Nature：挑食是免疫系统和大脑对身体的保护，防止过敏原引起的伤害

发布于:免疫学研究 2023-12-30 2738

我们都知道，人类有挑食行为。这种挑食行为除了对特定食物的喜好以外，还包括厌恶与过敏有关的食物。

目前，过敏性疾病正在呈上升趋势，影响到全球30%-40%的人口。相关研究通常集中在与这些过敏性疾病和其他免疫介导疾病相关的疾病和死亡上，但新的研究证据表明，过敏也会提供了一些保护和益处。例如，对食物的厌恶可以限制对有害刺激的暴露，作为一种防御策略来防止进一步伤害。然而，过敏和食物厌恶之间的机制联系尚不清楚。

2023年7月，国际顶尖学术期刊 Nature 同期发表了两篇研究论文，这两项研究表明，参与过敏反应的免疫系统（肥大细胞）通过与大脑沟通，从而导致食物回避，而这种行为有助于避免有害的过敏原。

一项研究来自德国癌症研究中心，论文题为：Mast cells link immune sensing to antigen-avoidance behaviour。

另一项研究来自耶鲁大学医学院，论文题为：Immune sensing of food allergens promotes avoidance behaviour。

这两项研究显示，对食物的回避反应涉及一种需要抗体反应的神经免疫途径（依赖于IgE抗体），这一途径还还依赖于一种叫做肥大细胞（Mast Cells）的肠道常驻免疫细胞群的激活，肥大细胞产生并释放白三烯（Leukotrienes），白三烯通常与促进炎症有关。

与食物过敏相关的食物厌恶行为的免疫反应

我们以来自德国癌症研究中心的这项研究为例。

肥大细胞（Mast Cells）主要存在于分隔身体内外的组织中，例如皮肤、胃肠道和肺部的上皮细胞。在组织中，肥大细胞通常位于神经末梢附近。过敏患者或许对肥大细胞比较熟悉，因为肥大细胞分泌组胺等信使物质，会引起令人讨厌的、甚至威胁健康的过敏症状。当肥大细胞在反复的抗原接触中被IgE类抗体激活时，就会出现这些过敏症状。

但作为免疫系统的一部分，肥大细胞存在的原因及其功能仍然没有确切的解释。

在这项最新研究中，研究团队首次在小鼠上证明，肥大细胞就像一个传感器，它们向大脑发出信号，让它们回避抗原（包括有害过敏原），从而保护自身免受威胁健康的炎症反应。

研究团队首先使用过敏原卵清蛋白（一种蛋清的蛋白质成分）给小鼠免疫。然后让这些小鼠自由选择是喜欢正常的饮用水还是含有蛋清的饮用水。结果免疫过的小鼠避开了含有蛋清的水，而未免疫的小鼠则更喜欢含有蛋清的水。很大比例的卵清蛋白免疫过的小鼠在免疫后一天就不喝含有蛋清的水，有些甚至在喝了第一口之后就不喝了。

研究团队在缺乏肥大细胞的小鼠中进行了同样的实验，结果显示，缺乏肥大细胞的小鼠不管有没有使用卵清蛋白免疫，它们都更喜欢含有蛋清的水，而无法产生IgE的小鼠也同样如此。因此，研究团队得出结果——肥大细胞和IgE这两种成分都负责抗原回避。

当已经使用卵清蛋白免疫的正常小鼠被迫摄入含有蛋清的水后，这些小鼠的胃和小肠出现了炎症反应。这表明肥大细胞介导的回避行为显然可以保护动物免受有害的免疫反应。

那么这些肥大细胞是如何与大脑对话的呢？

在上述发现的基础上，研究团队希望进一步揭示作为免疫系统一部分的肥大细胞是如何影响行为的，它们是以什么方式与大脑进行对话的？

为了回答这个问题，研究团队检测了肥大细胞释放的各种生物活性物质。其中包括白三烯（Leukotrienes），这是一种已知能激活感觉神经的促炎信使。如果阻断了白三烯的生物合成，使用卵清蛋白免疫过的小鼠将不再回避含有蛋清的水。因此，白三烯似乎至少部分参与了抗原回避行为。

在肠道、肺或皮肤中，针对非传染性抗原的免疫反应可能会发生，这是所谓的屏障障碍的结果，即组织从外到内的渗透性。在过敏的情况下（我们称这种抗原为过敏原）。无论这些物质是否危险，重要的是机体要避免进一步摄入它们，以防止可能出现的炎症性疾病。这是一种进化上的优势，可能是肥大细胞和IgE存在的重要的生理作用。