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食物过敏的发生机制及益生菌的防治作用
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食物过敏的发生机制及益生菌的防治作用

    食物过敏主要是指机体免疫系统对外界入侵物质的过度反应,也称食物变态反应。宠物的食物过敏现象经常是其主人所困扰的问题,更是兽医师的棘手事务。随着生活条件的改善,宠物食物过敏的发生率也逐渐升高。本文对食物过敏的发生机制及益生菌对食物过敏的防治作用等问题作一简要综述,以期为兽医及饲主缓解食物过敏现象提供理论依据和指导作用。

1 食物过敏的病因和发生机制
    一般来说,除了水、葡萄糖氯化钠不会引起过敏外,任何食物都有引发过敏反应的可能,但各种食物的致敏性是不同的,引发食物过敏的频度也是不同的。大多数食物过敏是由奶、鸡蛋、鱼、贝壳海产品、花生、小麦、坚果和大豆八大类食品引起的。

1.1 食物过敏原
    食物中90%的过敏原是蛋白质,但并非所有蛋白质都会引起过敏。具有抗原特性的蛋白质大多数为具有酸性等电点的糖蛋白,其分子量在10~80kDa,通常能耐受食品加工、加热和烹调,并能抵抗肠道的消化作用。由蛋白质引起的过敏反应多为IgE介导的I型变态反应。植物性食物中过敏蛋白主要是醇溶谷蛋白家族的非特异性脂肪转运蛋白、α-淀粉酶或胰岛素抑制剂、双子叶植物种子2S储存蛋白等。牛奶里含有20多种蛋白质,其中有5种可引起过敏反应,包括酪蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、牛血清蛋白和γ-球蛋白。

1.2 常见的过敏食物
    (1)牛奶和鸡蛋:牛奶和鸡蛋在食物过敏中占有重要地位,牛奶中的乳清蛋白和鸡蛋中的卵清蛋白是主要的过敏成分,这两种食物过敏的发生率较高,且部分情况较为严重。
    (2)鱼、虾及其它海产品:这也是容易引起过敏的一类食物,经常会引发皮肤荨麻疹等。
    (3)肉类:生吃或食用加热时间较短的、牛、羊及家禽等肉类可能更容易引起过敏。
    (4)蔬菜:对白菜和青菜过敏者很少,但扁豆、黄瓜、番茄和胡萝卜等均可引起过敏。
    (5)谷物:以燕麦、荞麦和小麦过敏为主,对大米过敏者甚为罕见。
    (6)油料作物:如花生、黄豆、芝麻、葵花籽等,这些食物不但含油脂而且富含蛋白质,是重要的过敏原。
    (7)食物添加剂:食用色素、防腐剂、保鲜剂、调味剂过敏者较多。

1.3 食物过敏的发生机制
    从免疫学机制而言,食物过敏包括4个型的变态反应。Ⅰ型是IgE介导的超敏反应;Ⅱ型即细胞毒性超敏反应,由抗细胞表面和组织表面抗原的抗体与补体途径的一些成分及各种效应细胞相互作用,造成这些细胞和组织的损伤;Ⅲ型即免疫复合型超敏反应;Ⅳ型,即T细胞介导的迟发性超敏反应。各型可同时存在。目前从广义的角度,食物过敏可分为IgE介导和非IgE介导两大类。

1.3.1 IgE介导的食物过敏反应
    食物过敏引起的Ⅰ型变态反应包括食物过敏原的致敏阶段、激发阶段和效应阶段。在致敏阶段,机体接触过敏性食物后,产生反应性IgE 抗体。在幼年时期,由于胃肠道尚不健全,通透性高,食物中的过敏原进入到体液中,可以选择性诱导抗原特异性B细胞产生IgE抗体应答,然后IgE抗体的可结晶段(Fc段)与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的IgE受体结合完成致敏过程。在正常状态下的机体,对从呼吸道吸入和通过胃肠道摄入的过敏原可以产生免疫耐受。对于过敏体质的人和动物,通过这些途径进入的过敏原则可使机体处于致敏阶段。在激发阶段,相同的抗原再次进入机体时,通过与致敏肥大细胞/嗜碱性粒细胞表面IgE抗体特异性结合,使之脱颗粒,释放出组胺、5-羟色胺、白三烯、前列腺素及嗜酸性粒细胞趋化因子等大量生物活性介质,作用于效应组织和器官,引起局部或全身过敏反应。
    食物过敏主要是以Th2型免疫应答为主。机体摄入食物中所含的外源性蛋白质后,食物抗原透过肠道黏膜进入固有层,与抗原呈递细胞(APC)结合,由APC呈递给T细胞,诱导Th2型细胞因子IL-4、IL-5和IL-13的分泌。这些细胞因子与其受体结合,促进抗体IgE的产生和肥大细胞、嗜碱性粒细胞数量的增加,最终导致过敏性疾病的发生。

