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肠道核心菌属——毛螺菌属(Lachnospira)

谷禾健康

毛螺菌属Lachnospira),属于厚壁菌门,毛螺菌科Lachnospiraceae),该菌属存在于大多数健康人的肠道里,可能是一种潜在的有益菌,参与多种碳水化合物的代谢,尤其水果蔬菜中的果胶(一种复杂的膳食纤维和益生元)的能力很强,发酵导致乙酸和丁酸的产生为宿主提供能量的主要来源。

图片来源:microbiomology

先识毛螺菌科(Lachnospiraceae)

毛螺菌科(Lachnospiraceae)目前在NCBI中被描述为包括 58 个属和几个未分类的菌。毛螺菌属(Lachnospira是毛螺菌科的一个重要组成成员。

认识毛螺菌属之间先了解下毛螺菌科

人类结肠微生物群可以处理多种底物,包括蛋白质、寡肽、膳食多糖、内源性粘蛋白和逃避宿主消化的糖蛋白 。肠道菌群碳水化合物的代谢是向宿主提供营养和能量的关键过程

在厚壁菌门中,毛螺菌科、乳杆菌科和瘤胃球菌科水解淀粉和其他糖以产生丁酸盐和其他短链脂肪酸。

毛螺菌科Lachnospiraceae)的基因组分析揭示了其组内成员利用饮食衍生的多糖(包括淀粉、菊粉和阿拉伯木聚糖)的相当大的能力,但是在种和菌株之间存在很大差异。

毛螺菌科是一个系统发育和形态异质的分类群,属于厚壁菌门的梭菌簇 XIVa,毛螺菌科的所有成员都是厌氧的、发酵的和化学有机营养的,并且一些表现出强水解活性,例如通过果胶甲酯酶、果胶酸裂合酶、木聚糖酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、β-木糖苷酶α-和β-半乳糖苷酶的活性、α-和β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶或α-淀粉酶。

毛螺菌科存在于早期婴儿中,甚至在胎粪中也有发现。然而,毛螺菌科丰度的增加与衰老有关。毛螺菌科的丰度在患有不同疾病的受试者的肠腔中也增加了,尽管该科的分类群一再显示出它们为宿主产生有益代谢物的能力。

毛螺菌属(Lachnospira)

★ 形态和代谢

Lachnospira细胞形态呈直的或略微弯曲的棒状细胞,有的可能呈螺旋状。单细胞尺寸为 0.35–0.6×2.0–4.0 µm,DNA G + C 含量( mol %):38–45。细胞成对出现,有时呈长链状。细胞具有革兰氏阳性超微结构,严格厌氧

在 30–45 °C 下生长,在含有瘤胃液或酵母提取物、无机盐、果胶或聚半乳糖醛酸的厌氧培养基中生长。

化能有机营养,发酵代谢;发酵果胶、聚半乳糖醛酸、果糖和纤维二糖等乙酸盐、甲酸盐、乙醇和 CO2是聚半乳糖醛酸和果胶发酵的主要最终产物。也可能产生少量的H。果胶发酵时也会产生甲醇不产生琥珀酸盐、丁酸盐和丙酸盐。

不产生吲哚、过氧化氢酶或 H2S,不还原硝酸盐。不水解明胶或淀粉。主要存在于哺乳动物肠道,从牛瘤胃内容物和猪粪便和盲肠内容物中分离。

在肠道中,抗性淀粉和低聚半乳糖可以通过结合胆盐直接降低胆汁酸的浓度。Lachnospira等产生丁酸盐细菌的增加都间接导致胆汁盐浓度降低。

★ 分类和物种

Lachnospira(毛螺菌属)主要有以下结果物种:

Lachnospira rogosae

Lachnospira eligens

Lachnospira multipara

Lachnospira multiparis

Lachnospira pectinoschiza

模式种是多对毛螺菌(Lachnospira multiparus)。

以前的16S 的测试,可能会错误地将Lachnospira rogosae识别为乳酸杆菌。后来纠正这一错误并更新了数据库,重新正确重命名为Lachnospira rogosae

Lachnospira pectinoschiza 是从猪的结肠内容物中分离的能分解果胶的菌。但是该菌物种无法从羊的瘤胃内容物中分离出来,即使这些动物被喂食高果胶饮食。实验中果胶、聚半乳糖醛酸和葡萄糖酸盐是支持该菌快速生长的唯一底物。

