科学拂尘分享 http://blog.sciencenet.cn/u/hongkuan15 拂去杂尘,干干净净

博文

过敏和哮喘-肠道微生物的错? 精选

已有 6220 次阅读 2016-7-5 22:46 |系统分类:科普集锦| 婴幼儿, 过敏, 哮喘, 肠道微生物, 柔嫩梭菌


       过敏和哮喘是最常见的儿科慢性病,其患病率超过30%,仅哮喘一项,在世界范围内就影响了超过3亿人。目前的研究已经发现,肠道微生物与过敏性疾病关系密切。生命早期肠道微生物的异常可能是引起过敏和哮喘的关键因素。


研究已经发现,肠道微生物与过敏性疾病关系密切。生命早期肠道微生物的异常可能是引起过敏和哮喘的关键因素。


过敏和哮喘是最常见的儿科慢性病,其患病率超过30%,仅哮喘一项,在世界范围内就影响了超过3亿人。

2016年3月7日,国际权威期刊《Allergy》杂志在线发表了我国科学家首都医科大学附属北京同仁医院的张罗教授团队的研究结果,报告了2005-2011年之间,全国18个中心城市过敏性鼻炎自报患病率数据。其中,全国平均患病率为17.6%,有4个城市患病率超过20%,分别为:上海23.9%,昆明22.4%,沈阳20.6%和北京20.2%。

真实情况应该比这更糟,因为“潜水”的人数更多,很多病人并没有主动报告。

目前的研究已经发现,肠道微生物与过敏性疾病关系密切。生命早期肠道微生物的异常可能是引起过敏和哮喘的关键因素。


肠道微生物有助于恢复过敏和哮喘


近期,发表在Science Translational Medicine杂志上的文章中,加拿大的英属哥伦比亚大学B. Brett Finlay领导的团队分析了加拿大健康婴儿纵向发展研究(CHILD)项目中319位儿童的肠道菌群,发现患哮喘的婴儿在生命的头100天里表现出了短暂的肠道微生物菌群失调

其中,主要有四个属的细菌发生了明显变化(即下图中左侧三个月时数据中名字标记有三个小星星的菌),它们是毛螺菌属Lachnospira,韦永氏球菌属Veillonella,柔嫩梭菌属Faecalibacterium和罗氏菌属 Rothia。这四种菌在患哮喘的儿童中明显减少了(见下图)。


修改并引自:Marie-ClaireArrieta等,Science Translational Medicine ,2015,7(307):307ra152

于是,该研究团队推测可能是这几种菌的减少引起了过敏性哮喘,此外,他们在研究中还发现,这些细菌类群的减少同时伴随着粪便中乙酸含量的降低和肝肠代谢的失调,也就是说这几种菌很可能对维持身体健康有益。

于是,接下来,研究人员进一步把这四种细菌接种到无菌小鼠体内,看看这几种菌是不是真的好菌。结果发现接种之后,这些菌能够显著改善小鼠成年后代的呼吸道炎症,并且延缓了哮喘的发展。从结果上看,给过敏性哮喘组接种菌之后,组织病理表现变化明显(见下图)。

修改并引自:Marie-ClaireArrieta等,ScienceTranslational Medicine ,2015,7(307):307ra152

上面这个结果不仅证明了这四种菌与哮喘的潜在关系,还展示了这些细菌的减少可能是引起哮喘的原因。


肠道微生物中的柔嫩梭菌可能促进过敏性皮炎


然而,肠道中除了好菌,还有一些坏菌和中性菌。肠道中某些菌在特定的情况下也会出来捣乱。

一项来自韩国的研究称,通过对包括90例湿疹患者在内的132名受试者(从婴儿到成人)的肠道微生物进行分析,他们发现柔嫩梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)的丰度与过敏性皮炎密切相关,过敏性皮炎患者肠道中这种菌明显增多(见下图,主要是小于一岁的两组之间表现明显差异)。


实际上,柔嫩梭菌的种类很多,进一步分析发现共有六种,并且其中第六号(标示颜色的)柔嫩梭菌在健康对照和过敏性皮炎组之间差别最显著,另外,这个菌在各个年龄段之间的过敏性皮炎患者肠道微生物中都明显增多(见下图)。


