,现在他们已经就此提出临时专利申请。

“这令人兴奋不已,因为我们知道这是什么细菌了,我们有了一种新的介入方式。” 纳格勒说道。“当然虽然我们无法提供任何保证,但这绝对可以作为抵抗疾病的疗法进行测试。我自己作为一名母亲,完全能够想象时刻担心孩子吃的每一口食物是多么的可怕。”

“食物过敏影响了1500万名美国人,其中每13人就有一名儿童,他们要一直伴随这潜在威胁生命却尚未有解药的疾病”。食物过敏研究与教育组织的执行董事玛丽·简·马奇绍特欧(Mary Jane Marchisotto)这样说道。“我们很高兴能够为芝加哥大学的纳格勒博士和她的同事进行的这项研究提供支持。”