不同的是,Lachnospira multiparus 是瘤胃内主要的果胶分解菌。它的碳水化合物代谢在实验室发酵罐的生长实验中进行的研究。

★ 哪些因素影响毛螺菌属

增加

食用富含纤维的植物性饮食与RoseburiaLachnospiraPrevotella属的丰度增加以及短链脂肪酸产量增加相关。

全谷物代替六周的饮食习惯精制谷物增加了 LachnospiraRoseburia,减少了肠杆菌科的成员,总体上产生了更有利的微生物景观。

全谷物:是指完整、碾碎、破碎或压片的谷物,其基本组成包括淀粉质胚乳、胚芽与皮层,各组成部分的相对比例与完整颖果一样。

全谷物不仅含有丰富的B族维生素、镁、铁和膳食纤维,还含有多酚、维生素E、单宁、类胡萝卜素、植酸、木质素和木脂素等常见抗氧化成分,而且还含有一些果蔬食品中少见但具有很高营养价值的抗氧化成分,如γ-谷维素、烷基间苯二酚、燕麦蒽酰胺等。比如:全燕麦,荞麦,黑米,小米,全麦等。

果胶是一种水果蔬菜中发现的复杂的膳食纤维和益生元。研究表明水果中纤维的消耗与健康成人肠道中大量的果胶分解细菌属Lachnospira 密切相关。果胶摄入增加梭菌属簇 XIV(LachnospiraDoreaClostridium),其中Lachnospira的增幅最大。

最近的一项研究发现Lachnospira与 β-胡萝卜素、维生素 E 和植物脂肪的摄入量呈正相关,而与肉类、总蛋白和胆固醇的摄入量呈负相关 。

洋车前子是一种广泛用于治疗便秘的药物。它将水分困在肠道中,增加粪便中的水分,缓解排便并改变结肠环境。研究显示洋车前子处理可以增加LachnospiraRoseburia 和 Faecalibacterium.

茶多糖维持了肠道微生物群的多样性,恢复了一些因糖尿病而减少的细菌属(毛螺菌属、罗斯氏菌和Fluviicola)的相对丰度。

茶多糖主要由葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、岩藻糖、核糖、半乳糖等组成。

葡萄不仅含有各种植物化学物质,如儿茶素,原花青素,花青素,亮氨酸花青素,槲皮素,山奈酚,二苯乙烯,鞣花酸和羟基肉桂酸酯,而且也是膳食纤维的良好来源。与基线相比,4周的葡萄粉摄入量显着增加三个属Akkermansia,Flavonifractor和毛螺菌属的相对丰度。

减少

将117名超重成年人随机均分为食用4次/周炸肉组和不食用炸肉组,干预4周,发现食用炸肉组的菌群多样性降低,LachnospiraFlavonifractor丰度降低Dialister、Dorea、韦荣球菌属丰度增加

越来越多的证据表明,众所周知的致癌驱动因素吸烟会影响肠道微生物组。一项研究针对 803 名成年人子集的吸烟和肠道微生物组使用16s测序进行了分析。

发现以前和现在吸烟者的粪便微生物组的整体组成与从不吸烟者有显着差异。相对于从不吸烟者而言, Lachnospira 和Tenericutes菌则被耗尽。这些变化在种族和族裔亚群中是一致的,表明吸烟会导致Lachnospira消失或减少

★ 与其他菌的相互作用(仅供参考)

毛螺菌过多相关

睡眠(夜猫子)

海法大学和以色列理工学院的合作研究项目发现,“早起的人”和“夜猫子”的肠道微生物组(寄居在消化道的细菌群)彼此不同。该研究将人们分为三种不同的‘时型’:

“云雀”——早起的晨型人,在早晨活力最好;

“猫头鹰”——晚睡的夜猫子,在早晨运作困难;

“中间群体”——大部分人属于这种。

研究结果指出了“云雀”和“猫头鹰”的微生物组之间的差异;在“云雀”中,细菌属Alistipes 的百分比更高,而在“猫头鹰”中,属于Lachnospira属的细菌更高,该细菌为产生丁酸盐的细菌,是一种短链脂肪酸,是睡眠和觉醒相关信号的来源。

其他研究也陆续发现包括毛螺菌属Lachnospira棒状杆菌属Corynebacterium 和 布劳特氏菌属Blautia 在内的几种微生物与睡眠质量呈负相关

调节肠道菌群是改善睡眠的可行路径之一,好好睡觉也可以帮助我们维护肠道微生态健康,好眠养好菌,好菌助好眠。

肝病

非酒精性肝脂肪变性疾病中毛螺菌属的丰度相对对照较高,同样在非酒精性脂肪肝中也发现毛螺菌属的富集。

毛螺菌过少相关

哮喘

哮喘是一种气道慢性疾病,尤其对于儿童。生命早期的特定细菌属与 1 岁儿童的特应性和喘息有关。越来越多的证据表明,其中一个原因可能是儿童在生命早期获得的健康微生物受到破坏。

