衛(wèi)生學(xué)假設(shè)可以解釋為什么工業(yè)化國家過去幾十年哮喘和其他過敏性氣道疾病急劇增加。該假設(shè)表明，在我們更清潔的家庭和環(huán)境中減少接觸微生物產(chǎn)品 - 由于衛(wèi)生條件的改善或不再在農(nóng)場長大 - 是過敏性氣道疾病增加的主要原因。

但是，如何減少接觸傳染性病原體或寄生蟲會導(dǎo)致更多的哮喘?發(fā)表在阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校BeatrizLeón博士及其同事的Immunity雜志上的研究表明了答案。León及其同事描述了支持衛(wèi)生假說的哮喘小鼠模型中的一種機制 - 他們發(fā)現(xiàn)，與成年小鼠相比，嬰兒小鼠需要更高的細菌內(nèi)毒素暴露，以避免對房塵螨產(chǎn)生哮喘樣反應(yīng)。

沒有較高水平的微生物脂多糖或LPS，嬰兒小鼠在反復(fù)暴露于室內(nèi)塵螨或HDM過敏原后出現(xiàn)過敏性氣道疾病，這種過敏性氣道疾病易感性的窗口僅在小鼠等效時開放。人類嬰兒和幼兒的年齡。UAB的研究人員已經(jīng)詳細說明了這種易感性窗口背后的機制，這可能會為人類疾病的研究提供信息。

“當(dāng)我們了解這種機制時，我們或許可以進行干預(yù)，”UAB微生物學(xué)系助理教授León說。

大約10%的美國學(xué)齡兒童現(xiàn)在患有哮喘，并且?guī)缀跛袃和荚?歲之前的兒童早期就開始發(fā)病。哮喘的特點是炎癥，呼吸道周圍肌肉痙攣和粘液分泌過多阻礙氣道并使呼吸困難。最常見的形式，特應(yīng)性哮喘，由吸入性過敏原如房塵螨，動物皮屑，真菌孢子和植物或樹木花粉引發(fā)。

在小鼠模型中，呼吸道暴露于HDM會引發(fā)疾病。有趣的是，眾所周知，如果HDM與一劑細菌LPS同時給藥 - 這是已知最具免疫原性的物質(zhì)之一 - 小鼠不會發(fā)生類似哮喘的疾病。

萊昂和UAB研究人員進一步觀察了這一觀察結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)，非常年輕的小鼠和成年小鼠之間預(yù)防HDM哮喘所需的LPS量差異很大。低劑量的LPS與HDM聯(lián)合使用足以預(yù)防成年小鼠的哮喘; 但是這種低劑量并不能預(yù)防嬰兒小鼠的哮喘。相反，非常年輕的小鼠需要10倍的LPS來預(yù)防HDM哮喘。LPS抑制疾病的這些不同閾值促使研究人員通過一系列實驗來揭示導(dǎo)致這種差異的機制。

這個故事很復(fù)雜，因為哺乳動物的免疫反應(yīng)涉及免疫細胞之間復(fù)雜的細胞與細胞之間的接觸，一些免疫細胞在整個身體內(nèi)的遷移，以及使用稱為小蛋白信號化合物的細胞之間復(fù)雜的“串?dāng)_”。與細胞受體相互作用的細胞因子。

HDM哮喘的終點是將幼稚T細胞激活成導(dǎo)致氣道炎癥的致病性T輔助細胞2。然而，研究人員發(fā)現(xiàn)嬰兒和成人對LPS的不同反應(yīng)不是由于嬰兒或成人的T細胞之間的任何差異。相反，不同的響應(yīng)位于上游。

在用HDM和低劑量LPS??攻擊的成年小鼠中，遷移性樹突細胞 - 處理來自過敏原或感染性微生物的抗原并將其呈遞給T細胞的免疫細胞 - 與上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子T-bet有關(guān)。樹突細胞，其引起信號化合物白細胞介素-12的產(chǎn)生。作為白細胞介素的結(jié)果，與成年小鼠中的遷移性樹突細胞相互作用的幼稚T細胞上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子T-bet，并且該步驟阻止T細胞分化成炎性T輔助細胞2，從而防止隨后的致病性過敏反應(yīng)。

相反，來自嬰兒小鼠的遷移性樹突細胞在低LPS條件下未能上調(diào)T-bet和白細胞介素-12。因此，與嬰兒中的遷移性樹突細胞相互作用的幼稚T細胞未能接受抑制性白細胞介素-12信號并且沒有上調(diào)T-bet。沒有T-bet，T細胞完全分化為致病性T輔助細胞2。

遷移的樹突狀細胞的不同反應(yīng)證明是由于另一種細胞信號蛋白 - 腫瘤壞死因子α。成年人迅速產(chǎn)生了響應(yīng)低劑量LPS??致敏的細胞因子，而嬰兒小鼠在響應(yīng)LPS時產(chǎn)生腫瘤壞死因子α的能力受損。在UAB研究中未指定腫瘤壞死因子α的來源，但間接證據(jù)指出肺中的某些類型的白細胞。

“總的來說，”León說，“我們的數(shù)據(jù)表明LPS可以防止T輔助2依賴性過敏反應(yīng)，成人和嬰兒的閾值不同;因此，空氣傳播的房屋塵埃中需要高含量的LPS來調(diào)節(jié)過敏性氣道的保護作用因此，我們的數(shù)據(jù)提供了一種似乎合理的機制，這種機制可能是在超凈清潔和消毒環(huán)境中飼養(yǎng)的兒童中對過敏性氣道炎癥的更高易感性。“