1.3.2 非IgE介导的食物过敏
    食物过敏的临床表现中,一系列胃肠道紊乱,包括食物蛋白刺激的结肠炎,过敏性嗜酸性粒细胞的胃肠炎、乳糜泻等,主要是非IgE介导的,这些反应涉及IgA、IgM、IgG抗体。在这类过敏反应中,释放 Th2 细胞因子及缺乏调节 T 细胞的细胞因子是导致食物过敏的重要因素。目前,非 IgE 介导的免疫反应机制并不很清楚,但也有不少研究进展:如食物导致的特应性皮炎是由于过敏食物激发 T 细胞,通过 T 细胞表达皮肤归巢淋巴抗原而形成。例如牛奶对 T
细胞刺激反应导致的α-肿瘤坏死因子的升高,可导致肠炎综合征。另外,体内一些化学组胺释放剂以及含有组胺的食物都会直接作用于肥大细胞,引起过敏反应。

2 益生菌在食物过敏中的防治作用
    食物过敏的症状主要有皮肤反应(风疹、湿疹和血管性水肿)、呼吸道反应(鼻炎和支气管炎)、胃肠道反应(肠道痉挛和腹泻)和心血管疾病等,最严重的甚至还会导致过敏性休克。因此,在临床上食物过敏不容忽视。目前,在预防和治疗食物过敏性疾病方面已有很多报道,唯独益生菌疗法备受青睐。因为益生菌作为肠道中的土著菌群不仅可预防和治疗食物过敏,而且还能通过分泌γ干扰素(IFN-γ)、IL-10和转化生长因子β(TGF-β)等细胞因子,以调控机体的免疫应答,恢复免疫系统的动态平衡。
    益生菌可激活集合淋巴小结中的调节性T细胞(Treg)分泌TGF-β和IL-10,抑制IgE的产生,从而抑制Th2型免疫应答,使机体的免疫系统处于动态平衡。因而,益生菌可以诱导Th2向Th1的转化,使Th1处于活化状态,Th1反应增强,而Th2反应减弱,从而减少IL-4等细胞因子的释放及IgE的合成,使Th1/Th2失衡得以调整。Repa等在动物实验中证实了乳酸菌能诱导产生IL-12和IFN-γ,降低IL-4、IL-5和IL-13,促进了Th1型免疫应答,抑制过敏的发生。同时,益生菌促使Th细胞分泌细胞生长及分化因子,产生相应IgG阻断抗体,大量IgG阻止已和组织肥大细胞相结合的IgE与抗原的结合,封闭IgE功能。除此以外,T淋巴细胞也受到刺激,释放多种因子,这些因子作用于单核巨噬细胞系统,使之向病灶部位聚集,B淋巴细胞和NK细胞也活化、增多,IgM、IgG增加或趋于正常,进一步增强机体的抗感染免疫能力。
    综上说明,益生菌能通过调节机体的免疫应答,平衡细胞和体液免疫应答,使免疫系统处于一个健康和稳定的状态,抑制过敏的发生。益生菌作为肠道微生态的平衡者和肠黏膜免疫系统调节者,已广泛应用于过敏性疾病的临床治疗,有不少研究证实了益生菌对预防和治疗食物过敏确实有一定的作用。Kalliomaki的研究发现,给予其父母或配偶患过敏性湿疹、过敏性关节炎、哮喘等疾病的孕妇,服用乳酸杆菌LGG,其子女从出生后至6个月也给予LGG,结果婴儿过敏性湿疹的发生率较对照组下降约一半。同时,对过敏性湿疹高危婴儿进行4年追踪研究发现,53名服用LGG的婴儿中有14名患过敏性湿疹,而服用安慰剂组的婴儿有25名发病。这表明益生菌对食物过敏的发生具有一定的预防作用。Viljanen等在一项试验中显示,LGG能下调过敏婴儿抗体IgE的产生,缓解了牛乳过敏婴儿过敏性皮炎的症状。Kim等在动物实验中给小鼠卵清白蛋白-霍乱毒素(ovalbumin-choleratoxin,OVA-CT)灌胃,诱导食物过敏。当给予双歧杆菌BGN
4、干酪乳杆菌911时,其OVA-特异性IgE、总IgE和IgG 1降低,肥大细胞脱粒和鼠尾上的症状有所减轻,这说明BGN
4和干酪乳杆菌对治疗食物过敏有一定的疗效。刘欣等试验证实了益生菌可以通过提高Treg细胞增殖和免疫抑制的细胞因子IL-10来改善由于过敏引起的犬异位性皮炎。这说明益生菌对犬只过敏有一定的治疗效果。

3 结语
    益生菌作为食品和药品的形式出现以来备受青睐,从人体试验、动物模型、体外实验和对益生菌产品的市场调查,都证实其基本上无任何不良反应,且还可延年益寿。因而,服用益生菌预防和治疗食物过敏已形成趋势,并且具有一定的实际效果。研究表明,猪、狗等动物的胃肠解剖学和生理学、营养需求、黏膜免疫学等方面都与人类是相似的,发生食物过敏的机制也与人类相似,且食物过敏的发生率、胃肠道和皮肤的过敏临床症状亦相似。因而,这将为临床兽医使用益生菌防治宠物食物过敏提供指导意义。

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