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兒童早期環(huán)境因素與過敏和哮喘的關(guān)系

摘要:包括身體暴露引起的生物學(xué)、新陳代謝、及毒理學(xué)的改變。本文著重探討生命早期環(huán)境的暴露和過敏性疾病發(fā)病的關(guān)系,特別聚集在微生物、過敏原和空氣污染。
過敏性疾病與遺傳和環(huán)境有關(guān),也與二者的相關(guān)作用有關(guān)。人類基因組的繪制揭示了過敏性疾病發(fā)病的遺傳風(fēng)險(xiǎn),但是過去幾十年中,相對于基因或基因組的變化而言,過敏性疾病的發(fā)病率顯然要快得多,環(huán)境因素(特別是伴隨著表觀遺傳學(xué)改變的環(huán)境)或許更可能是過敏性疾病發(fā)病的主要推動者。2005年Christopher提出暴露組(exposome)的概念,主要包括3方面:1)總的外部環(huán)境,包括城鄉(xiāng)環(huán)境、氣候、空氣污染、社會經(jīng)濟(jì)情況、教育水平等;2)個人的外部環(huán)境,比如飲食、運(yùn)動、煙草、感染、職業(yè)等;3)個人的內(nèi)部環(huán)境,包括身體暴露引起的生物學(xué)、新陳代謝、及毒理學(xué)的改變。本文著重探討生命早期環(huán)境的暴露和過敏性疾病發(fā)病的關(guān)系,特別聚集在微生物、過敏原和空氣污染。
 
微生物暴露
 
過敏性疾病的增加和微生物暴露的顯著減少有關(guān),特別是環(huán)境衛(wèi)生的改善和免疫(immunization)被廣泛使用后。在遺傳上敏感的人群,環(huán)境的改變可能改變其免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育(development)從而影響到過敏性疾病的易感性,這也是衛(wèi)生學(xué)假說的基礎(chǔ)。
 
宿主微生物組(hostmicrobiome)
 
人類微生物組包括所有身體上的微生物群落,比如腸道、呼吸道、皮膚等。微生物組的改變在過敏性疾病易感性上發(fā)揮重要作用,特別是生命早期,是免疫系統(tǒng)發(fā)育成熟過程。微生物組的改變起始于出生前子宮內(nèi)(inutero)的母親傳播(maternaltransmission),生命早期的幾個月內(nèi),即將過敏與非過敏嬰兒腸道中的微生物就不一樣,比如有研究證實(shí)嬰兒一個月時糞便中微生物種類的減少預(yù)示了2歲過敏性皮炎和6歲過敏性鼻炎的發(fā)病。嬰兒腸道中微生物多樣性減少和過敏性皮炎、鼻炎及嗜酸性細(xì)胞增多有關(guān)。呼吸道中微生物的定植也開始于生命的早期,2個月時鏈球菌的定植增加了下呼吸道疾病的風(fēng)險(xiǎn)、和以后發(fā)展為哮喘相關(guān)。
 
很多因素影響到嬰兒體內(nèi)微生物的定植,包括出生前和出生后抗生素的使用,生產(chǎn)的方式,和早期的飲食。有研究顯示兒童哮喘和母親懷孕期間尿路感染及生命早期抗生素的使用有關(guān),也有研究指出嬰兒期間使用抗生素顯著降低了雙歧桿菌和多形桿菌的數(shù)量。生產(chǎn)方式也很大程度影響到嬰兒微生物組,正常分娩的嬰兒更容易定植產(chǎn)道或排泄物相關(guān)的菌群(vaginalandfecalflora),而剖腹產(chǎn)的嬰兒更容易定植皮膚菌群(skinflora)。歐美的研究顯示剖腹產(chǎn)嬰兒更容易患過敏性疾病,比如哮喘、鼻炎或食物過敏,但是其他地區(qū)的研究結(jié)果并不一致。另外食物也影響到微生物的定植,相比于配方奶粉母乳喂養(yǎng)的嬰兒微生物多樣性更好,雙歧桿菌增加而梭狀芽孢桿菌減少。
 
外部微生物環(huán)境(externalmicrobialenvironment)
 
兒童早期生活在缺乏天然富含微生物環(huán)境里,妨礙了微生物組的定植,導(dǎo)致免疫失調(diào)。雖然最終的機(jī)理還不清楚,但是研究證實(shí)生活在森林和農(nóng)場環(huán)繞的環(huán)境里的兒童比城市里的兒童患過敏性疾病的幾率更低。除了環(huán)境的多樣性外,環(huán)境中內(nèi)毒素(endotoxin)也在免疫耐受中發(fā)揮重要作用,內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的組成部分,也是細(xì)菌暴露水平的參數(shù)。孩子床上內(nèi)毒素水平的增加,患過敏性疾病幾率降低,癥狀也更輕。而且內(nèi)毒素暴露對過敏性疾病的影響和暴露時間也很有關(guān)系,生命早期的保護(hù)作用更強(qiáng)。
 
對環(huán)境中微生物暴露影響的因素還很多,比如是否養(yǎng)有寵物,研究顯示養(yǎng)狗的家庭環(huán)境中生物多樣性更好;再比如家庭人口多的家庭,微生物暴露水平也更多。
 
兒童呼吸道感染
 
大量的資料顯示兒童早期呼吸道病毒感染是哮喘發(fā)病的重要誘因,呼吸道多核病毒(respiratorysyncytialvirus,RSV)和人鼻病毒(humanrhinovirus,HRV)是最常見的和兒童早期喘息相關(guān)的病毒。預(yù)防兒童早期病毒感染是哮喘一級預(yù)防的重要一環(huán),但目前合成高效的HRV疫苗還有難度。
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