學(xué)科百科
兒童哮喘或與腸道古細(xì)菌密切相關(guān)
哮喘是一種常見(jiàn)的慢性呼吸系統(tǒng)疾病。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界大約有三億人患有哮喘,大多數(shù)是兒童。流行病學(xué)調(diào)查表明,中國(guó)0~14歲兒童哮喘患病率達(dá)2.32%。對(duì)兒童來(lái)說(shuō),由于免疫系統(tǒng)不完善,腸道菌群處于生理演替階段,很可能會(huì)出現(xiàn)腸道菌群紊亂,導(dǎo)致腸黏膜屏障受損,局部免疫功能紊亂,對(duì)兒童哮喘有嚴(yán)重影響。
來(lái)自荷蘭馬斯特里赫大學(xué)的Barnett等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群在免疫發(fā)展、兒童哮喘以及過(guò)敏疾病方面發(fā)揮著重要作用。既往大多數(shù)研究都著眼于細(xì)菌,而對(duì)古細(xì)菌的了解相對(duì)較少,其中Bang和Blais-Lecours的研究均發(fā)現(xiàn),M Stadtmanae 在人細(xì)胞和小鼠中具有特殊的免疫原性。Methanobrevibacter smithii 和 Methanosphaera stadtmanae兩種產(chǎn)甲烷桿菌是腸道中最豐富的古細(xì)菌,在此研究背景下,作者提出假設(shè):古菌可能與細(xì)菌一樣,與兒童哮喘或過(guò)敏性疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)具有相關(guān)性,并首次提出古菌M stadtmanae 與較低的哮喘風(fēng)險(xiǎn)存在相關(guān)性的流行病學(xué)證據(jù)。
作者從荷蘭KOALA出生人群的研究中選取一批6-10歲兒童,篩選具有哮喘和喘息的診斷、癥狀和用藥信息的個(gè)體。對(duì)上述兒童糞便樣本進(jìn)行橫截面分析,通過(guò)16S定量PCR確定糞便樣品中甲烷菌屬M.smithii和M.stadtmanae的數(shù)量。采用根據(jù)其他混雜因素調(diào)整后的邏輯回歸模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示,M.stadtmanae的存在與6-10歲兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn)的降低有關(guān);哮喘風(fēng)險(xiǎn)隨M.stadtmanae豐度提高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。M.stadtmanae也會(huì)減少哮喘的發(fā)生以及對(duì)氣傳過(guò)敏原和食物過(guò)敏原敏感性。因此,學(xué)齡期M- stadtmanae的存在與哮喘低風(fēng)險(xiǎn)之間存在關(guān)聯(lián)性,推測(cè)生命早期接觸古細(xì)菌也可產(chǎn)生耐受。
古菌(Archaea)又稱(chēng)古細(xì)菌(archaebacteria),太古菌或太古生物,是原核生物中的一大類(lèi)。它們既與細(xì)菌(真細(xì)菌)有很多相似之處,同時(shí)另一些特征相似于真核生物,是一類(lèi)很特殊的細(xì)菌。在恐龍出現(xiàn)前,古細(xì)菌就已經(jīng)在地球上生存了數(shù)十億年,類(lèi)似于地球上最早的生命形式。“如果將地球約46億年的年齡比作一天的話(huà),古菌早在凌晨5點(diǎn)多鐘就出現(xiàn)了,而人類(lèi)則是在深夜23點(diǎn)58分才誕生?!?/p>
古菌多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中:極端嗜熱菌生活在溫泉中,有的則生活在110℃的熱水中;極端嗜鹽菌生活在鹽水中,如猶他的大鹽湖;另有一些嚴(yán)格厭氧的生物如產(chǎn)甲烷菌生活在動(dòng)物的腸道、沼澤底部的淤泥以及污水中。
人類(lèi)體內(nèi)的腸道細(xì)菌數(shù)量繁多,多達(dá)數(shù)以萬(wàn)億計(jì)??梢哉f(shuō),我們身上有多少細(xì)胞,就有多少腸道細(xì)菌。這些細(xì)菌大部分來(lái)自食物和外部環(huán)境,這些僅是腸道中的過(guò)客而已,而另一部分就是自遠(yuǎn)古就陪伴我們的“老相識(shí)”。人類(lèi)腸道細(xì)菌,有些能參與糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的代謝,促進(jìn)鐵、鋅等礦物元素的吸收;有些能合成多種維生素,如維生素B1、B2等B族維生素,還能利用蛋白質(zhì)殘?jiān)铣啥喾N氨基酸,如天冬門(mén)氨酸、苯丙氨酸等;有些能吸引水分,促進(jìn)糞便排出;有些能提高身體的免疫機(jī)能,抑制病原菌在腸內(nèi)繁殖。腸道細(xì)菌對(duì)人類(lèi)的生命和健康起著重要作用,它們對(duì)人類(lèi)有重要的生存意義。
