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为什么会过敏?环境因素与遗传因素的相互作用

核心提示:对人类而言,真正的宠物过敏其实相当罕见,而宠物也会对主人身上的香水及其他化学物质过敏。

其他种类的动物也会出现过敏,而真菌在大多数情况下都是最可能的根源所在。对人类而言,真正的宠物过敏其实相当罕见,而宠物也会对主人身上的香水及其他化学物质过敏。

新浪科技讯 北京时间12月8日消息,据国外媒体报道,过敏是人类中相当常见的现象,有的人摸一下可爱的小狗就会打喷嚏,而有的人吃一颗花生米可能就得进医院抢救。这种“不公平”到底是某种演化上的适应机制,还是只代表了身体的脆弱——可以在不经意间置你于死地?

在Gizmodo网站近日的“Giz Asks”栏目中,几位从事过敏治疗和研究的专家对人体出现过敏症状的原因,以及动物是否也会过敏等问题进行了解答。

卢斯兰·梅德泽托夫(Ruslan Medzhitov),耶鲁大学免疫生物学斯特林教授、霍华德·休斯医学研究所研究员。

过敏确实是有目的的——通常而言,它们是对有害环境物质、植物化学成分、刺激物、空气微粒等的保护反应。所有过敏反应(打喷嚏、咳嗽、瘙痒、呕吐和腹泻等)都有一个共同点——把身体不想要的东西排出去(通过呼吸道、消化道或皮肤)。

甚至没有过敏症状的人也有同样的保护反应:当我们吸入尘埃颗粒时,我们会打喷嚏或咳嗽;当吃下腐败食物时,我们会呕吐;当我们接触到刺激性物体时,我们的皮肤会发痒。这些反应都通过神经反射调节。我们的免疫系统也会参与到这些防御机制中,起到保护作用。然而,对过敏者来说,这些防御会变得极端,最终导致病理性的过敏症状。在这种情况下,即使接触到极少量的过敏原,人体也会出现反应。为什么有些人会过敏,而其他人不会呢?我们还不得而知。不过,很明显现代社会的环境难辞其咎:过敏现象在过去二十年来变得越来越流行。我们的饮食以处理过的食物为基础,加上过度使用抗生素和卫生保健产品,都很可能加剧了这一趋势。

保罗·图尔克(Paul Turke),医学博士、社会人类学家,“达尔文式儿科医生”。

大部分人认为过敏源自免疫系统的错误,但情况并非总是如此。我们触摸、呼吸或吃下的大部分东西,都不是我们想象的那么温和。一些含有毒素或刺激物的东西会引发免疫反应,因此一些我们想要避免的症状,如发疹子、瘙痒和打喷嚏等,其实是对人体有益的。

另一方面,有一些过敏反应毫无疑问是错误的。这并不奇怪,考虑到我们的免疫系统每天面临的任务都极其艰难,它要决定我们接触的一切物质是有害还是无害。除了要辨别数量极大的无机物体,免疫系统还需要应对感染我们的许多细菌和病毒,它们一直处在运动中。此外,病毒和细菌还是活的,经过自然选择,它们演化出了一些对抗免疫系统的策略,包括模拟组成我们自身细胞和组织的蛋白质。于是,我们的免疫系统变得困惑,它会忽略这些原本不应该被忽视的东西,或者无法容忍那些原本应该被放过的东西。在后一种情况下,人体就会出现过敏和自身免疫疾病。

不过,过敏——特别是儿童时期的食物过敏——的另一个原因是所谓的“演化错配”(evolutionary mismatch)。这个观点的依据在于,我们的免疫系统需要能容忍我们所吃食物里的蛋白质,而生命中非常早期的阶段——当我们还是胎儿、新生儿和初学走路的时候——似乎就是学习如何忍耐的最好时机。因此,至少在理论上,发展对食物忍耐性的关键在于成长过程中早期暴露的条件要与后来暴露的条件紧密吻合,而这样的情况几乎贯穿整个人类演化历史。

然而,如今(与新食物非常偶然才能出现的旧石器时代不同)人类早期成长阶段所处的环境,与后来环境之间发生错配的可能性高了很多。你可以想象一个母亲在怀孕和哺乳期间不吃花生或鱼肉,也从不喂这些食物给孩子吃,那么当她的孩子长到足够大,能吃固体食物的时候会怎么样。现在你也可以问下自己,当小孩进入外部世界,比如托儿所、幼儿园,或者朋友的家里时遇到这些食物的可能性有多大?我曾经提出过,现在这种可能性已经比以往都大得多,而这正是出现食物过敏的基础。

大卫·科里(David B。 Corry),医学博士,美国贝勒医学院免疫学、过敏和风湿病学教授兼首席医师

这是一个很常见的问题,但想找到很好的答案还是很难。我们被教导说,过敏只是一种对环境中普遍存在的东西,如螨虫和蟑螂的蛋白质以及花粉等的错误反应。现在有一种更加微妙,也可能更准确的说法是,我们的免疫系统中发生了某些事情,使我们原本对无害的花粉和其他介质的正常“耐受性”和非炎症反应,转变成了能导致哮喘、鼻窦炎、过敏和其他疾病的炎症反应。导致这类悲催免疫反应的主要原因似乎越来越可能是与真菌有关的低烈度感染。

尽管真菌感染引起的炎症反应对无害的花粉及蟑螂、螨虫的蛋白质是无效的,但它们能非常有效地抵御真菌。事实上,这些炎症是人体抵御真菌感染的主要手段,使其无法穿透粘膜(人体呼吸道和消化道等器官的内表层皮肤)向更深处传播,引起致命的伤害。

