近年來(lái),過(guò)敏性疾病的發(fā)病大幅增加,據(jù)估計(jì)目前全球有高達(dá)3億人患有過(guò)敏性疾病。雖然遺傳易感性是過(guò)敏性疾病增加的原因之一,但考慮到其發(fā)病率上升如此迅速,環(huán)境的改變顯然也在其中扮演了重要角色。嬰兒期向來(lái)被視為過(guò)敏發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)最大的時(shí)期。通過(guò)觀察整個(gè)家庭及孩子出生的順序,Strachan第一個(gè)提出兒時(shí)的感染有保護(hù)作用(感染通常是因?yàn)榕c哥哥、姐姐的接觸而獲得的)。 最近,對(duì)小鼠的研究指出,環(huán)境因素的影響甚至可以追溯到生命更早的時(shí)期——胎兒在子宮內(nèi),抑或甚至在懷孕前。流行病學(xué)研究也指出,孕期是環(huán)境影響的重要時(shí)期。所有這些研究都使詳析保護(hù)機(jī)制有了可能。盡管近年調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg cells)的保護(hù)作用已獲研究證據(jù)支持[7],但這些研究提出的機(jī)制通常越過(guò)Treg細(xì)胞而去涉及固有免疫成熟過(guò)程的改變以及表觀遺傳學(xué)改變。 The Prevention of Allergy Risk Factors for Sensitization in Children Related to Farming and Anthroposophic Lifestyle研究小組指出,農(nóng)場(chǎng)環(huán)境對(duì)嬰兒、孕期胎兒都有保護(hù)作用。農(nóng)場(chǎng)環(huán)境提高了微生物接觸的機(jī)會(huì),而微生物會(huì)通過(guò)模式識(shí)別受體(如Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs))發(fā)送信號(hào)給固有免疫應(yīng)答系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)顯示,孕期小鼠暴露于內(nèi)毒素可保護(hù)后代免于過(guò)敏原所致呼吸道疾病,最近Conrad等的研究通過(guò)用一種來(lái)自牛棚的細(xì)菌(Acinetobacter lwoffi F78)擴(kuò)展了這一結(jié)論。孕期母體(鼻子)暴露于這種細(xì)菌可保護(hù)后代免于過(guò)敏原——卵白蛋白所致呼吸道疾病,前提是母體TLR信號(hào)通路完好健全。暴露于細(xì)菌導(dǎo)致母體肺部出現(xiàn)短暫的輔助性T細(xì)胞1(T helper type 1,TH1)型促炎反應(yīng),其特征為支氣管肺泡灌洗液中腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-12濃度增高,隨后出現(xiàn)血清IL-6增多相關(guān)系統(tǒng)應(yīng)答。此外,研究人員還觀察到,TLR表達(dá)增高出現(xiàn)在母體肺組織,但未出現(xiàn)在胎盤[3]。這些數(shù)據(jù)與那些顯示臍血中先天受體(如TLR2、TLR4、CD14)表達(dá)增加與農(nóng)場(chǎng)環(huán)境暴露有關(guān)的研究互為呼應(yīng)。Conrad的這項(xiàng)研究未發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞保護(hù)作用的直接證據(jù),但卻發(fā)現(xiàn)免疫偏向TH1型促炎反應(yīng)可保護(hù)后代免于過(guò)敏。該發(fā)現(xiàn)支持了那些提出遺傳性過(guò)敏癥的發(fā)生歸因于新生兒TH1反應(yīng)延遲成熟的研究。 另外一些過(guò)敏性呼吸道疾病研究指出,表觀遺傳修飾可能會(huì)對(duì)后代有影響。Hollingsworth等感興趣于幼稚T細(xì)胞中DNA低甲基化提高(表達(dá)Foxp3的)TH1和Treg細(xì)胞的擴(kuò)增。他們假設(shè),通過(guò)富含甲基供體的飲食影響子宮內(nèi)的甲基化狀態(tài)可以提高過(guò)敏性呼吸道疾病的發(fā)生。他們發(fā)現(xiàn),孕期(而非哺乳期)小鼠暴露于這樣的飲食,增加后代呼吸道疾病的發(fā)生。另外,盡管數(shù)據(jù)不那么有力,但還是發(fā)現(xiàn)這種影響也可以由父親傳遞給后代。 該發(fā)現(xiàn)與另一獨(dú)立研究的結(jié)論(懷孕前母體就可以將保護(hù)作用傳遞給后代)一致。該獨(dú)立研究顯示,雌鼠在交配前幾天口服卵白蛋白可保護(hù)后代免于發(fā)生呼吸道疾病。 Hollingsworth等在給子宮內(nèi)補(bǔ)充甲基供體后發(fā)現(xiàn)了許多被甲基化了的基因,包括抑癌基因Runx3(runt-related transcription factor-3,runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子3)過(guò)甲基化,導(dǎo)致Runx3蛋白量減少;這些改變與呼吸道疾病嚴(yán)重度的增加有關(guān)。一項(xiàng)獨(dú)立研究顯示,Runx3在預(yù)防呼吸道疾病方面有重要作用。Runx3最近還被發(fā)現(xiàn)與Foxp3+Treg細(xì)胞的誘導(dǎo)產(chǎn)生和功能有關(guān)。甲基供體存在于有毒物質(zhì)(煙等)中,但專家建議謹(jǐn)慎解釋該結(jié)論,因?yàn)榱硪恍┬问降募谆w(如葉酸)是推薦用于孕婦的。 綜合這些研究不難發(fā)現(xiàn),過(guò)敏癥的預(yù)防需要在孕期甚至在懷孕前就開(kāi)始著手。 流行病學(xué)研究表明,孕期飲食是早期預(yù)防過(guò)敏癥的重要因素。