In developing immunity to allergens, a little ‘dirty’ goes a long way
人们普遍认为,在生物多样性丰富的环境中长大的孩子——例如农场、有宠物的家庭、乡村地区——患过敏症的几率更低。但人们一直未能完全理解其中的原因。如今,耶鲁大学的研究人员找到了答案。原来,生命早期接触各种微生物和蛋白质能够建立广泛的免疫记忆,并产生一种特异性抗体,帮助抵御日后的过敏反应。研究人员表示,经验丰富的免疫系统不会对无害的过敏原(例如豚草、猫、花生等)过度反应,而是会以一种平衡的方式做出反应。
这项研究成果或可为更有效的过敏预防策略提供参考,例如鼓励儿童早期接触自然环境,以及开发能够增强保护性免疫反应而非仅仅抑制症状的新疗法。这项由耶鲁大学研究人员共同完成的研究发表在 《自然》 杂志上。
测试现实世界微生物的影响
“我们想验证‘生活在不太洁净的环境中是否能预防过敏’这个观点,”耶鲁大学医学院斯特林免疫生物学教授、该研究的第一作者鲁斯兰·梅德日托夫说。“我们想解答的主要问题是,当身处自然环境并接触到大量微生物时,免疫系统会发生什么变化?”
为了探究这个问题,研究人员比较了两组小鼠 。一组小鼠饲养在富含微生物的环境中,类似于生活在自然栖息地的小鼠。另一组小鼠则在无菌条件下饲养。研究人员让两组小鼠都接触过敏原,然后测量它们的过敏反应、抗体产生情况和免疫细胞活性。
研究人员通过让小鼠接触常见的病原体以及复杂的、真实世界中的食物过敏原(例如大豆、花生和豌豆样本)来刺激小鼠的免疫系统。他们还通过比较小鼠幼年和成年时期的接触情况,记录了过敏最容易发生的时期。
免疫记忆如何重塑过敏风险
他们发现,与实验室小鼠相比,在真实环境中饲养的小鼠能更好地避免严重的过敏反应。自然饲养的小鼠具有一种免疫记忆,能够应对实验室小鼠从未接触过的过敏原。这种交叉反应性免疫记忆能够使机体免疫反应从引发过敏的抗体(IgE)转向不会引发过敏反应的保护性抗体(IgG)。
“自然饲养的小鼠会接触到各种各样的微生物,但它们并没有生病。它们代表了动物的正常状态——也代表了大约100年前人类的正常状态,”梅德日托夫说。“基本上,我们发现,这种正常的微生物和其他抗原暴露会建立起一种与清洁小鼠截然不同的免疫系统状态,而清洁小鼠的免疫系统显然是不正常的。”
现代卫生与免疫力之间的权衡
研究人员表示,过于“洁净”的环境可能会导致免疫系统训练不足,更容易出现过度反应。现代社会中过敏症的发病率急剧上升,这项研究表明,环境因素(而不仅仅是遗传因素)在决定一个人是否会患上过敏症方面起着重要作用。
“随着工业化以及抗生素、消毒剂、卫生用品、疫苗等的使用,我们越来越能抵御真正危险的微生物,这很好,”梅德日托夫说。“但代价是,我们的免疫系统处于未经训练、毫无准备的状态,原本无害的接触也会引发病理性过敏反应。”
最新研究结果表明,接触过敏原并培养血液中最常见的抗体——免疫球蛋白 G(IgG )抗体,可能有助于治愈已有的过敏症。研究人员表示,这些发现也揭示了环境因素在诱发自身免疫性疾病方面可能发挥的作用。
出版详情
Ruslan Medzhitov,《环境驱动的免疫印迹可预防过敏》, 《自然》 (2026)。DOI :10.1038/s41586-025-10001-5。www.nature.com/articles/ s41586-025-10001-5
期刊信息: 《自然》
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