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婴儿过敏性炎症受损机制可能解释卫生学假说

2019-01-10 16:03:41 • 来源：

卫生学假设可以解释为什么工业化国家过去几十年哮喘和其他过敏性气道疾病急剧增加。该假设表明，在我们更清洁的家庭和环境中减少接触微生物产品 - 由于卫生条件的改善或不再在农场长大 - 是过敏性气道疾病增加的主要原因。

婴儿过敏性炎症受损机制可能解释卫生学假说

但是，如何减少接触传染性病原体或寄生虫会导致更多的哮喘?发表在阿拉巴马大学伯明翰分校BeatrizLeón博士及其同事的Immunity杂志上的研究表明了答案。León及其同事描述了支持卫生假说的哮喘小鼠模型中的一种机制 - 他们发现，与成年小鼠相比，婴儿小鼠需要更高的细菌内毒素暴露，以避免对房尘螨产生哮喘样反应。

没有较高水平的微生物脂多糖或LPS，婴儿小鼠在反复暴露于室内尘螨或HDM过敏原后出现过敏性气道疾病，这种过敏性气道疾病易感性的窗口仅在小鼠等效时开放。人类婴儿和幼儿的年龄。UAB的研究人员已经详细说明了这种易感性窗口背后的机制，这可能会为人类疾病的研究提供信息。

“当我们了解这种机制时，我们或许可以进行干预，”UAB微生物学系助理教授León说。

大约10%的美国学龄儿童现在患有哮喘，并且几乎所有儿童都在5岁之前的儿童早期就开始发病。哮喘的特点是炎症，呼吸道周围肌肉痉挛和粘液分泌过多阻碍气道并使呼吸困难。最常见的形式，特应性哮喘，由吸入性过敏原如房尘螨，动物皮屑，真菌孢子和植物或树木花粉引发。

在小鼠模型中，呼吸道暴露于HDM会引发疾病。有趣的是，众所周知，如果HDM与一剂细菌LPS同时给药 - 这是已知最具免疫原性的物质之一 - 小鼠不会发生类似哮喘的疾病。

莱昂和UAB研究人员进一步观察了这一观察结果。他们发现，非常年轻的小鼠和成年小鼠之间预防HDM哮喘所需的LPS量差异很大。低剂量的LPS与HDM联合使用足以预防成年小鼠的哮喘; 但是这种低剂量并不能预防婴儿小鼠的哮喘。相反，非常年轻的小鼠需要10倍的LPS来预防HDM哮喘。LPS抑制疾病的这些不同阈值促使研究人员通过一系列实验来揭示导致这种差异的机制。

这个故事很复杂，因为哺乳动物的免疫反应涉及免疫细胞之间复杂的细胞与细胞之间的接触，一些免疫细胞在整个身体内的迁移，以及使用称为小蛋白信号化合物的细胞之间复杂的“串扰”。与细胞受体相互作用的细胞因子。

HDM哮喘的终点是将幼稚T细胞激活成导致气道炎症的致病性T辅助细胞2。然而，研究人员发现婴儿和成人对LPS的不同反应不是由于婴儿或成人的T细胞之间的任何差异。相反，不同的响应位于上游。

在用HDM和低剂量LPS​​攻击的成年小鼠中，迁移性树突细胞 - 处理来自过敏原或感染性微生物的抗原并将其呈递给T细胞的免疫细胞 - 与上调转录因子T-bet有关。树突细胞，其引起信号化合物白细胞介素-12的产生。作为白细胞介素的结果，与成年小鼠中的迁移性树突细胞相互作用的幼稚T细胞上调转录因子T-bet，并且该步骤阻止T细胞分化成炎性T辅助细胞2，从而防止随后的致病性过敏反应。

相反，来自婴儿小鼠的迁移性树突细胞在低LPS条件下未能上调T-bet和白细胞介素-12。因此，与婴儿中的迁移性树突细胞相互作用的幼稚T细胞未能接受抑制性白细胞介素-12信号并且没有上调T-bet。没有T-bet，T细胞完全分化为致病性T辅助细胞2。

迁移的树突状细胞的不同反应证明是由于另一种细胞信号蛋白 - 肿瘤坏死因子α。成年人迅速产生了响应低剂量LPS​​致敏的细胞因子，而婴儿小鼠在响应LPS时产生肿瘤坏死因子α的能力受损。在UAB研究中未指定肿瘤坏死因子α的来源，但间接证据指出肺中的某些类型的白细胞。

“总的来说，”León说，“我们的数据表明LPS可以防止T辅助2依赖性过敏反应，成人和婴儿的阈值不同;因此，空气传播的房屋尘埃中需要高含量的LPS来调节过敏性气道的保护作用因此，我们的数据提供了一种似乎合理的机制，这种机制可能是在超净清洁和消毒环境中饲养的儿童中对过敏性气道炎症的更高易感性。“

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