每年,全球都会有数百万人深受荨麻疹、呼吸急促等过敏症状之苦。可是,虽然已经研究了数十年,但科学家至今仍没有找到过敏发生的确切原因。
此前,过敏学家普遍认为,过敏是一种免疫机制偶然作出的错误反应。但是,一系列最新的研究揭示,过敏反应并不是偶然发生的,或许是一种保护身体不受有毒物质侵害的有效方法。
通过在老鼠身上模拟蜜蜂和毒蛇的叮咬过程,来自斯坦福大学和耶鲁大学的研究人员发现,暴露在适当剂量的毒液中,可以刺激老鼠产生保护性免疫反应,产生特异性抗体,进而使老鼠能够承受更大剂量的毒液侵害。研究人员表示,这项研究意味着,瘙痒、咳嗽或呕吐等过敏反应是一种良性信号——免疫系统正在帮助你提升应付相似外来刺激的能力。
不过,这项研究没有回答为什么有些过敏反应会置人于死地。对此,一种假说认为,过敏是一种免疫系统在保护机体时产生的过度反应。具体来说,我们身体里的免疫系统有两种工作方式:一种是杀死入侵者,另一种是驱逐入侵者。当细菌、病毒等病原体侵染细胞时,身体会激活第一种免疫方式,即杀死病原体。不过,这种方式经常会导致过敏。因为其反应程度不好控制,“过敏就像在对付街头流氓时用了原子弹。”耶鲁大学免疫学家Ruslan Medzhitov说。
那么,为什么在美国有近5%的儿童存在不同程度的食物过敏呢?这一问题的确切答案还没有被完全揭示出来,不过,一些学者认为,可能是一些蛋白质被身体的免疫系统误认为是有害物质,导致其产生过激反应。
至于为什么过敏人群的数量似乎在增长,同样有一种假说给出了答案。这种假说将原因归咎于过于干净的环境——由于现在的儿童大多只接触干净的水源和食物,这导致他们的免疫机制无法受到训练,进而在遇到刺激时,常常会采取过激反应,也就是产生过敏。
“很难说这些假说是完全正确的、能够帮助人们控制过敏,但至少它们告诉我们,过敏不是一个完全无法破解的谜团。”斯坦福大学病理学家Stephen Galli说,当遇到毒物的刺激时,免疫保护与过敏之间的距离实在太近了,我们尚不知道是何种因素将保护反应变成了致命反应。
最近美国的两项动物研究却表明,过敏反应不只有“要命”的一面,在某些时候甚至可以“救命”。
研究发现过敏正效应
人类和其他哺乳动物的免疫系统有一型和二型两种方式来阻挡不熟悉或具有潜在危害的物质(抗原或过敏原)。所谓的“一型”是指在体内将病毒、细菌、有害微生物等杀死,“二型”则是通过喷嚏、咳嗽乃至呕吐等手段将过敏原排出体外。由于二型反应和抗体的产生,免疫系统已进化为能成功地预防寄生虫病(如疟疾)。然而这种功能有时却会“滥用”,遇到花粉、花生等也会产生反应,严重者甚至休克或死亡。
斯坦福大学病理学家斯蒂芬·加利(Stephen Galli)和他的同事为了探索过敏反应潜在的正效应,用两组不同敏感型的小鼠(一型和二型)开展了一项研究。
研究人员首先将一种常见过敏原——蜂毒,以非致死剂量注射给两组小鼠,结果两组小鼠都只表现出二型反应,且体内对蜂毒特异性的IgE抗体(免疫球蛋白E,被认为是过敏反应的介导因素)含量升高。3周后,研究者们给两组小鼠注射了致死剂量的蜂毒毒素。
“这是一个过敏专科医生想象不到的结果。”加利说,“第二次注射后,小鼠得到了保护。”结果显示,一型小鼠中在第一次注射后出现过敏反应者有86%撑过了第二轮注射,而没有出现过敏反应的存活率只有7%;二型小鼠中这两组数字则分别是80%和28%。研究者利用蛇毒对这一实验进行重复,结果依然如此,这是由于蛇毒中存在和蜂毒类似的过敏成分。
耶鲁大学的一个免疫学团队也证明了蜂毒引起的二型过敏反应可以使小鼠获得应对致死剂量毒液的保护效应,而IgE缺乏症的小鼠则丧失了这一保护机制。该研究团队通过跟踪小鼠产生二型过敏反应的各个步骤进一步研究发现,激发这种效应的毒素成分是一种叫做PLA2蛋白酶(存在于蛇、蜘蛛等动物的毒液内),该蛋白酶具有破坏细胞膜的能力。“(细胞膜被破坏后)免疫系统会发出各种化学信号以修复被破坏的细胞膜,从而触发启动过敏反应。”该团队的负责人拉斯蓝·麦德士托夫(Ruslan Medzhitov)说。
此两组用小鼠进行的研究发现,非致死剂量的蜂毒引起的过敏反应可以挽救致死剂量蜂毒中毒小鼠的生命。两组研究成果均发表在Immunity杂志上。第二军医大学海军医学系教授孙学军在接受《中国科学报》记者采访时表示,尽管目前尚无法知道是否人类也可以发生同样的效应,但这一发现仍值得重视。
人类过敏反应从道理上也存在类似的情况。这一反应具有共体特征,且都是通过IgE实现。“不过人类的情况需要研究确认,不能简单推延。IgE是过敏反应中的核心分子,该研究结论对人体过敏机制的研究具有借鉴意义。“但如果仅仅从动物实验的角度来讲,尚且无法回答是否适用于人的过敏反应机制。
正视过敏反应
按照经典过敏反应理论,这一结果完全无法解释。人们一直把过敏当作一种疾病,经典的过敏概念被作为一种“有害”现象。而这项研究让人们知道,这种表面上的有害可能是生物进化的一种潜在的保护性反应。
过敏体质的确是困扰许多人的问题,但是今天我们在控制这一“疾病”的同时,要考虑到可能会有负面作用。他举例说,这非常类似用免疫抑制来控制炎症,必然会有导致免疫功能低下,容易发生细菌感染的问题。过去人们只看到其不利的一面,现在发现了有用的一面,或者这才是过敏的本质。生物学研究逐渐发现,过去认为的许多不好的如发烧、疼痛、高血压、肥胖等生物现象,以及一些认为不好的如兴奋毒性氨基酸、自由基、胆固醇、金属离子等生物成分,其实都具有重要的生物学价值。
人们不能从单方面来认识某一事件和效应,负面效应可能只是正面效应的表象。不过,这些所谓的正面效应对我们人类到底有没有现实价值,还需要探讨。
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