撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
过敏性疾病是由针对环境抗原的过度活跃的 II 型免疫反应所引起的。过敏状态的典型特征是存在能与过敏原发生反应的免疫球蛋白 E(IgE),这种免疫球蛋白在遇到过敏原时会引发肥大细胞脱颗粒,表现为瘙痒、水肿,严重时还会出现过敏性休克。
最近一个世纪以来,卫生条件得到了大幅改善,但哮喘、湿疹、食物过敏等过敏性疾病的患病率却显著上升,这表明是环境因素而非遗传因素在其中发挥作用。尽管存在许多将环境与过敏症联系起来的假说,但环境介导的对过敏的保护作用所基于的生物学机制,目前尚不清楚。
近日,耶鲁大学医学院的研究人员在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为 : Environmentally driven immune imprinting protects against allergy 的研究论文。
这项研究表明,卫生条件良好、微生物接触减少与过敏增多有关,丰富多彩的“不洁净”环境暴露,实际上是在“训练”我们的免疫系统,使其在面对潜在过敏原时,能做出更平衡、更“冷静”的反应,从而避免过激的过敏发生。因此,接触多样的微生物和抗原(尤其是婴幼儿时期),可能不是过敏的“病因”,反而是预防过敏的“疫苗”。
这项研究为我们理解现代社会过敏的流行,以及如何构建更具抵抗力的免疫系统,打开了一扇新的窗户。
核心发现:被环境“训练”过的免疫系统更强大
在这项研究中,研究团队比较了两类小鼠:一类是在极度洁净的“无特定病原体”(SPF)条件下饲养的实验室小鼠;另一类是从宠物店购买的“宠物店小鼠”,它们的生活环境更复杂,暴露于多种微生物和病原体中。
1、“脏”小鼠反而不易过敏?
当使用常见的模型过敏原(鸡卵清蛋白)刺激小鼠时,结果令人惊讶:生活在复杂环境中的宠物店小鼠,几乎不发生严重的过敏反应(例如过敏性休克、体温骤降)。而在洁净中长大的 SPF 小鼠,则出现了典型的剧烈过敏症状。
2、关键机制:免疫系统的“交叉反应”与“免疫印迹”
宠物店小鼠为何如此“淡定”?研究团队发现,尽管这些小鼠此前从未接触过实验用的鸡卵清蛋白,但它们体内早已存在能识别这种蛋白的记忆 T 细胞和 IgG 抗体。
这是因为它们在复杂环境中接触过的无数其他物质(例如其他病原体、蛋白质),与实验用过敏原存在结构上的相似之处。免疫系统在对抗这些“老朋友”时形成的记忆,意外地也能识别“新朋友”过敏原,从而能够快速识别调动恰当(而非过激)的免疫防御。
这种因环境暴露而形成的免疫记忆偏好,被称为“免疫印迹” 。宠物店小鼠的免疫系统被环境“印迹”为一种更平衡的状态,在面对新抗原时,倾向于产生更多与抗感染相关的 IgG 抗体,而非引发过敏的 IgE 抗体。
3、短暂的“过敏窗口期”
研究团队还发现了一个至关重要的时间点:围产期。即使是在宠物店小鼠中,如果在生命早期(围产期)就接触过敏原,它们同样会像 SPF 小鼠一样发生严重过敏。然而,如果在成年后再接触同样的过敏原,它们则受到保护。
这模拟了人类的情况:婴幼儿期是免疫系统建立应答模式的关键窗口, 如果此时免疫系统缺乏多样化的“训练”,就容易在遇到新物质时“反应过激”,形成过敏体质。而随着成长,丰富的环境暴露会逐渐“校准”免疫系统,关闭这个过敏易感窗口。
给我们的启示:环境暴露是一把双刃剑
这项研究为经典的“卫生假说”提供了强有力的机制性证据。它并非鼓励人们回到不卫生的生活条件,而是揭示了免疫系统发育的一个基本原理:
“洁净”的代价:过度追求无菌环境,可能剥夺了免疫系统在发育关键期接受必要“训练”的机会,导致将来更容易“误判”无害物质(例如花粉、食物蛋白)为威胁,从而引发过敏。
“训练”的价值:多样化的环境暴露,包括接触自然界中的微生物、动植物蛋白等,就像给免疫系统上了一堂又一堂“实战课”,教会它区分真正的威胁和无害的过客,从而建立起更强大、更精准的防御体系。
逆转的可能:该研究还发现,即使已经致敏(产生过敏),后续通过其他方式(例如接触交叉反应蛋白)诱导产生保护性的免疫记忆,也能减轻甚至逆转过敏状态,这为过敏性疾病的治疗提供了新思路。
总的来说,这项研究提醒我们,人体是一个与亿万微生物共生的超级生态系统。免疫系统的健康,离不开与环境中多样抗原的“对话”与“磨合”。在预防过敏性疾病方面,或许我们应该重新思考与自然环境的关系——在保证必要卫生的同时,让孩子在自然中玩耍、接触泥土、与宠物相伴,这些看似“不干净”的经历,可能正是在为他们铸造一副更坚韧、更不易过敏的免疫铠甲。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-025-10001-5

