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研究人员确定了可以抵抗食物过敏的肠道细菌

2021-06-04 10:50:05来源:

芝加哥大学的一项最新发表的研究表明,常见的肠道细菌梭状芽胞杆菌可在小鼠模型中阻止对过敏原的致敏作用,从而为益生菌疗法治疗食物过敏铺平了道路。

一项新的小鼠研究发现,梭状芽胞杆菌(一种常见的肠道细菌)的存在可防止食物过敏。通过诱导阻止食物过敏原进入血液的免疫反应,梭状芽胞杆菌可最大程度地减少过敏原暴露并防止过敏,这是食物过敏发展的关键步骤。芝加哥大学的科学家于8月25日在《美国国家科学院院刊》上报道说,这一发现指向针对这种目前无法治愈的状况的益生菌疗法。

尽管食物过敏的原因(有时对某些食物会产生致命的免疫反应)尚不清楚,但研究表明,现代的卫生或饮食习惯可能会干扰人体的天然细菌成分,从而发挥作用。近年来,儿童的食物过敏率急剧上升-在1997年至2011年期间上升了约50%-并且研究表明与抗生素和抗菌药物的使用相关。

Bunning食物过敏教授Cathryn Nagler博士说:“诸如抗生素过度使用,高脂饮食,剖腹产,去除常见病原体甚至配方奶喂养等环境刺激因素都影响了我们共同发展的微生物群。”在芝加哥大学。“我们的结果表明,这可能导致人们对食物过敏的敏感性增加。”

为了测试肠道细菌如何影响食物过敏,Nagler和她的团队研究了小鼠对食物过敏原的反应。他们将无细菌的小鼠(在无菌条件下出生和成长,没有任何常驻微生物)暴露,将经过抗生素治疗的小鼠作为新生儿(可显着减少肠道细菌)暴露于花生过敏原。两组小鼠均表现出强烈的免疫反应,与具有正常肠道细菌的小鼠相比,产生的花生抗过敏原抗体水平明显更高。

但是,通过将梭状芽胞杆菌细菌的混合物重新引入小鼠体内,可以逆转这种对食物过敏原的致敏作用。重新引入另一类主要的肠道细菌细菌拟杆菌(Bacteroides)无法减轻致敏作用,这表明梭状芽胞杆菌对食物过敏原具有独特的保护作用。

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为了确定这种保护机制,Nagler和她的团队研究了对肠道细菌的细胞和分子免疫反应。遗传分析表明,梭状芽胞杆菌会导致先天免疫细胞产生高水平的白介素22(IL-22),这是一种已知的信号分子,可降低肠壁的通透性。

给予抗生素治疗的小鼠IL-22或用梭状芽胞杆菌定殖。当暴露于花生过敏原时,与对照组相比,两种情况下的小鼠血液中的过敏原水平均降低。但是,在给小鼠中和IL-22的抗体后,过敏原水平显着增加,表明梭状芽胞杆菌诱导的IL-22阻止了过敏原进入血液。

纳格勒说:“我们已经鉴定出一种防止食物过敏原致敏的细菌种群。”“对食物过敏原敏感的第一步是使其进入您的血液,并呈现给您的免疫系统。这些细菌的存在调节着这一过程。”她警告说,但是,这些发现可能适用于人群,而个体的因果关系需要进一步研究。

尽管诸如遗传学之类的复杂且不确定的因素极大地影响了个体是否发展食物过敏及其表现方式,但细菌诱导的屏障保护反应的鉴定代表了一种防止对食物过敏的新范式。梭状芽胞杆菌细菌在人类中很常见,并且代表了预防或治疗食物过敏的潜在疗法的明确目标。Nagler和她的团队正在努力开发和测试可用于益生菌治疗的组合物,并已申请了临时专利。

“这令人兴奋,因为我们知道细菌是什么;我们有办法进行干预,”纳格勒说。“当然没有任何保证,但这绝对可以作为治疗没有任何疾病的疾病的疗法。作为一个妈妈,我可以想象每次孩子咬一口饭都要担心会多么令人恐惧。”

食物过敏研究与教育研究高级副总裁玛丽·简·马尔基索托(Mary Jane Marchisotto)说:“食物过敏影响了1500万美国人,其中包括每13个孩子中的一个,患有这种目前无法治愈的潜在威胁生命的疾病。”“我们很高兴支持Nagler博士及其芝加哥大学的同事进行的研究。”

食品过敏研究与教育(FARE)和芝加哥大学消化系统疾病研究核心中心支持这项名为“普通细菌防止食物过敏原致敏”的研究。基因测序是在阿贡国家实验室的下一代测序核心进行的。其他作者包括Andrew T.Stefka,Taylor Feehley,Prabhanshu Tripathi,Ju Qiu,Kathy D.McCoy,Sarkis K.Mazmanian,Melissa Y.Tjota,Goo-Young Seo,Severine Cao,Betty R.Theriault,Dionysios A.Antonopoulos,周亮,Eugene B. Chang和傅杨新。

出版物:Andrew T. Stefka等人,“普通细菌可防止食物过敏原致敏”,PNAS,2014年;土井:10.1073 / pnas.1412008111

图像:Shutterstock上细菌的3D渲染