過敏性疾病是多因素異質性疾病,受到環境和遺傳共同作用,可發生在多個器官組織(典型癥狀包 括哮喘、鼻炎、胃腸道癥狀、皮膚損傷),且患者年齡跨度大。當前,全球過敏性疾病的患病率上升,兒童 和青少年成為這一趨勢的主體,發病機制更復雜且發展過程更嚴重,患者生活質量下降且社交受到極大 影響。過敏性疾病由個人遺傳易感性和周圍環境因子相互作用產生。本文綜述了影響過敏性疾病 的發病和病程的各類環境因素,包括環境生物多樣性的變化、微生物生態平衡的破壞和改變、氣候變化 和空氣污染導致過敏原的突變和量的變化等。
過敏性疾病包括危及生命的過敏休克反應、食物過敏、藥物過敏、過敏哮喘、鼻炎、結膜炎、濕疹、嗜 酸性等疾病(花粉和昆蟲過敏等)。全球范圍內,約有2.5億人有食物過敏癥,有3億人患有哮喘,4億 人有鼻炎,總人口中十分之一有藥物過敏反應。更重要的是,同一位患者可產生不同過敏癥狀。這意味 著患者需要了解潛在誘因,并且接受更加細致的診斷和治療。 過敏性哮喘是一種復雜性疾病,癥狀不斷變化且反復,患者病癥主要有氣道阻 塞、支氣管高反應和潛在的炎癥反應。該疾病發病由自身遺傳因素和免疫系統發育時期的環境因素共 同導致。據世界衛生組織統計,每年有25萬人因哮喘死亡,預計2025年哮喘患者人數會增至4億。 過敏性鼻炎是一種常見疾病,主要癥狀有鼻癢、鼻充血、打噴嚏、流鼻涕等。 該疾病嚴重影響了兒童的生活質量,也給家庭和社會帶來較大經濟負擔。在中國,兒童 AR 的普遍性和 相關癥狀隨著地區不同也有所差異,總的來說,人口密集地區的發病率高于人口稀疏地區。 過敏性接觸性皮炎是一種常見的皮膚疾病,由接觸皮膚的抗原 激發IV 型超敏反應引起。同時 ACD 是一種常見的職業性皮膚疾病,20%的工作健康問題和 ACD 有 關。接觸性過敏原主要來自化妝品、個人洗護用品、裝飾品、醫療保健場所和工作場所。 特應性皮炎是一種復發性皮膚炎癥,也被稱為“特應性濕疹”,其主要癥狀 是瘙癢,現已成為發達國家主要的公共衛生問題。濕疹的終生患病率較高(10%至20%),發展中國家 的發病率逐漸上升。不同國家和地區的研究顯示,環境因素和兒童濕疹發病率相關。 食物過敏是一種在特定的人群中,由特定食物引發特異性免疫應答并造成的不良 健康效應。接觸食物(如牛奶、花生和雞蛋)后,患者會有麻疹、氣喘、嘔吐等癥狀。嗜酸性的胃腸功能紊 亂也是由食物引起的。微生物因子的缺少、腸道菌群的平衡破壞維生素D的缺少以及環境中化 學成分變化都會導致食物過敏的患病率迅速上升。
肥大細胞和嗜堿細胞是過敏反應中的核心細胞,激活脫顆粒釋放化學介質是這些細胞的主要特征。 這些細胞被激活的途徑有多種,但是激活引起的臨床癥狀相同。 過敏反應的經典機制是特異性免疫球蛋白E介導的I型急性反應,稱IgE 依賴通路。這個機制認 為,過敏反應需要在之前對個體進行過敏原的預敏化。藥 物 抗 原 和 特 異 性 的 IgE多價橋連結合,并和細胞表面的 FcεRI受體引起交叉耦合,胞質酪氨酸活化基序的磷酸化和引發信 號轉導級聯,導致胞內鈣離子誘導脫顆粒,釋放大量的蛋白質化學介質。
與上述經典的IgE介導的過敏反應不同,肥大細胞或嗜堿細胞也能夠被其他非IgE 驅動的機制激 活,稱非IgE依賴通路,又稱類過敏反應。暴露于抗原而使機體預敏,但仍產 生相同的臨床癥狀。非IgE介導的過敏反應不需要預先暴露于抗原而使機體預敏,但仍產生相同的臨 床癥狀。引起類過敏反應的細胞激活途徑有多種:比如血小板活化 因 子及其受體、IgG 介導的交聯其受體 FcγRIIIA 級聯激活系統、干細胞因子及其受 體c-Kit激活系統、補體及其受體、緩激肽及其受體激活系統和其他細 胞膜表面受體激活系統。