其他种类的动物也会出现过敏,而真菌在大多数情况下都是最可能的根源所在。对人类而言,真正的宠物过敏其实相当罕见,而宠物也会对主人身上的香水及其他化学物质过敏。

马修·格林霍特(Matthew Greenhawt),医学博士,科罗拉多儿科医院、科罗拉多大学医学院儿科学助理教授

为什么现在会有这么多人出现食物过敏症状?大部分从高中毕业的孩子或多或少都知道几个对食物过敏的同学,而他们的父母和祖父母很可能从来就不过敏。在这一代人的时间里发生了什么,使这一问题在我们的生活中变得如此常见?原因还不明确。而且,我们很难设计出能够清晰揭示过敏原因及其影响的研究课题,执行起来就更难了,这意味着我们必须从那些只能给出部分解释的研究中提炼出结论。不过,尽管有诸多限制,我们还是有少数前沿的理论。

首先是所谓的“卫生假说”(hygiene hypothesis),与免疫系统在感染和过敏之间如何保持平衡有关。随着过去一个世纪里的社会发展,我们父辈和祖辈可能感染过的传染性疾病变得越来越少。例如,我现在带的实习生可能永远不会患上自然发生的水痘,因为我们已经有了高效的疫苗,使该疾病的发生率显著降低。我们还有其他很多疫苗,能预防麻疹、腮腺炎、风疹和侵袭性链球菌,以及能导致肺炎和脑膜炎的嗜血杆菌。在演化过程中,免疫系统逐渐学会了在感染和过敏炎症之间保持平衡,但感染发生率的降低可能会使平衡出现异常,使过敏炎症一侧变得过于活跃。在疫苗之外,想一下你上一次洗手时拿不到洗手液是在什么时候。我们的社会中存在太多的“清洁剂”,这意味着平衡已经被打破,进而可能导致某些人将平常的东西,比如食物,识别为“危险”物质并引发免疫反应。

另外两种理论也值得关注。一种是与维生素D有关。尽管来源充足,但许多美国人都存在缺乏维生素D的情况。奶制品可能是最广为人知的维生素D来源,其次是皮肤接受日晒。维生素D是重要的免疫调节标记,包括食物过敏在内的过敏症状可能都与维生素D缺乏有关。几年前,在哈佛大学一项巧妙的研究中,科学家注意到日晒时间与肾上腺素自动注射器处方之间的联系,即在日晒时间较短的地区(可以推测当地人的维生素D也较少),开出肾上腺素注射设备处方的概率会高很多(可能引起更多的过敏反应)。第二种理论与某些可能含有高过敏风险的食物的接触时间有关。多年前,基于当时能获得的数据,针对一些可能会有高食物过敏风险(父母有过敏史)的儿童,我们建议他们的父母在孩子大约三岁之前,不要给他们吃花生、坚果和海鲜等食物,以避免触发某些个体的免疫系统出现过敏反应。事实上,反过来可能才是更好的选择。后来几年里的许多研究显示,故意在早期让有过敏风险的幼儿接触潜在过敏原,其实才能真正起到保护作用,而不是故意地推迟。近期发表的5篇论文中都揭示了这种保护作用。这5项研究都是随机、可控的,一项是早期引入鸡蛋,另一项是早期引入花生,而现在美国国家过敏和传染病研究所的建议是,最早在婴儿4到6个月大的时候就可以在食物里放入花生了。

所以,尽管我们不知道食物过敏发病率在过去20年里急速飙升的确切原因,但还是有几个理论能对此做出一些解释。我们还需要更多的研究,以更好地确定具体的原因和影响。

尼塔·奥格登(Neeta Ogden),医学博士,美国过敏哮喘与免疫学学院发言人

过敏是由过于活跃的免疫系统将特定过敏原(食物/花粉)识别为外来入侵物体而引起的。如今我们知道,导致过敏的因素有很多,遗传因素是其中比较明确的一个。有一个医学术语是“过敏三联症”(atopic triad),包含了湿疹、哮喘、花粉症及食物过敏在内的过敏症状。如果父母一方或兄弟姐妹中有人存在这些症状,那他们的孩子在生命中某一阶段出现过敏的风险就很大。过敏三联症通常会一起出现——你经常会在同一个病人身上看到所有的症状。这就要提到所谓的“过敏行军”(atopic march),即过敏疾病的自然发展顺序是从儿童期的湿疹开始,然后出现食物过敏,接着出现过敏性鼻炎。在人的一生中,这些症状的强度可能会增大和减小。环境因素也会与基因相互作用,影响过敏症的自然发生过程。

许多没有家族病史的儿童和成人也会出现过敏。我们对过敏的认识还在不断更新,但结论很有可能也是与遗传因素和环境因素的相互作用有关。已经有研究表明,在怀孕和幼儿期间避免接触特定的环境触发因子——如高度加工的食物和吸烟等——能够降低未来出现过敏和哮喘的风险。其他因素,如维生素D、饮食中的ω?3(Omega-3)脂肪酸、接触动物和体内微生物群等,也能够起到预防过敏的作用。

动物也会过敏,尤其是在过去5年中,春天花粉过敏季节越来越严重的情况下。气候变化是另一个环境触发因子,升高的气温和二氧化碳水平为花粉浓度的飙涨提供了绝佳的环境。这也导致了季节性过敏症状显著增加的现象,尤其是成年人,而宠物也同样出现了典型的过敏症状。

过敏症的演变还需要进一步阐明。与许多医学病症一样,过敏在以往人类的历史中较少出现。医生、家长和大众从未像现在这么关注过敏症,而通过更加先进的新方法,我们也能够更容易做出诊断。(任天)

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责任编辑:徐鹰

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