修改并引自:Journal of Allergy & Clinical Immunology, 2015, 18(9):82-88

除此之外,研究发现柔嫩梭菌的增多,还伴随着具有抗炎作用的丁酸和丙酸等短链脂肪酸(SCFA)水平的降低(见下图)。这可能是由于柔嫩梭菌丰度高了之后,抑制了某些产丁酸和丙酸的菌的生长,导致丁酸和丙酸含量减少,最终引起人体对皮肤过敏原出现异常(T细胞辅助的2型免疫反应)。


修改并引自:Journal of Allergy & Clinical Immunology, 2015, 18(9):82-88


肠道微生物与过敏和哮喘的恩怨纠葛


看到这里,肯定有人想了:上面提到的achnospiraVeillonellaFaecalibacteriumRothia这四种菌这么好,分离提取之后做成益生菌,让过敏的人吃下去是不是也能起到同样的效果?而通过减少第二次提到的柔嫩梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)是不是也能维持肠道菌群的平衡,减少过敏的发生呢?ABSOLUTELY!绝对有这种可能,曙光已经出现,但是离临床应用还有很长的一段路要走。

为啥这么说呢?

第一,分离培养肠道微生物难度很大,目前很多肠道微生物无法体外培养,即使培养出来了还需要进行工业化生产的工艺设计、菌的活性的保持,更重要的还需要经历各种严格的安全性评价。

第二,体外分离培养的微生物,进入体内的作用机制还没有搞清楚,可能是几种菌的协同作用。粪菌的移植有用,并不代表从里面分离的菌也有作用。

第三,肠道微生物的作用机制,微生物与人体之间的关系还没有搞清楚,各种菌的作用还没有弄明白。说白了,科研圈里的各位专家还在“打架”,研究结果还存在相互矛盾的地方。细心的读者可能已经发现,在上面介绍的两个研究结果中就存在矛盾的地方。加拿大的研究表明四种菌中的柔嫩梭菌有好处,而韩国的研究发现柔嫩梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)比例高了之后是不好的。类似这样的矛盾还有很多,在确定这些菌的真正作用和作用机制之前,还有大量的验证工作需要去做。

肠道微生物与过敏和哮喘的关系并不简单,它们之间存在的恩怨纠葛还未明了,这其中还存在很多未解之谜,不过,我们也不必沮丧,即使离应用还有段时间,但这些结果为我们展现出以人体微生物为基础的诊断和治疗的无限潜力,并且使以益生菌的形式来防治儿童哮喘及其他相关的过敏性疾病成为可能。

设想一下:在未来,通过检测肠道微生物的组成(看看都有哪些菌以及哪些菌多了、哪些菌少了),然后根据检测的结果有针对性地补充或消除一些菌,就能维持人体的健康,这是一件多么棒的事情!而且,补充的这些菌可能就来自健康人的便便哟!

参考文献:

X. D. Wang †, M. Zheng †, H. F. Lou, et al. An increased prevalence of self-reported allergic rhinitis in major Chinese cities from 2005 to 2011[J]. Allergy, 2016.

Arrieta M C, Stiemsma L T, Dimitriu P A, et al. Early infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood asthma.[J]. Science Translational Medicine, 2015, 7(307):307ra152-307ra152.

Song H, Yoo Y, Hwang J, et al. Faecalibacterium prausnitzii subspecies-level dysbiosis in the human gut microbiome underlying atopic dermatitis.[J]. Journal of Allergy & Clinical Immunology, 2015, 18(9):82-88.

作者:段云峰(中科院心理所),首发于中科院的公众号:科学大院

微信公众号:

科学大院,微信ID: kexuedayuan

中国科学院官方科普微信号。前沿、权威、有趣、有料,立足中科院,介绍科学家的新发现、新观点和新故事。


                                                                                                                                                                               


欢迎关注:肠菌与健康   公众号:microbiota & health




https://blog.sciencenet.cn/blog-236900-988887.html

上一篇:让孩子吃好的十个妙招,试试不?
下一篇:肠道菌群与健康和疾病的关系

7 徐令予 赵凤光 王春艳 黄永义 陈南晖 农绍庄 蔡小宁

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-7-5 12:00

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部