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过敏反应领域研究进展一览

来源:本站原创 2019-01-15 16:12

2019年1月15日 讯 /生物谷BIOON/ --本期为大家带来的是过敏反应领域的最新研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。


DOI: 10.1038/s41591-018-0324-z



新的研究表明,肠道微生物组可能有助于防止牛奶过敏的发展。芝加哥大学的科学家们发现,健康的人类婴儿供体的肠道微生物被移植到小鼠身上,能够保护小鼠摄入牛奶后产生过敏反应,而从牛奶过敏的婴儿移植的肠道微生物则没有上述效应。相关结果发表在最近的《Nature Medicine》杂志上。该研究结果可能为研究开发基于微生物组的疗法以预防或治疗食物过敏提供信息。

科学家此前发现,对牛奶过敏的婴儿与非过敏性婴儿相比,肠道微生物的成分不同。之前的研究还表明,一些微生物与发生食物过敏的风险较低相关,导致研究人员检查没有牛奶过敏的婴儿的肠道微生物是否具有保护作用。

研究人员将八个婴儿捐献者中的每一个的肠道微生物移植到无菌环境中培养的小鼠组中,并对乳蛋白敏感 - 这意味着动物的免疫系统产生了对牛奶的过敏抗体。当后来暴露于牛奶时,不接受牛奶过敏儿童的微生物或微生物的小鼠产生过敏性抗体并经历过敏反应,这可能是危及生命的过敏反应。从非过敏性婴儿接受肠道微生物的小鼠没有反应。

然后,研究人员对婴儿粪便样本中的微生物进行了分析,发现对牛奶过敏的婴儿粪便与未嗜好的婴儿粪便之间存在许多差异。移植了来自非过敏性婴儿的微生物的小鼠也携带了一系列微生物,这些微生物以前被发现可以防止发生食物过敏。进一步的实验确定了一种微生物Anaerostipes caccae,它可以在单独移植到小鼠组中时防止牛奶过敏的发生。他们发现接受非过敏性婴儿微生物的小鼠表达的基因与不过敏的小鼠表达不同,表明存在于肠道的微生物会影响宿主的免疫系统。研究人员得出结论,肠道微生物在调节对食物的过敏反应中起着关键作用,并建议进一步的研究可以导致微生物组修饰疗法,以预防或治疗食物过敏。



doi:10.1126/science.aao0666.



当某人患有严重的过敏症时,过敏原暴露引发的危及生命的影响几乎是立刻出现的---皮疹、昏厥、呼吸困难、脉搏微弱和心跳加速。这种反应---过敏性休克(anaphylactic shock)---具有直接的因果关系。但是这个过程存在着一种生理学上的困惑:这种大规模的反应如何极其快速地发生?

在一项新的研究中,来自美国杜克大学医学中心等研究机构的研究人员利用小鼠模型追踪了在过敏性休克期间免疫细胞是如何被触发的。他们描述了一种之前未知的机制,在这种机制种,一种新鉴定出的免疫细胞发现血管中的过敏原,随后利用一种不同寻常的途径将血源性过敏原快速地运送到肥大细胞中。这一发现有潜力打开一条新的攻击线来关闭这种致命性的过度免疫反应。相关研究结果发表在2018年11月9日的Science期刊上,论文标题为“Perivascular dendritic cells elicit anaphylaxis by relaying allergens to mast cells via microvesicles”。

论文高级作者、杜克大学医学中心病理学教授Soman N. Abraham博士说,“至关重要的发现在于在过敏症产生期间起着重要作用的树突细胞也在触发过敏性休克中发挥着直接的作用。” 

据了解,肥大细胞是过敏反应的主要参与者,这是因为它们参与所谓的脱粒(degranulation)---将组胺和其他炎性物质释放到血流中,从而导致全身性休克。但是,在此之前,人们并不知道位于血管系统外面的肥大细胞如何被提醒血液中存在过敏原。

