現如今，有過敏癥狀的寶寶越來越多，如何防治孩子過敏成了頗受關註的公共健康問題之一。
過敏的原因除了遺傳因素外，還與寶寶腸道菌群失調，自身的免疫系統發育不成熟，環境因素等息息相關。
本文列舉的最新研究進展，從 過敏早期辨識幹預，耐藥基因，食物過敏及其因果關聯 等方面，展示了微生物群如何在其中發揮作用，為兒童過敏的防治提供新思路。
過敏，早期辨識幹預
新生兒的第一次大便可能揭示發生過敏的風險
#1
微生物群的成熟 與 免疫系統 的發育 同時發生， 兩者都與一系列疾病有關，包括 過敏、花粉熱、哮喘和濕疹 。
發表在Cell Reports Medicine 透過分析 100 名 新生兒的糞便 ，研究人員發現嬰兒 第一次糞便的成分 可以 決定 兒童在 以後的生活中 是否有可能患上 過敏癥和其他疾病 。研究小組發現，缺乏 特定分子 與一年後過敏的風險增加有關。這些 化學物質的減少 與在 微生物群成熟 中起關鍵作用的 細菌的變化 有關。
Petersen C et al., Cell Rep Med . 2021
新生兒的 第一次糞便，稱為胎糞 。胎糞是一種粘稠的 深綠色物質 ，在懷孕 16 周左右開始在胎兒腸道中形成，含有 羊水、皮膚細胞以及嬰兒 攝入的其他物質和分子。
胎糞也是出生後在 腸道中定殖的第一批微生物 的最初「 食物來源 」。胎糞就像一個 時間膠囊 ，揭示了嬰兒在出生前接觸過的東西。
過 敏
為了評估 胎糞成分 是否會影響以後發生 過敏 的風險，研究人員研究了新生兒第一次糞便中存在的代謝物。然後，當孩子們滿一歲時，該團隊進行了一項 皮膚測試 ，以測量免疫系統的反應性。
分析表明， 嬰兒胎糞 中不同型別的分子 越少 ，孩子在出生後第一年內發生 過敏的風險就越高 。
一些代謝途徑，包括那些涉及 胺基酸代謝 的途徑，在後來出現 過敏性疾病的嬰兒 的胎糞中 最少 。
與 沒有發生過敏反應 的新生兒相比，在一歲時發生過敏反應的新生兒在出生時的胎糞 代謝多樣性降低。
早 期 幹 預
接下來，研究人員分析了 胎糞成分 是否會影響 腸道微生物群的成熟 。胎糞「代謝組」較少的嬰兒的 細菌豐度平較水平低 ，如 腸桿菌科 ，這在微生物群的成熟中起著關鍵作用。
最後，研究人員將有關胎糞和微生物群組成的資訊與新生兒及其 母親的臨床數據相結合 ，以準確預測嬰兒是否會在 1 歲時出現過敏反應。
這項工作表明，健康的免疫系統和微生物群的發展實際上可能 在孩子出生之前就開始了 ——這表明嬰兒在 子宮內接觸的微小分子 對 未來的健康 起著至關重要的作用。
研究人員說，調節子宮內 關鍵代謝物的早期幹預措施 有助於促進 微生物群和免疫系統的健康發育 ，從而 預防 過敏性疾病的癥狀。
這些發現可能有助於辨識有患過敏癥或哮喘風險的嬰兒，並制定有助於預防這些疾病的早期幹預措施。
參考文獻：
Petersen C, Dai DLY, Boutin RCT, Sbihi H, Sears MR, Moraes TJ, Becker AB, Azad MB, Mandhane PJ, Subbarao P, Turvey SE, Finlay B B. A rich meconium metabolome in human infants is associated with early-life gut microbiota composition and reduced allergic sensitization. Cell Rep Med. 2021 Apr 29;2(5):100260.