加拿大健康婴儿纵向发育 (CHILD) 研究中发现,在生命的前 3 个月内,毛螺菌相对丰度的的下降与学龄前哮喘有关,并且 Lachnospira/Clostridium 比率可作为预测哮喘发展的潜在生命早期生物标志物

《Science Translational Medicine》上刊登了加拿大温哥华的不列颠哥伦比亚大学(UBC)Brett Finlay 等科学家的文章,他们采集了300多个婴儿在3个月和1岁时的便便和尿液样本,结果显示,粪便样品中缺乏四种细菌LachnospiraVeillonellaFaecalibacteriumRothia)的3个月的婴儿,后来在1岁时都显示出了早期哮喘的症状(喘息和皮肤过敏)

而那些在1岁时没有这些症状的孩子,无一例外在其3个月的粪便样本中含有大量的这四种微生物。检测这些肠道微生物即可预测这些孩子日后患哮喘的风险,通过控制这些肠道细菌的组成还有可能找到预防儿童哮喘的方法。

抑郁症

研究发现,LachnospiraRoseburiaFaecalibacterium与抑郁症状的严重程度呈负相关

自闭症

南医大刘星吟团队揭示在属水平上,Lachnospira 和Megamonas 在对照组内的2-3岁和7-11岁亚组中丰度较高,而自闭症组不存在此趋势

阿尔兹海默症

与健康对照组相比,阿尔茨海默病 (AD) 患者的肠道微生物组发生了改变。然而,以前的研究经常评估一直在服用药物或其他疾病干预措施的 AD 患者。此外,在一项研究中同时测定轻度认知障碍 (MCI) 或 AD 患者的肠道微生物组是罕见的。

与健康对照组相比,阿尔茨海默病患者的拟杆菌属、毛螺菌属和瘤胃梭菌减少,普氏菌属水平增加。而轻度认知障碍患者中这些属的变化方向与AD患者相同。然而,Lachnospira唯一一个在轻度认知障碍患者中的丰度在统计学上显着低于健康对照组的属,表明该菌属的关键作用。

慢性肾病

研究表明,与健康人群相比,慢性肾脏病人群的肠道菌群组成不同Lachnospira Ruminocococus gnavus 是很好的微生物标志物

食管鳞状细胞癌

口腔健康以及口腔微生物不佳与食管鳞状细胞癌(ESCC)的发生有很大的关系。中国淮安市第一人民医院的 23 名食管癌患者身上采集的粪便样本中含有丰富的厚壁菌门和放线菌门。根据这项研究, Lachnospira可用作食管鳞状细胞癌潜在的生物标志物。

系统性红斑狼疮

肠道微生物组与系统性红斑狼疮 (SLE) 之间相关性被越来越多的研究关注。研究表明Lachnospira与SLE风险呈负相关

慢性自发性荨麻疹

慢性自发性荨麻疹(CSU)是一种肥大细胞驱动的疾病,在过去几年中其病因和发病机制取得了许多进展。CSU的主要治疗方法是口服第二代抗组胺药。

然而,只有平均 50% 的 CSU 患者对常规或四倍剂量的非镇静抗组胺药有充分反应。同时,肠道菌群会影响药物的疗效。研究发现毛螺菌科及其下属分类群被发现是响应者和非响应者之间肠道微生物群的主要差异。而且Lachnospira是预测抗组胺药对 CSU 患者疗效的标志物

格雷夫斯病(GD)

格雷夫斯病(GD)是一种以甲状腺功能亢进为特征的全身性自身免疫性疾病。有证据表明,肠道菌群的改变可能与自身免疫性疾病的发展有关。研究发现GD患者中Lachnospira 相较于对照减少

肠癌

根据已有报道发现,两个丁酸盐生产者Lachnospira multiparaEubacterium eligens在结直肠癌中含量降低,生成硫化物的细菌Desulfovibrio vietnamensisD.longreachensisBilophila wadsworthia 增加。

大肠癌是由大肠息肉(腺瘤)和粘膜内癌一步步演变而来的(多阶段癌变)。研究表明,双歧杆菌属(Bifidobacterium)的细菌群会在粘膜内癌阶段减少。另外,作为丁酸产生菌的多毛毛螺菌(Lachnospira multipara)和挑剔真杆菌(Eubacterium eligens从粘膜内癌阶段到晚期大肠癌阶段一直持续减少