Abraham及其同事们观察到一种新鉴定出的树突细胞亚群位于血管的外表面上。利用钻入血管中的称为树突(dendrite)的探针状突起,这些细胞不断地分析血液中是否存在外来入侵者。

当这些树突检测到血源性过敏原时,树突细胞提醒附近的肥大细胞存在外来入侵者。这种通信是不同寻常的,涉及一种通过微囊泡交换过敏原的节省时间的过程。这种微囊泡是一种微小的包被着过敏原的囊泡,是从这些树突细胞的表面上脱落下来的。

论文第一作者、杜克大学医学中心病理学系研究员Hae Woong Choi说,“除了众所周知的将抗原内化、加工和呈递到免疫细胞中之外,树突细胞如今似乎积极地将它们获得的抗原在被内化之前分配到周围的免疫细胞中。”

当这些带有过敏原的囊泡通过身体的血管系统与肥大细胞接触时,大量的炎症介质被释放到血流中,迅速导致过敏性休克。

为了进一步证实这些树突细胞在促进过敏性休克中发挥的关键作用,这些研究人员能够剔除小鼠体内的这些树突细胞,从而抑制这种过敏反应。这种新的观察结果可能会导致人们开发靶向树突细胞的新疗法。

还需要开展进一步的研究来探究这种新描述的树突细胞亚群的活性是否具有未知的益处。Abraham说,“虽然这在过敏原中是有害的,但是这种功能可能是抵抗疾病所需要的,因而实际上是有益的。也许这些树突细胞的作用就是检测血源性的寄生虫、病毒或细菌,因此我们需要了解激活它们的任何其他情况,然后再考虑关闭它们或阻止它们的活性。”



doi:10.1016/j.cmet.2018.09.014



近日,来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究发现,肥大细胞实际上能促进机体在禁食或剧烈运动中存活下来,肥大细胞是一类与过敏症相关的重要免疫细胞。相关研究刊登于国际杂志Cell Metabolism上。

肥大细胞通常存在于鼻腔和肺脏中,其最著名的就是在机体过敏反应中扮演着关键角色,在机体过敏症发作期间,肥大细胞能向血液释放一种名为组胺的化学物质,从而诱发机体打喷嚏、流鼻水以及其它过敏相关症状,用来治疗过敏症的药物能够有效阻断肥大细胞所产生的活性反应。

研究者Daniele Piomelli表示,这项研究中我们发现,禁食会导致肠道中(并非肺脏和鼻腔)存在的一类肥大细胞释放组胺,这种来自肠道的组胺能够进入到肝脏中,诱发油酰乙醇胺(oleoylethanolamide,OEA)的形成,油酰乙醇胺是一种脂肪衍生的分子。目前研究人员认为,OEA的主要角色就是阻断饥饿感,而本文研究表明,组胺诱发肝脏产生的OEA能够刺激生酮作用,即将脂肪储存的脂肪酸转化成为酮体,酮体对于机体生存至关重要,因为在长期禁食和剧烈体育锻炼后酮体能够维持大脑和肌肉保持活性。

研究者Piomelli说道,如果没有肥大细胞、组胺或OEA,我们或许无法在马拉松或一天的徒步旅行中生存下来(没有零食),或者无法在长时间没有食物的条件下生存下来;而让研究者着迷的是,一种被认为在过敏反应中的“坏角色”—肥大细胞或能让我们在长期缺乏食物或体力活动中生存下来。

后期研究人员还需要进行更为深入的研究来确定,是否影响肥大细胞释放组胺且诱发OEA产生能力的疾病会导致诸如脂肪变性等疾病发生,脂肪变性是脂肪肝和癌症的前兆。



DOI: 10.1073/pnas.1722372115


过去几年来,科学家们已经发现了肠道微生物紊乱和不同疾病之间存在联系。而现在在一项最新研究中,来自法国国家科学研究院(CNRS)、法国国家健康与医学研究院(INSERM)和法国里昂第一大学及美国NIH的研究人员一起发现一种病毒检测系统、肠道微生物组成和皮肤过敏之间的关系。他们的发现于近日发表在《PNAS》上,可能带来潜在的皮肤过敏新疗法。