生命早期，耐藥基因
嬰兒的腸道微生物群包含數百個抗生素抗性基因
#2
人類 腸道微生物群 已成為細菌的儲存庫，這些 細菌 含有幫助它們 抵抗抗生素 的基因。
發表在Cell Host & Microbe的一項研究透過分析 丹麥 650 多名一歲兒童 的糞便樣本，發現嬰兒的腸道細菌有數 百個抗生素抗性基因 。
懷孕期間使用抗生素和家裏有年長的兄弟姐妹似乎會影響腸道微生物群中 抗生素抗性基因 的數量。更重要的是， 較高水平的抗生素抗性基因 與 特定的腸道微生物組成 有關，而後者與晚年患 哮喘 的風險增加有關。
哥本哈根大學的Søren Johannes Sørensen及其同事收集了 丹麥 662 名一歲兒童 的糞便樣本，並分析了樣本中存在的微生物 DNA。
Li X et al. , Cell Host Microbe. 2021
抗 生 素 抗 性 基 因
該研究研究人員發現了 409 種抗生素抗性基因 ，這些基因賦予了對 34 類抗生素的抗性 。在這些抗生素抗性基因中， 167 個賦予了對一種以上抗生素的抗性 。
所有兒童都 至少有一種基因 能夠對 多種抗生素產生抗藥性 ，包括被世界衛生組織列為 極其重要的抗微生物藥物 。 即使 孩子們沒有服用這些藥物，這些 基因也存在 。
研究小組發現， 糞便樣本 可以根據 抗生素抗性基因 的豐度分為 兩個主要集群 ，其中 大腸桿菌 是其中一個集群中最豐富的物種。研究人員發現，該簇中所有抗生素 抗性基因中約有 55% 來自大腸桿菌 。
一般來說，變形桿菌，如 埃希氏菌（ Escherichia ）、克雷伯菌（ Klebsiella ）和腸桿菌（ Enterobacter ） ，在嬰兒腸道中含有 最多的抗生素抗性基因 。眾所周知， 變形菌是幾種感染的罪魁禍首 ，並且能夠將它們的 DNA 轉移到其他細菌中。
環 境 影 響
為了評估不同的 環境因素如何影響抗性基因的分布 ，研究人員研究了 抗生素的使用頻率、兄弟姐妹的存在、家庭型別和分娩方式 等。
抗性基因的豐度受到多種因素的影響，例如兒童是在農村還是城市 環境 中長大。生活在 城市地區 的兒童比生活在 農村地區 的兒童具有 更高水平的抗性基因 。
家裏有 兄弟姐妹以及在懷孕後期使用抗生素 也影響了嬰兒腸道中的基因分布。
進一步的分析表明，較高水平的 抗生素抗性基因 往往與特定的 腸道微生物組成有關 ，而 後者與晚年患哮喘 的風險增加有關。
研究人員表示，雖然抗生素抗性基因在腸道微生物群發育中的作用尚不清楚，但高水平的 此類基因 可能會帶來 更多的健康風險 。
這些發現可用於為旨在減少抗菌素耐藥性傳播的公共衛生幹預措施提供資訊，尤其是在病原菌中。
參考文獻：
Li X, Stokholm J, Brejnrod A, Vestergaard GA, Russel J, Trivedi U, Thorsen J, Gupta S, Hjelmsø MH, Shah SA, Rasmussen MA, Bisgaard H, Sørensen SJ. The infant gut resistome associates with E. coli, environmental exposures, gut microbiome maturity, and asthma-associated bacterial composition. Cell Host Microbe. 2021 Jun 9;29(6):975-987.e4.
細菌失衡，食物過敏
一些腸道細菌可以預防和逆轉食物過敏
#3
在過去十年中， 患有食物過敏 的人數 急劇增加 。一種假設是，某些 生活方式因素 ，例如剖腹產增加和母乳餵養減少，會破壞腸道中的正常微生物組成，剝奪嬰兒的 有益細菌 ，使免疫系統將食物辨識錯誤。
透過對 56 名食物過敏嬰兒 和 98 名健康兒童的分析，研究人員發現食物過敏嬰兒糞便中的細菌與健康人的糞便中的 細菌不同 。給予食物過敏兒童糞便細菌的小鼠出現 過敏反應 。但是，當給動物餵食 已知可以防止食物過敏 的 特定細菌 時，它們並 沒有出現食物過敏 ，而餵食其他常見細菌的老鼠卻會。
波士頓兒童醫院的Azza Abdel-Gadir和Emmanuel Stephen-Victor以及布萊根婦女醫院的Georg Gerber領導的一個團隊研究了有和沒有食物過敏的嬰兒的腸道細菌。
細 菌 失 衡
研究人員收集了 56 名食物過敏嬰兒和 98 名健康兒童的糞便樣本，然後分析了他們的 微生物組成 。 食物過敏嬰兒糞便中的細菌與健康人不同 。特別是，食物過敏的孩子屬於 梭菌（ Clostridiales ）家族 的細菌 較少 。
接下來，該團隊將 有或沒有食物過敏的嬰兒的糞便細菌 轉移到對 雞蛋敏感的小鼠體內 。接受來自健康兒童腸道微生物的嚙齒動物比接受來自食物過敏嬰兒的微生物群的嚙齒動物 更能防止雞蛋過敏。
「好」 細 菌
研究人員開發了屬於 梭菌屬和擬桿菌屬 的不同種類細菌的 混合物 ，已知它們 可以防止食物過敏 。給予有益細菌的老鼠 不會對雞蛋過敏，而給予其他常見細菌的老鼠卻會 。
為了探索這些細菌如何影響 食物過敏易感性 ，該團隊研究了人和小鼠的 免疫學變化 。梭菌和擬桿菌刺激了特定的調節性 T 細胞 ，這是一種 促進耐受反應 而不是過敏反應的免疫細胞。
這些發現最終會導致 新的治療方法 ，以防止 有風險的新生兒發生食物過敏 ，甚至 逆轉已經患有食物過敏 的人的病情。
這些發現可能有助於辨識有患過敏癥或哮喘風險的嬰兒，並制定有助於預防這些疾病的早期幹預措施。
參考文獻
Abdel-Gadir A, Stephen-Victor E, Gerber GK, Noval Rivas M, Wang S, Harb H, Wang L, Li N, Crestani E, Spielman S, Secor W, Biehl H, DiBenedetto N, Dong X, Umetsu DT, Bry L, Rachid R, Chatila TA. Microbiota therapy acts via a regulatory T cell MyD88/RORγt pathway to suppress food allergy. Nat Med. 2019 Jul;25(7):1164-1174. doi: 10.1038/s41591-019-0461-z. Epub 2019 Jun 24. Erratum in: Nat Med. 2019 Sep;25(9):1458.