例如,孕期母體攝入維生素E、鋅和維生素D不足都與兒童反復(fù)發(fā)作呼吸困難和哮喘有關(guān)。預(yù)防過(guò)敏癥的措施包括益生菌的使用——通過(guò)飲食補(bǔ)充活的微生物。目的是調(diào)節(jié)胎兒所處的微生物環(huán)境,對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)育起到有利影響(目前這一措施在臨床研究中僅取得了有限的效果)。 另一途徑是通過(guò)在飲食中添加不同的營(yíng)養(yǎng)(如某些脂質(zhì)、維生素、必需礦物質(zhì)元素)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。有證據(jù)顯示這些營(yíng)養(yǎng)成分能調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能。有大量文獻(xiàn)描述了維生素D吸收力影響Treg細(xì)胞活性,無(wú)論在人或是在鼠。維生素D對(duì)懷孕還有其他好處,近期研究顯示,充足的維生素D可使不孕婦女成功繁育后代。 參考文獻(xiàn): 1. Eder, W., Ege, M.J. & von Mutius, E. The Asthma Epidemic. N. Engl. J. Med. 2006,355:2226–2235 2. Strachan, D.P. Hay fever, hygiene, and household size. Br. Med. J. 1989,299:1259–1260 3. Conrad, M.L. et al. Maternal TLR signaling is required for prenatal asthma protection by the nonpathogenic microbe Acinetobacter lwoffii F78. J. Exp. Med. 2009,206:2869–2877 4. Hollingsworth, J.W. et al. In utero supplementation with methyl donors enhances allergic airway disease in mice. J. Clin. Invest. 2008,118:3462–3469 5. Polte, T., Hennig, C. & Hansen, G. Allergy prevention starts before conception: Maternofetal transfer of tolerance protects against the development of asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2008,122:1022–1030.e5 6. Devereux, G. Early life influences on asthma - diet. Pediatr. Pulmonol. 2007,42:663–673 7. Lloyd, C.M. & Hawrylowicz, C.M. Regulatory T Cells in Asthma. Immunity 2009,31:438–449 8. Ege, M.J. et al. Prenatal farm exposure is related to the expression of receptors of the innate immunity and to atopic sensitization in school-age children. J. Allergy Clin. Immunol. 2006,117:817–823 9. Holt, P.G. & Sly, P.D. Prevention of allergic respiratory disease in infants: current aspects and future perspectives. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2007,7:547–555 10. Fainaru, O., Shseyov, D., Hantisteanu, S. & Groner, Y. Accelerated chemokine receptor 7-mediated dendritic cell migration in Runx3 knockout mice and the spontaneous development of asthma-like disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005,102:10598–10603 11. Klunker, S. et al. Transcription factors RUNX1 and RUNX3 in the induction and suppressive function of Foxp3+ inducible regulatory T cells. J. Exp. Med. 2009,206:2701–2715 12. Johannsen, H. & Prescott, S.L. Practical prebiotics, probiotics and synbiotics for allergists: how useful are they? Clin. Exp. Allergy 2009,39:1801–1814 Ozkan, S. et al. Fertil. Steril. published online, doi:10.1016/j.fertnstert.2009.05.019 (2009). 掃下方二維碼訂購(gòu)2019生命新知雜志(240元/12期)
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