我们消化道中生存的微生物数量是组成我们身体的所有细胞数量的10-100倍,我们的饮食和用药都可以影响它们的生物系统的平衡。各种流行病学数据显示肠道微生物组成的变化和远离肠道的身体部位的过敏性疾病(如湿疹)有关。但是迄今为止研究人员都没有找到解释这种联系的理论。

这个国际研究小组关注了缺失MAVS基因的小鼠,这个基因在免疫系统检测病毒的过程中扮演关键角色。研究人员发现这些小鼠肠道微生物发生了改变,同时产生了严重的皮肤过敏反应。为了揭示这两个现象之间的联系,研究人员将这些改变的微生物转移到了正常小鼠体内。结果发现后者也产生了严重的过敏反应,这表明这些过敏反应是由这些转输的微生物导致的。接下来研究人员发现这种肠道微生物的变化会导致肠道穿透性更强,这使得某些肠道微生物可以迁移到肾脏和淋巴结,从而加剧皮肤过敏反应的严重性。

这些发现揭示了抗病毒蛋白MAVS在维持肠道微生物稳态中不为人知的角色。通过展现肠道微生物的变化如何加剧皮肤过敏反应,研究人员试图开发新的治疗方法。在不远的将来,也许我们可以治愈湿疹,或者通过作用于微生物而增强现有疗法的疗效。而目前研究人员正在其他疾病的干预治疗中探索这种类似的方法的效果。



DOI: 10.1002/glia.23507 



趋化蛋白CCL17具有吸引免疫细胞到达特定位置的能力,此前研究已经发现体内CCL17表达量升高表明有过敏反应。而如今来自波恩大学的一项研究则发现了CCL17的一种全新的功能:影响大脑中的信号传输。相关结果发表在Glia期刊上。

在这项研究中,作者发现CCL17受体表达缺陷的动物存在行为问题。例如,他们无法像正常同类进行筑巢。

“这些行为变化表明,CCL17不仅影响免疫系统,还可能影响大脑,”波恩大学LIMES研究所的IrmgardFörster教授说。对此,研究人员想知道大脑中哪些细胞产生CCL17并产生影响。

通过基因改造,研究人员将CCL17与荧光蛋白结合,带荧光的细胞即存在CCL17的表达。科学家们还通过使用LPS模拟感染来刺激CCL17的产生。然后在显微镜下观察大脑趋化因子的产生情况。 “CCL17主要由海马神经元产生,”主要作者LorenzFülle报道。此前研究认为海马体在诸如定向和记忆形成的任务中具有重要功能。

下一步,科学家们抑制了CCL17的产生,并且观察了这一处理带来的效应。在没有趋化因子的情况下,这些“敲除”小鼠中的小神经胶质细胞明显更小,并且只有未处理对照动物的一半大。最终,实验表明CCL17可以减弱大脑海马区的信号传递。

由于人类自闭症也与血液中CCL17水平升高有关,因此CCL17也可能在这种发育障碍中发挥作用,例如,由于儿童早期的感染或过敏反应。 不过这些猜测还需要进一步研究证实。



DOI: 10.1016/j.jaip.2018.07.014



近日,一项刊登在国际杂志The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice上的研究报告中,来自维克森林大学浸礼会医学中心的科学家们通过研究发现,恙螨叮咬可能会诱发机体对红肉的过敏反应。

尽管医学领域的研究人员在过去5-10年里研究发现,蜱虫会引发机体出现过敏反应,但这项研究中,研究人员却发现,恙螨叮咬或许也会让机体出现相同的过敏反应。医学博士Russell Scott Traister说道,如果一个病人告诉我他/她晚餐吃了红肉,几个小时就出现了过敏反应,那么我会推测这是一种α-半乳糖过敏症(alpha-gal allergy)。