胃癌

胃癌患者肠道菌群的特点是物种丰富度增加,丁酸产生菌减少,以及其他共生细菌的富集,尤其是乳酸杆菌、埃希氏菌和克雷伯氏菌。据报道乳杆菌属和毛螺菌属是胃癌相关细菌属网络中的关键物种。毛螺菌属、乳杆菌属、链球菌属、韦荣氏菌属的组合在区分胃癌患者和健康对照方面表现出良好的表现。

2 型糖尿病 (T2D)

肠道微生物组可能在与 2 型糖尿病 (T2D) 发展相关的炎症中发挥作用。横断面研究发现 2 型糖尿病患者中毛螺菌属和消化链球菌科较少

与对照大鼠相比,糖尿病大鼠肠道菌群中厚壁菌属的比例增加而拟杆菌属的丰度降低,菊粉治疗可使糖尿病大鼠的肠道菌群组成恢复正常。

与未治疗的糖尿病大鼠相比,接受菊粉治疗的糖尿病大鼠的益生菌乳杆菌及可产生短链脂肪酸的细菌(如毛螺菌属、考拉杆菌属及拟杆菌属)丰度会明显增加,可产生脂多糖的脱硫弧菌属丰度会降低。进一步分析发现,毛螺菌属的丰度与葡萄糖负荷后的血糖反应呈负相关

白塞病

在白塞病 (BD) 中,一种自身炎症性血管炎,不平衡的肠道微生物群可导致促炎反应。与对照相比,BarnesiellaceaeLachnospira显着减少与 BD 患者有关。

尽管毛螺菌属是一个重要的肠道菌属,但是目前关于该菌的研究和证据还不是很多,还仅限于关联性研究,在机制方面研究较少,以上文中主要的健康相关性证据支持还不充足,需要更大队列来探讨。

总的来说,该菌是一个对健康有益的菌,更深入地了解其与宿主相互作用的机制将有利于我们干预肠道菌群,最终目标是将其用于预防和治疗肠内外疾病。

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什么是过敏级联?

大多数外行人没有听到过一个词——过敏级联反应,要深度了解过敏,非常有必要知道和了解过敏级联反应,在了解这个概念之前,我们先了解回顾下免疫系统的工作原理。

免疫系统是非常具体和目标导向的。虽然你可能对多种物质过敏,但过敏反应是针对特定过敏原的。例如,你可能对花生过敏,但一般对海鲜不过敏。

然而有时,两种或多种外来物质可能对于免疫系统而言,在性质上看起来相似,这可能会使免疫系统误认为另一种并对两者都产生反应

例如,本来你是对桃树花粉过敏,但你的免疫系统也可能会对苹果或其他水果产生反应,免疫系统会误认为它们是桃树花粉。好比一个多层次的瀑布,水从一个壁到另一个壁越来越强

这些交叉反应的发生是由于多种植物产生的类似过敏原。不幸的是,这会导致细胞和化学相互作用的害序列,有时针对无害的物质。最终结果是由“过敏级联”产生的一系列明确的体征和症状

过敏级联反应中的“参与者”是什么?

身体的免疫系统旨在不断寻找入侵者。它能区分“我”和“非我”(它保护我们免受外来物质的侵害)。

来看看这个复杂的过程:

有些人接触到花粉过敏。一旦花粉进入体内,就会被免疫系统的侦察兵[称为抗原呈递细胞(APC)]吞噬。这些 APC 将花粉切成小碎片,然后与细胞中的特殊蛋白质结合,称为人类白细胞抗原 (HLA)

HLA 的功能就像一个指南,帮助身体区分“自我”和“非我”。当与 HLA 结合时,这些碎片对于过敏级联反应中的关键参与者淋巴细胞变得可见,淋巴细胞将它们识别为外来物。这种花粉片段-HLA 组合暴露在 APC 的表面,这些特化的白细胞完全可见。

基本概念:免疫反应重要细胞类型和信使蛋白

术语白细胞源自希腊语单词“leukos”,意思是白色,“cytes”意思是细胞。白细胞对免疫系统至关重要,包括:单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞

淋巴细胞是白细胞,在免疫和过敏中都起着关键作用。它们分为两种类型:T淋巴细胞和B淋巴细胞。每种类型负责免疫系统的特定分支

T 淋巴细胞的职责是准备好直接转变为攻击外来物质的行动(细胞介导的免疫)。一些 T 淋巴细胞是“杀伤”(细胞毒性或杀伤性 T 细胞)专家。

而另一些则有助于免疫反应,被称为“辅助”细胞(TH 细胞)。根据它们释放的蛋白质,TH 细胞进一步分为 TH1(抗感染)和 TH2(过敏促进剂)

