不干不净更健康:农场长大的孩子,不容易过敏?

2017-03-07 冷月如霜 科学松鼠会 科学松鼠会

不知不觉中,我已迈入晚育的年龄,身边的朋友也纷纷成为了有娃一族。几乎每天,我都能在朋友圈里看到新晋父母们分享的育儿经。不可否认,有些内容还挺有意思,其中就包括了“卫生假说”。


不干不净更健康?


“卫生假说”认为,倘若孩子受到父母的过度保护而无法接触到足够的病原,他们的免疫系统发育就有可能受到影响,罹患过敏性疾病的概率也会上升。现实中不乏支持这个假说的佐证,而其中最有力的莫过于这样一个事实:从小在农场中与动物摸爬滚打一起长大的孩子,发生过敏或哮喘的可能性明显来得低。

然而佐证毕竟只是佐证,不能作为让“卫生假说”成立的决定性证据。诚然,在农场生活的孩子从小接触了不同的病原,这可能直接降低了过敏性疾病的发病率。但也有可能,发病率的降低是由于其他一些与农场生活紧密相关的因素,比如清洁的空气、新鲜的食物等。因此,“接触病原”与“降低过敏性疾病发病率”之间究竟存不存在因果关系,依旧是一个悬而未决的问题

农场中病原丰富的环境有利于降低孩子患过敏性疾病的风险,二者之间的因果关系直到最近才由研究证实。图片来源:Shutterstock友情提供

最近,来自比利时根特大学(University of Ghent)的研究人员终于确认了两者之间存在因果关系,他们的成果也发表在了今年9月4日出版的《科学》杂志上。


内毒素助小鼠对抗哮喘


在研究中,出于三方面的考虑,研究人员决定使用内毒素来模拟农场的环境。

  • 其一,内毒素广泛存在于革兰氏阴性菌的外膜中,细菌死亡后,这些内毒素会随之被释放到四周,并富集于包括农场土壤在内的环境中。

  • 其二,内毒素是一种含有脂类和多糖的大分子,已知会引起动物的免疫反应。

  • 其三,之前的一些研究暗示,富含内毒素的环境可能会降低生活在这些环境中的人的过敏风险。

因此,研究人员认为,将实验小鼠暴露在有内毒素的环境中,不但是对农场环境一种很好的模拟,并且能够有效地检验这些实验小鼠是否真的不易过敏。

内毒素又称脂多糖(LPS),是革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分。原图来自:spectraldx.com

实验结果正如他们所料。仅仅在含有100纳克内毒素的环境中生活两周,就足以让实验组的小鼠对尘螨产生“抵抗力”。相反,对照组的小鼠在面对尘螨时均表现出了典型的哮喘症状。简而言之,内毒素降低了小鼠因为尘螨发生哮喘的几率。

为了了解内毒素在背后起的作用,这些研究人员又把目光对准了一系列和肺部自体免疫相关的蛋白质。他们发现,对照组小鼠在经过尘螨的刺激后,细胞内的蛋白质生产车间会尝试增加这些相关蛋白质的产量,从而促进免疫反应的发生,并(不幸)最终引发哮喘。有趣的是,经过内毒素洗礼的实验组小鼠们纷纷表示“我可是见得多了”,体内的这些蛋白质并不会因为尘螨的存在而飙升。研究人员认为,这个结果说明,内毒素也许能阻碍自体免疫反应的发生。


还需要一种蛋白质


而内毒素并不是唯一一种能抑制自体免疫反应的物质。在先前的一些研究中,同样是这批来自根特大学的研究人员发现,一种叫做A20的蛋白质也可以抑制自体免疫反应。凑巧的是,在内毒素的影响下,A20蛋白质的含量会上升。于是这些研究人员就想到,在内毒素所引起的自体免疫抑制中,A20蛋白质是否可能也扮演了某种角色。

为了检验这个想法,他们“敲除”了小鼠中产生A20蛋白质的相关基因,并检测内毒素是否依然能够阻碍自体免疫反应。然而,在失去了A20蛋白质之后,内毒素也失去了它的神奇功效。在面对尘螨时,先前那些和自体免疫相关的蛋白质再也无法保持淡定,纷纷活络了起来,而小鼠也再次出现了哮喘的症状。

这些结果表明,要想让内毒素起到降低过敏反应的作用,A20蛋白质必不可少。


A20突变,哮喘风险升高


我们知道,内毒素仅仅是农场环境中主要的过敏原之一。农场中其他的过敏原(革兰氏阳性菌的细胞壁、真菌和植物产生的多糖等)是否也会产生抑制小鼠自体免疫的效果?如果是,A20蛋白质也需要参与到这些过程中来吗?

通过一系列实验,研究人员对这两个问题都作出了肯定的答复。同时,小鼠之外,A20蛋白质在人类免疫反应中所起的重要作用也得到了确认。研究人员发现,有一部分人群负责编码A20蛋白质的基因上有一个突变,这也造成了A20蛋白质结构上的变化,并使得携带有这个突变的人们得哮喘的风险显著升高。由此可见,农场环境对于人们的保护不是无条件的。为了减少过敏的风险,我们还需要A20蛋白质。

多去农场玩玩,亲近大自然的同时也接触多种病原,或许对孩子的免疫系统大有好处。图片来源:Shutterstock友情提供

对此,“卫生假说”的拥护者们表示意义非凡。他们认为这终于解释了农场长大的孩子为什么更不容易得哮喘。然而尽管这项研究简洁而直接,一些学者依旧提出了有力的质疑。来自杜克大学的威廉•帕克(William Parker)认为,这或许能够解释农场长大的孩子为什么不容易过敏,却不能解释为什么城里的居民那么容易过敏。要知道,尽管城市里内毒素的含量或许不如农场土壤中那么多,但每个健康人身上依旧有着大量的内毒素,为什么他们就没有从这些内毒素身上获益呢?

不过,各位已为人父母的读者们大可不必在意这些争论。带着孩子去农场游玩,原本就是一桩放松的事,要是抱着“减少过敏风险”的目的去玩,反倒是有本末倒置的嫌疑。不过,对于抱有目的性的父母,我倒也没有反对的意见。只是在出行前,是不是要做个全基因组测序,来确保自己的A20基因没有突变呢?(编辑:odette)



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更新 3月9日 0:49