如果出现这种症状,医生就会询问患者是否最近被蜱叮咬过,但如果患者表示没有被蜱虫叮咬过,那么就有可能是恙螨叮咬所诱发的症状;这种过敏反应是机体对哺乳动物肉类,比如牛肉、猪肉和鹿肉等碳水化合物所产生的反应,也被称之为α-半乳糖过敏症,然而,与大多数在数分钟内发生的国米反应不同的是,对α-半乳糖的反应会在个体摄食后的3-6小时内发生,唯一的治疗方法就是避免接触哺乳动物的肉类。

此外,研究人员还让311名患者回答了一份调查问卷,其中就包括患者是否在发生α-半乳糖过敏症之前接触过恙螨,其中301人表示在过去10年里被蜱虫或恙螨叮咬过,5.5%的人群表示有被恙螨叮咬的历史,但并未接触过蜱虫。后期研究人员还需要进行更为深入的研究来确定恙螨的胃肠道中是否存在一些α-半乳糖分子,从而证实被恙螨叮咬后是否会促进个体对哺乳动物肉类出现过敏。

最后研究者Traister表示,与此同时,我们还想让治疗过敏症的医生意识到病人可能会报告被恙螨叮咬,而仅凭这一事实,似乎无法将α-半乳糖敏化作用视为一种可能性的诊断手段。



DOI: 10.1111/all.13476



最近,一项刊登在国际杂志Allergy上的研究报告中,来自加利福尼亚大学的研究人员通过研究发现,母乳中的特殊组分或能降低婴儿对食物的敏感性;相关研究阐明了人乳中寡糖类(HMOs,human milk oligosaccharides)在婴儿机体健康中扮演的关键角色。

HMOs是一种结构复杂的糖类分子,其也是母乳中的特殊成分;同时也是母乳中仅次于脂肪和乳糖的第三大丰富的固体成分,实际上HMOs并不能被婴儿所消化,其能扮演益生元的角色,帮助婴儿肠道微生物菌群的发育,此前研究也表明肠道微生物菌群是过敏性疾病的主要影响因素。研究人员发现,母乳喂养的婴儿患多种疾病的风险较低,比如气喘、感染、哮喘和肥胖症等。

这项研究中,研究人员对来自421名婴儿和母亲的母乳样本和数据进行分析,同时还对婴儿出生后3-4个月摄入的母乳样本也进行了分析;在婴儿一岁时,研究人员对其进行皮刺试验来检查婴儿是否对常见过敏原过敏,包括某些食物等。研究者Azad教授说道,检测呈现阳性结果并不是一定是过敏的证据,但却能指示出机体敏感性的增加,婴儿时期的敏感性并不总是能够持续到儿童期,但其却是未来个体患过敏性疾病的重要临床指标和预测因素。

研究人员发现,421名婴儿中,有14%(59名)的婴儿在其1岁时都会一种或多种食物过敏,并没有单一的HMO与食物过敏相关,但整体的HMO组分似乎发挥着重要作用。母乳中HMOs的成分具有一定的可变性,而且其受到了诸多因素的影响,比如哺乳因素、孕龄、产妇健康程度、种族、所处的地理位置和母乳喂养的排他性等。

研究者Bode说道,我们的研究鉴别出了HMO的有益特性,其与儿童在一岁时对食物的过敏风险降低直接相关;这是一项规模最大的研究,旨在阐明HMOs与婴儿过敏性疾病发生之间的关联;同时也首次评估了母乳中HMOs的特性。

本文研究中,研究人员阐明了HMO组分和食物过敏预防之间的关联,后期研究人员还需要进行更为深入的研究来阐明二者关联背后存在的分子机制,从而建立HMO成分对儿童后期过敏性疾病发生所产生影响的关联,同时也能够帮助研究人员阐明如何修饰HMO使其能用作治疗用途。(生物谷Bioon.com)

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