T 淋巴细胞的伙伴是 B 淋巴细胞。B 淋巴细胞是微小的抗体工厂,当受到 TH 细胞的刺激时,它们会产生抗体以帮助破坏外来物质。

嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞是其他在过敏反应中起重要作用的白细胞。

T 细胞通常会在过敏条件下调用这些细胞。患有哮喘和其他过敏性疾病的人的血液嗜酸性粒细胞水平通常会升高

细胞因子是一组多样化的蛋白质,由淋巴细胞和巨噬细胞在损伤或激活(例如过敏原)时释放。它们充当“加强”或“降低”免疫反应的化学信号

这些玩家是怎么玩的?

淋巴细胞 — T & B

淋巴细胞 — T & B:淋巴细胞是白细胞家族的一部分,由 T 和 B 两种类型组成。每个 T 淋巴细胞或 T 细胞就像一个受过专门训练的侦探。T 细胞检查 APC 暴露的证据。

当特定 T 细胞与 APC 上的、花粉片段接触并将其识别为外来物时,就会触发“辅助”细胞(实际上是 TH2 细胞)的特化 T 细胞大军,从而释放刺激 B 淋巴细胞的化学物质(细胞因子)。

B 淋巴细胞产生与过敏原(如花粉片段)结合的 IgE 抗体。一旦 IgE 产生,它就会特异性识别花粉,并在未来暴露时识别它。

已发现促进过敏的 TH2 细胞和抗感染的 TH1 细胞之间的平衡是我们免疫系统的关键组成部分。过敏反应涉及大量 TH2 细胞,而感染会产生大量 TH1 细胞,然后释放出有助于消灭微生物的化学物质。

近几十年来,过敏和哮喘发病率一直在上升。一种“卫生假说”的理论解释了这种增加是由于现代人相对无菌的环境(可能是由于抗生素和疫苗接种)导致的人类免疫系统“装备不足”的结果。

这个概念意味着暴露于足够微生物的个体的免疫系统在受到刺激时会产生 TH1 细胞但是,如果一个人的免疫系统因接触微生物而没有得到充分刺激以产生 TH1 细胞,它反而会倾向于产生过敏反应的系统并产生 TH2 细胞,结果就是过敏反应的倾向

虽然这看起来很复杂,但了解同的淋巴细胞反应对于治疗过敏很重要。理想情况下,我们希望用 TH1 淋巴细胞而不是 TH2 淋巴细胞对花粉作出反应,后者会促进过敏反应并大量产生 IgE。过敏者会召唤大量 TH2 细胞来响应过敏原,而非过敏者则不会

最后,发生过敏性疾病的倾向(例如,对过敏原产生强烈的TH2反应)被认为部分遗传自父母。出生时,抗感染的 TH1 细胞和促进过敏的 TH2 细胞之间似乎存在平衡。

目前的看法是,当孩子暴露于环境中的某些物质时,过敏会在出生后发展。免疫系统受到这些暴露的刺激,因此倾向于产生促进过敏的 TH2 细胞。他们特别倾向于在继承父母遗传倾向的个体中促进过敏。

肥大细胞和嗜碱性粒细胞

如果你患有任何形式的肥大细胞增多症,重要的是要了解过敏级联反应链中每个环节的工作原理,以及肥大细胞以外的那些细胞与过敏反应以及每一步在身体中的发生。

肥大细胞和嗜碱性粒细胞是过敏级联反应中的下一个关键参与者。它们是具有潜在爆炸行为的“挥发性电池”。肥大细胞存在于组织中,而嗜碱性粒细胞存在于血液中。这些细胞中的每一个都有超过 100,000 个 IgE 受体位点,可以使 IgE 结合在这些细胞表面。

IgE 与这些细胞的结合就像炸弹上的保险丝。细胞现在用 IgE 致敏或引发。当这个过敏或致敏的个体再次接触花粉时,IgE 已准备好与这种花粉结合。当这种情况发生时,肥大细胞和嗜碱性粒细胞被激活并释放出许多化学物质,最终产生我们可以看到和感觉到的过敏反应。

这些化学物质在体内释放的任何地方都会显示过敏症状。以花粉为例,当鼻中的肥大细胞因接触花粉而被激活时,释放出的化学物质可能会导致打喷嚏、鼻塞和流鼻涕——这是花粉热的典型症状。一旦致敏,肥大细胞和嗜碱性粒细胞可以在数月甚至数年内保持准备好用 IgE 点燃。