人類行為 改 變 了 全 球 環 境,生 態 環 境 的 破 壞 導致其他生物種群數目下降,某些物種甚至滅絕。 研究顯示,大氣和氣候的變化(如人類活動引起的 全球變暖),對 生 物 圈、生物多樣性和人們周圍的 生活環境(包括天氣、居住條件、辦公場所等)產生 極大影響。生 物 多 樣 性 損 失、生 物 和 微 生 物 群 落 的變化、氣候變化、空氣污染等等都在不同程度上 成為攝入性或接觸性的過敏原(圖1),并成為過敏 性疾病患病率上升的主要原因。
生物多樣性的構成主要有動植物、微生物及其賴以生存的環境和周圍生態系統。近 年來,社會工業化、城市化步伐加快,生物多樣性不斷下降,越來越多的人親近自然的機會變得有限。充 分接觸自然對人體健康十分重要,尤其可以維持人體微生物群的穩定(有利于抵御炎癥反應)。“生物多 樣性假說”指出,如果與自然環境和其他物種的接觸次數減少,人體的免疫調 節系統會變遲鈍。 生物多樣性損失的同時,過敏反應及其他慢性炎癥疾病的發病率正在快速增長,兩者的相關性也許 比以前大得多。研究表明,敏感個體居住地周圍的環境多樣性(植被種類和土地使用類型)比健康個 體的低。動植物的多樣性塑造了微生物的多樣性,動植物多樣性降低,也會影響微生物多樣性。微 生物群落過敏癥相互關系的研究發現,健康青少年與對過敏原敏感的青少年相比,身上的變形菌種類更 多。人皮膚上不動桿菌(一種變形菌)的高水平與血液中重要的抗炎信號分子———白細 胞介素-10的高水平相關。 過敏性疾病的發展過程十分復雜,是環境和基因共同作用的結果。生物多樣性的降低可直接影響 人體免疫系統和免疫應答,也可使免疫基因發生突變,造成免疫異常,從而影響哮喘、鼻炎等過敏性疾病 的發展過程。 調查表明,現在生物多樣性損失的速率沒有下降的跡象,在未來的一段時間內,維持生物多樣性平 衡仍然面 臨 巨 大 壓 力。人 們 在 探 索 過 敏 性 疾 病 的 治 療 方 案 的 同 時,也需要采取大量的環境保護 措施。
人們生存環境中存在大量微生物,“衛生假說”提出,幼年時期幾乎不接觸感染因子、共生微生物(如腸道菌群和益生菌)和寄生蟲,免疫系統的自然發育會被抑制,人體易發生過敏 性疾病。這說明人體健康與周圍微生物群密切相關。流行病學資料顯示,兒童早期接觸農場環境、寵 物、兄弟姐妹或進入托兒班,可接觸大量微生物,它們的存在使得哮喘、鼻炎和特應性皮炎的發病風險降 低。研究發現,生活在農場的孩子的床墊灰塵(適合細菌生長)比例高于對照組(同一地區不生活在 農場的孩子),而農場孩子的哮喘發病率低于對照組。微生物能夠激活非特異性免疫系統,此外人體接 觸大量不同種類微生物,可防止有害細菌在呼吸道“扎根生長”,這可能使哮喘發病率降低。哮喘兒 童的肺部致病菌數明顯高于正常孩子,接受抗生素治療后,其致病菌數下降,氣道反應性明顯降低。
環境對人體健康的影響已經引起人們的關注,過敏性疾病的發病與發展過程和環境以及環境中的 過敏原密切相關,敏感人群避免接觸過敏原可減少自身過敏性疾病的發病率;過敏性疾病患者應更加注 意周圍環境的變化,避免潛在因素影響病情發展,同時應積極尋求治療;醫生和專家可從過敏性疾病與 過敏原的相關性,進一步研究過敏性疾病的病理病因,更重要的是,上海精宏認為環境良好的維護對人類健康的維持有著不可忽視的作用。