食物過敏，因果關聯
科學家探索腸道微生物群在食物過敏中因果作用
#4
花生醬、牛奶和麵包 ：它們都是童年的 經典主食 。但是它們 正成為越來越多的兒童 身體認定為 奇怪有害物質 的食物，在某些情況下會引 發危及生命的過敏反應 。
尚不清楚為什麽會出現這種 患病率增加 的情況——但它使得對 食物過敏預防和治療的科學研究變得更加重要 。最新的研究表明，嬰兒和兒童的 腸道微生物群 可能在食物過敏最終的發展過程中發揮作用。
比如 牛奶過敏 特別令人感興趣，因為在生命的最初幾個月， 嬰兒必須喝一種或另一種牛奶 ， 牛奶是母乳的常見替代品 。據觀察，與健康兒童相比，牛奶過敏兒童的 腸道微生物群存在顯著差異 ；一項研究顯示， 3-6個月大的嬰兒的腸道菌群組成存在差異 ，這些嬰兒的牛奶過敏最終在8歲時得到解決。
食物過敏的特征是接觸特定 食物或「抗原」後對健康產生不利影響 。在最常見的疾病形式中，即所謂的「 IgE 介導的過敏 」，會發生非常特異性的免疫反應：抗原啟用稱為 Tp 細胞的免疫細胞，從而刺激產生屬於一類稱為免疫球蛋白 E (IgE) 的抗體) 並將它們置於血液中。這會引發癥狀， 從皮疹到嚴重的全身過敏反應 。
芝加哥大學（美國）Cathryn Nagler 實驗室的一項人性化小鼠研究使這項 工作更進了一步 ，探索腸道微生物群是否可能在食物過敏反應中起 因果作用 。
首先 ，研究人員從一小群健康嬰兒和一小群已確認 IgE 介導的牛奶過敏的嬰兒身上采集糞便樣本，並確認存在 顯著不同的細菌群落 。
然後是 小鼠實驗 ：無菌小鼠對牛奶成分「敏感」（過敏），然後被健康嬰兒和對牛奶過敏的嬰兒的 腸道微生物定植 。
當小鼠暴露於抗原時，研究人員發現那些定植了過敏嬰兒微生物群的小鼠會出現 過敏反應和更明顯的免疫反應 ；接受了健康嬰兒微生物群的小鼠 免受 過敏反應的影響。
然後研究人員仔細觀察，將各種細菌物種與經歷或未經歷過敏反應的小鼠中上調的 基因相關聯 ；他們確定了一種似乎對過敏反應具有保護作用的細菌種類： 糞厭氧棒桿菌（ Anaerostipes caccae ） 。果然，如果無菌小鼠 只被這個物種定植 ，當它們遇到牛奶抗原時，它們 不會發生過敏反應 。
一些以微生物組為重點的治療方法已經在調查中：例如，一項試驗發現 ，花生口服免疫療法加上一種特定的益生菌 （鼠李糖乳桿菌CGMCC 1.3724）可有效誘導已確診花生過敏的兒童的免疫變化和對花生蛋白的 反應遲鈍 。
從不同角度和不同模型的進一步研究應該有助於揭示腸道微生物群在與食物過敏相關的免疫反應中的作用——希望透過微生物群的操縱，能很快幫助更多的孩子健康地享受花生，牛奶等美食。
參考文獻：
Tang ML, Ponsonby AL, Orsini F, Tey D, Robinson M, Su EL, Licciardi P, Burks W, Donath S. Administration of a probiotic with peanut oral immunotherapy: A randomized trial. J Allergy Clin Immunol. 2015 Mar;135(3):737-44.e8. doi: 10.1016/j.jaci.2014.11.034. Epub 2015 Jan 13. PMID: 25592987.
Sicherer SH, Sampson HA. Food allergy: Epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment. J Allergy Clin Immunol. 2014 Feb;133(2):291-307; quiz 308. doi: 10.1016/j.jaci.2013.11.020. Epub 2013 Dec 31. PMID: 24388012.