化学介质

每个肥大细胞和嗜碱性粒细胞可能含有 1000 多个小包(颗粒)。这些颗粒中的每一个都含有 30 多种过敏化学物质,称为化学介质。许多这些化学介质已经准备好并在颗粒发生过敏反应时从颗粒中释放出来。这些化学介质中最重要的是组胺。一旦释放到组织或血流中,组胺就会附着在大多数细胞表面存在的组胺受体(H1 受体)上。

这种附着会对血管、粘液腺和支气管产生某些影响。这些影响会导致典型的过敏症状,例如鼻子、喉咙和上颚肿胀、打喷嚏和瘙痒。

一些化学介质直到肥大细胞或嗜碱性粒细胞活化 5 到 30 分钟后才会形成。其中最突出的是白三烯。白三烯 D4 的效力是组胺的 10 倍。其作用与组胺相似,但白三烯D4还会吸引其他细胞到该区域,从而加重炎症

白三烯最初于 1938 年被发现,被称为“过敏反应的慢反应物质(SRS-A)”。四十年后,瑞典的 Samuelsen 发现它们在过敏性炎症中起着重要作用。

最近,发现一种白三烯调节剂的新药物家族有助于治疗哮喘。例如孟鲁司特( Singulair ) 和扎鲁司特( Accolate )。

在肥大细胞刺激后形成的另一组引起炎症的化学介质是前列腺素。特别是前列腺素 D2,是过敏性哮喘患者肺气道(支气管)炎症的一个重要因素。

过敏级联是渐进

回到过敏级联的概念,当医生使用这个术语时,他们指的是对过敏原的渐进致敏和反应

有3个阶段:

致敏或诱导——早期阶段——后期

在这三个阶段中,每个阶段都有不同的身体细胞和激素或化学物质在起作用。例如,如上所述,最初 IgE 会引发过敏反应。后来,嗜酸性粒细胞发挥更大的作用。在这些阶段,化学介质也会与这些免疫系统细胞相互作用。

★ 致敏

我们每天都会接触到环境中的数百种物质。但是对于某些人来说,第一次接触其中的一些东西,例如花粉,会导致免疫系统反应过度从此对这种物质变得“敏感”

当这种情况发生时,免疫细胞之间会发生级联反应,例如:

T 辅助细胞因子刺激B细胞

B 细胞变成浆细胞,开始制造 IgE 抗体

IgE 抗体与肥大细胞结合

在大多数情况下,这一切都在悄无声息地发生

这意味着虽然过敏过程已在体内触发,但你第一次可能不会有任何明显的症状。可能有些人仅与过敏原接触一次就发生完全致敏;但某些人,可能需要接触几次才能完全致敏。

★ 早期阶段

一旦完全敏感,到再次接触该过敏原时,身体就会知道这是一种(假定的)威胁,并准备好应对它。

从本质上讲,免疫系统的反应方式与它对抗引起感染的细菌和病毒等细菌的方式类似

想想那些在致敏阶段形成的 IgE 抗体和肥大细胞的组合,就像士兵一样。它们会释放调解器,在全身上下移动并击退入侵者(如花粉)。最常见的介质之一是组胺

早期阶段反应可以在暴露后几分钟内开始于变应原,然后可以持续3-4小时。

★ 后期

在花粉引起强烈过敏和哮喘发作后,症状在几个小时后开始消退。但随后又变得更糟了级联的后期阶段是发生这种情况的原因。

晚期阶段的免疫系统反应与早期阶段同时开始。然而,它引起的变化实际上并不会立即引起症状。在这个阶段,早期动员的“士兵”招募帮手

炎症细胞包括:

嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞

这些细胞导致气道进一步和持续的炎症。因此,该阶段的症状会在接触过敏原 4 小时后开始出现,然后会持续 6-12 小时。

总结下过敏级联过程:

1. 首次接触过敏原

2. 抗原呈递细胞向 T 细胞提供过敏原

3. T 细胞激活 B 细胞

4. B 细胞释放“Y”形 IgE 过敏原抗体(IgE – 免疫球蛋白 E)

5. IgE 抗体附着于肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的 FC 受体,等待下一次接触

6. 第二次接触过敏原(有时几年后)

7. 过敏原附着在从肥大细胞 / 嗜碱性粒细胞表面伸出的 IgE

8. 免疫反应细胞脱颗粒,释放介质或化学物质

9. 介质/化学品引起全身效应,例如血管舒张、粘液分泌、神经刺激和平滑肌收缩

10. 全身效应导致个体化过敏反应(从鼻子痒、哮喘、湿疹到过敏反应)

