双胞胎研究：食物过敏与肠道中菌群的关系（上）
最近的调查估计，美国有3200万儿童和成人患有食物过敏。这表明全世界工业化社会对食物的过敏反应显著增加，这与其他非传染性疾病（NCD），包括肥胖、糖尿病、哮喘、孤独症和炎症性肠病的增加相似。这些非传染性疾病与共生微生物群的失调有关，特别是在肠道。微生物定居在皮肤和所有粘膜表面，对生理和健康等方面有着深远的影响。新的证据表明，抗生素使用的增加、低纤维、高脂肪饮食、传染病的接触的减少、剖腹产和配方奶粉共同喂养等都减少了有益于健康的细菌菌群的数量。幼儿期是一个特殊的脆弱期，微生物群的成熟和免疫系统的发育密切相关。食物过敏儿童的肠道菌群可能与基因相似的非过敏性儿童的肠道菌群有所不同。通过对粪便微生物组的分析，确定可能影响儿童和成人食物过敏表达的分类单元。
在一些流行病学研究中，肠道微生物菌群变化与儿童食物过敏之间存在关联。加拿大健康婴儿纵向发育研究表明，食物致敏婴儿的肠道微生物群落发生了改变；在该研究中，肠杆菌科在3个月大的婴儿中的微生物菌群多样性较低，而拟杆菌科在1岁大的婴儿中菌群较低。一项针对中国婴儿的研究表明，食物过敏的婴儿在6个月时厚壁菌丰度较高，拟杆菌丰度较低，但在总微生物多样性方面没有发现显著差异。
口服免疫疗法（OIT）和表皮免疫疗法是通过引入少量但逐渐增加剂量的过敏原而实施的过敏原特异性脱敏方案，已被证明能安全有效地使食物过敏患者对其过敏原脱敏。然而，OIT需要较长时间的给药（通常是数年），在此期间胃肠道的异常症状可能导致临床试验中高停药率。虽然OIT可以实现短期脱敏，但这种脱敏在没有日常维持剂量的情况下是不可持续的，并且在大多数情况下不会诱导长期耐受。活的菌群调节生物疗法已经在多种疾病的临床试验中显示出优良的前景。临床前数据表明，微生物组调节疗法有可能提高OIT的疗效和安全性。小鼠模型研究表明，预防对食物的过敏反应既需要诱导食物过敏原特异性的免疫调节反应，也需要诱导共生细菌引起的肠道屏障保护反应，从而调节食物过敏原的上皮通透性。因此，对食物过敏的患者，可以采用微生物调节疗法来减少不良事件，改善依从性并达到疗效和持续的无反应性。
为了实现开发新型微生物组调节疗法的最终目标，将婴儿研究扩展到更广泛的患者人群，以鉴定细菌类群及其与健康微生物群相关的产品。假设食物过敏双胞胎的肠道微生物组与没有食物过敏的遗传相似双胞胎（同一个家庭中的兄弟姐妹）会有所不同。研究人员检查了来自广泛年龄范围内食物过敏和健康双胞胎独特的粪便样本，并确定了区分健康和过敏人群的一组独特的细菌种类和代谢产物。通过整合微生物群和代谢产物的丰度，在健康的双胞胎中发现了在其代谢对应物中未见的特定代谢途径的显着富集，特别是必需的脂类第二信使甘油二酰甘油（DAG），参与支持甘油脂质生物合成和调节蛋白激酶C的细胞信号级联。同时还确定了在健康双胞胎中更丰富的2种细菌，这些细菌与差异丰富的代谢产物相关，并且是未来转化和临床研究的潜在目标：
粪考拉杆菌，一种产生醋酸盐、丙酸盐的专性厌氧菌，与增加的DAG和生物素代谢有关；
布氏瘤胃球菌，一种关键的抗性淀粉降解严格厌氧菌，与脂肪酸、甾醇和氨基酸代谢有关。
具体的试验结果的展示部分请见下期。
文章参考：Fecalmicrobiome and metabolome differ in healthy and food-allergic twins.2021.
注意：本文仅作为科普文章，不作为医学指导。
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