自人類(lèi)出現(xiàn)以來(lái),這些腸道細(xì)菌就與我們相伴。然而,這種情況正悄然發(fā)生變化??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),有些細(xì)菌種類(lèi)現(xiàn)在仍生活在大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩體內(nèi),但它們的同類(lèi)在人體內(nèi)卻發(fā)生了很大變化。比如在歐洲、北美地區(qū),那些細(xì)菌在人類(lèi)腸道里已消失了,但在非洲東部國(guó)家馬拉維的農(nóng)村地區(qū),人們體內(nèi)仍有這些細(xì)菌。
這可能是由于近幾百年來(lái),人類(lèi)飲食和衛(wèi)生狀況發(fā)生了很大變化,尤其在世界發(fā)達(dá)地區(qū)更甚。換句話(huà)說(shuō),在不經(jīng)意間,我們驅(qū)逐了一些長(zhǎng)期陪伴我們的腸道細(xì)菌。原因可能有兩方面:一方面是在現(xiàn)代工業(yè)化社會(huì)里,抗生素等藥物大量使用,這干擾并驅(qū)逐了某些腸道細(xì)菌;另一方面,科學(xué)家從考古研究中發(fā)現(xiàn),人類(lèi)腸道細(xì)菌的種類(lèi)減少,不止始于現(xiàn)代,而是始于遠(yuǎn)古時(shí)期。那時(shí)人類(lèi)尚處于狩獵采集時(shí)代,腸道細(xì)菌種類(lèi)已比同時(shí)期黑猩猩和大猩猩的少了。到了現(xiàn)代,歐洲、北美城市居民的腸道細(xì)菌種類(lèi)比遠(yuǎn)古時(shí)期人類(lèi)的還要少??赡墚?dāng)人類(lèi)開(kāi)始烹飪食物時(shí),細(xì)菌種類(lèi)就已經(jīng)開(kāi)始減少了。因此,科學(xué)家推測(cè),或許因?yàn)槭澄锓N類(lèi)改變,腸道細(xì)菌種類(lèi)也相應(yīng)地改變,其中有些我們已經(jīng)不再需要了。
科學(xué)家們漸漸認(rèn)識(shí)到,人體中的這些“異己者”,最重要的作用就是對(duì)人體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。日本理化學(xué)研究所(RIKEN)的本田賢也(Kenya Honda)博士帶領(lǐng)其研究小組,在健康人腸道菌群的諸多成員之中優(yōu)選出11株細(xì)菌,發(fā)現(xiàn)它們可以極大增強(qiáng)生物的免疫反應(yīng)。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,這11個(gè)菌株組成的小團(tuán)隊(duì)能夠有效抗擊致病細(xì)菌,還有抗癌能力,這項(xiàng)工作最近發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》。研究人員把腫瘤細(xì)胞移植到小鼠的皮膚制造出腫瘤模型小鼠,他們發(fā)現(xiàn)擁有11株細(xì)菌的小鼠在腫瘤發(fā)生區(qū)域也有更多的CD8+IFN-γ+ T細(xì)胞,并且這些免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤抗原有特異性,它們可以增強(qiáng)檢查點(diǎn)阻斷療法的效果。進(jìn)一步檢查后,研究人員發(fā)現(xiàn),對(duì)抗腫瘤的這些免疫細(xì)胞并不是直接來(lái)自腸道,定植在小鼠大腸的11個(gè)菌株也沒(méi)有離開(kāi)腸道跑去其他地方,但它們對(duì)免疫系統(tǒng)的增強(qiáng)效果卻擴(kuò)大了。研究人員猜測(cè)這些細(xì)菌分泌的代謝分子或許會(huì)隨著宿主的循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)更多的地方,并促進(jìn)那些地方的T細(xì)胞增長(zhǎng)。盡管在人體腸道微生物組中,這11個(gè)菌株只是很少的一部分,然而對(duì)于將來(lái)廣泛有效的生物療法,本田賢也博士帶來(lái)的這項(xiàng)研究展現(xiàn)了巨大潛力。
- 標(biāo)簽:
- 變態(tài)反應(yīng)科
- 呼吸系統(tǒng)疾病
- 食物過(guò)敏
- 過(guò)敏性疾病
- 腫瘤
- 呼吸
- 哮喘