过敏症失控的迹象

虽然一些过敏反应是轻微的,可能仅限于身体的某些部位,但有些过敏反应是严重的,会影响整个身体的健康

// 黑眼圈

黑眼圈除了是熬夜,另外一个可能是过敏的一个迹象。当你总是揉眼睛发痒时,可能是过敏。服用抗组胺药可以缓解眼睛发痒、流泪、打喷嚏和流鼻涕等症状。

// 堵塞

感冒或流感,鼻塞应该在一两周内消失。如果充血一直持续下去,则更可能归咎于过敏。在过敏反应期间,鼻腔内壁会膨胀并产生额外的粘液,感到鼻窦压力和头痛。鼻用类固醇用于减少由过敏引起的鼻腔粘膜炎症。用药请咨询过敏症专科医生。

// 喘息

喘息通常与哮喘有关,但也可能与季节性过敏或严重的过敏反应有关。当你必须通过狭窄的气道呼吸时,就会发出口哨声。在严重的情况下,可能需要紧急护理。

图源:medicinenet

// 呕吐腹泻

进食某种食物后造成呕吐,腹泻及腹痛等不良反应。轻度食物过敏会慢慢好转,严重的食物过敏能引起喉咙水肿而造成窒息。食物过敏最常涉及的是消化系统,症状呈非特异,容易漏诊。

// 发痒

不停瘙痒或变成皮疹,则可能患有湿疹。这种皮肤反应在过敏人群中很常见。触发因素包括肥皂或洗涤剂、织物柔软剂中的化学物质、宠物皮屑和粗糙的织物。可以使用抗组胺药、保湿剂和氢化可的松乳膏治疗。

// 荨麻疹

伤口苍白、发痒、发红,可持续数小时到数天不等。它们是对食物、药物或昆虫叮咬等事物的过敏反应。抗组胺药通常可以立即缓解,也可能需要类固醇。最好的防御是找到过敏源避免触发。

// 失眠

皮肤和眼睛发痒、头痛不舒服、鼻窦疼痛和其他过敏症状会让人难以入睡。咳嗽或喘息也可能导致难以入睡。

对过敏链条每个点的干预和治疗

  1. 避免过敏原常见的过敏原:尘螨、花粉、牛奶(主要是儿童)、蛋、花生、坚果(如核桃和山核桃)、大豆、小麦、鱼、贝类
  2. 关于 IgE 及其如何与 FC 受体相互作用的新兴研究,将有助于开发新一代过敏药物,从而寻求干扰 IgE 受体相互作用。
  3. 一种新的治疗方法,了解身体组织和血液,甚至粪便里的全抗体组,识别未与其受体结合的 IgE,用于中和或清除现有的 IgE 并防止其与细胞结合。
  4. 尝试设计出比单克隆抗体更便宜的治疗方法。例如使用类似方法抑制 IgE 与其受体结合的小分子药物或者干预方法。

希望每个人都远离过敏。请注意,本文信息仅供学习参考交流,不参与提供医疗建议。

肠道微生物组的个体化诊·疗正在来临

谷禾健康

疾病表现、进展和治疗反应的可变性一直是医学的核心挑战。尽管宿主因素和遗传学的变异性很重要,但很明显,在迈向个性化治疗的过程中,必须考虑肠道微生物组具有巨大的遗传和代谢多样性

疾病表现、治疗反应和治疗不良反应个体差异是有效管理疾病和患者安全的主要挑战。这种认知是精准医学的基础,其最简单的形式可以这么说,用个性化方法为合适的患者确定合适的治疗方法,无需反复试验。

将肠道微生物组与人类遗传学区分开来的一个方面是它代表了我们健康的动态组成部分,通过复杂的网络不断与宿主和环境因素相互作用。虽然存在潜在挑战,肠道微生物组的可塑性也提供了一个独特的机会,使其成为精准医学的一个有吸引力的目标。

本文支持使用肠道微生物组作为精准医学工具的当前证据,并建议未来需要将微生物组作为个体化治疗或干预工具的工作。

该研究团队选择了六个广泛的疾病组,这些组具有相对较强的证据表明肠道微生物组的作用。 尽管每个疾病组都有不错的发展,但在考虑临床影响时,不同疾病组的前景和成熟度各不相同(下图)。

01 传染病(艰难梭菌感染)

抗生素诱导的肠道微生物组破坏会促进机会性和医院感染的机制。最常见的院内腹泻感染艰难梭菌为例,强调可能解释临床结果的个体差异的微生物组和病原体特异性特征。

复发性艰难梭菌感染 (CDI) 一直是微生物组研究的中心焦点。CDI 出现最常见的原因是使用抗生素,但矛盾的是,CDI 的一线治疗也包括抗生素。

抗生素对一般人相当有效,但为什么部分患者出现治疗失败,或是成功治疗后复发

这可能与宿主特征(例如高龄)或药物的使用(例如质子泵抑制剂)有关, 以及肠道微生物组中特定病原体的特征有关。

除了宿主因素外,肠道微生物群的破坏也是 CDI 的关键因素。

· 与健康对照个体相比,CDI患者的肠球菌、韦永氏菌、乳杆菌、γ-变形菌属的相对丰度较,而拟杆菌属、毛螺菌科、瘤胃球菌科的含量较

婴幼儿过敏有望改善,与肠道菌群密切相关

谷禾健康

现如今,有过敏症状的宝宝越来越多,如何防治孩子过敏成了颇受关注的公共健康问题之一。

过敏的原因除了遗传因素外,还与宝宝肠道菌群失调,自身的免疫系统发育不成熟,环境因素等息息相关。

本文列举的最新研究进展,从过敏早期识别干预,耐药基因,食物过敏及其因果关联等方面,展示了微生物群如何在其中发挥作用,为儿童过敏的防治提供新思路。

#1  过敏,早期识别干预

新生儿的第一次大便可能揭示发生过敏的风险

微生物群的成熟免疫系统的发育同时发生,两者都与一系列疾病有关,包括过敏、花粉热、哮喘和湿疹

发表在Cell Reports Medicine 通过分析 100 名新生儿的粪便,研究人员发现婴儿第一次粪便的成分可以决定儿童在以后的生活中是否有可能患上过敏症和其他疾病。研究小组发现,缺乏特定分子与一年后过敏的风险增加有关。这些化学物质的减少与在微生物群成熟中起关键作用的细菌的变化有关。

Petersen Cet al., Cell Rep Med. 2021

新生儿的第一次粪便,称为胎粪。胎粪是一种粘稠的深绿色物质,在怀孕 16 周左右开始在胎儿肠道中形成,含有羊水、皮肤细胞以及婴儿摄入的其他物质和分子。

胎粪也是出生后在肠道中定殖的第一批微生物的最初“食物来源”。胎粪就像一个时间胶囊,揭示了婴儿在出生前接触过的东西。

 过 敏 

为了评估胎粪成分是否会影响以后发生过敏的风险,研究人员研究了新生儿第一次粪便中存在的代谢物。然后,当孩子们满一岁时,该团队进行了一项皮肤测试,以测量免疫系统的反应性。

分析表明,婴儿胎粪中不同类型的分子越少,孩子在出生后第一年内发生过敏的风险就越高

一些代谢途径,包括那些涉及氨基酸代谢的途径,在后来出现过敏性疾病的婴儿的胎粪中最少

没有发生过敏反应的新生儿相比,在一岁时发生过敏反应的新生儿在出生时的胎粪代谢多样性降低

 早 期 干 预 

接下来,研究人员分析了胎粪成分是否会影响肠道微生物群的成熟。胎粪“代谢组”较少的婴儿的细菌丰度平较水平低,如肠杆菌科,这在微生物群的成熟中起着关键作用。

最后,研究人员将有关胎粪和微生物群组成的信息与新生儿及其母亲的临床数据相结合,以准确预测婴儿是否会在 1 岁时出现过敏反应。

这项工作表明,健康的免疫系统和微生物群的发展实际上可能在孩子出生之前就开始了——这表明婴儿在子宫内接触的微小分子未来的健康起着至关重要的作用。

研究人员说,调节子宫内关键代谢物的早期干预措施有助于促进微生物群和免疫系统的健康发育,从而预防过敏性疾病的症状。

这些发现可能有助于识别有患过敏症或哮喘风险的婴儿,并制定有助于预防这些疾病的早期干预措施。

参考文献:

Petersen C, Dai DLY, Boutin RCT, Sbihi H, Sears MR, Moraes TJ, Becker AB, Azad MB, Mandhane PJ, Subbarao P, Turvey SE, Finlay BB. A rich meconium metabolome in human infants is associated with early-life gut microbiota composition and reduced allergic sensitization. Cell Rep Med. 2021 Apr 29;2(5):100260. 

#2 生命早期,耐药基因

婴儿的肠道微生物群包含数百个抗生素抗性基因

人类肠道微生物群已成为细菌的储存库,这些细菌含有帮助它们抵抗抗生素的基因。

发表在Cell Host & Microbe的一项研究通过分析丹麦 650 多名一岁儿童的粪便样本,发现婴儿的肠道细菌有数百个抗生素抗性基因

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