在皮刺试验中,只有7%的阿米什儿童对一种或多种常见过敏原产生阳性反应,而一般美国人群中这一比例超过了一半。无论是花粉、宠物皮屑还是花生,如今的过敏似乎几乎无法避免。但有一群人似乎几乎免疫,这让研究过敏的专家感到困惑。
尽管过敏疾病在工业化国家和发展中国家的发病率都在增加,但阿米什人却异常且令人费解地具有抵抗力。在皮刺试验中,只有7%的阿米什儿童对一种或多种常见过敏原产生阳性反应,而一般美国人群中这一比例超过了一半。即使来自其他传统农业家庭的儿童,其过敏疾病的发病率也比非农业儿童低,但仍然比阿米什儿童高。
事实上,居住在印第安纳州北部的一个阿米什社区被认为是发达国家中过敏率最低的人群之一。
芝加哥大学人类遗传学系主任Carole Ober表示:“一般来说,在全国范围内,大约有8%到10%的儿童患有哮喘。而在阿米什儿童中,这一比例可能只有1%到2%。”“他们中的一些人确实有过敏症状,但与一般人群相比,比例要低得多。”
现在,Ober和其他研究人员正试图发现是什么让阿米什人和其他传统农业社区与众不同,希望开发出一种可以给予幼儿的保护性治疗方法。例如,含有农场尘埃中的微生物和它们产生的分子的益生菌或精油,可以以某种方式刺激儿童的免疫系统,防止过敏疾病的发生。
亚利桑那大学细胞和分子医学教授Donata Vercelli表示:“某些类型的农业实践,特别是非常传统的农业实践,具有非凡的保护作用,因为在这些社区中,哮喘和过敏几乎是未知的。”“在这些农业人口中进行的研究是关键的,因为它们告诉我们,保护是可实现的目标。”
阿米什人是一个基督教团体的成员,他们从事传统农业——许多家庭生活在单一的奶牛场,并使用马匹进行田间作业和交通。截至2024年,大约有39.5万名阿米什人生活在美国,主要集中在宾夕法尼亚州、俄亥俄州和印第安纳州。
在过去的一个世纪里,过敏疾病的发病率——包括花粉症(过敏性鼻炎)、哮喘、食物过敏和湿疹——急剧上升。花粉症,即对树木、草和杂草花粉的过敏反应,于19世纪初成为第一个被确认的过敏疾病,并在1900年时在欧洲和北美达到了流行病的水平。
20世纪60年代,儿童哮喘的发病率急剧上升,这种疾病在吸入过敏原时会导致气道收紧。从90年代开始,发达国家的食物过敏症,包括牛奶、花生和鸡蛋过敏,也出现了上升趋势。
城市化、空气污染、饮食变化和室内生活方式通常被认为是可能的因素。
1989年,美国免疫学家David Strachan提出“卫生假说”,认为儿童早期接触微生物有助于保护免受过敏疾病,通过促进健康免疫系统的发展。
研究发现,出生在大家庭中的儿童较少患花粉症和湿疹。Strachan想知道,与年长的兄弟姐妹不卫生的接触是否能防止过敏。
后续的研究支持了这一假说,例如,与更多家庭宠物一起长大的儿童较少患哮喘、花粉症或湿疹。然而,比拥有年长的兄弟姐妹或宠物更有益的可能是生长在农场。(超过150年前,花粉症被称为“贵族疾病”,几乎只局限于社会的上层阶级。农民似乎相对免疫。)
这一“农场效应”已被全球农业人口的研究证实,包括在美国、欧洲、亚洲和南美洲。但在农业社区中,最显著的效果出现在阿米什人中。在Ober、Vercelli及其同事对60名学童的研究中,阿米什人的哮喘发病率比另一个美国农业社区胡特尔派(Hutterites)低四倍,后者具有相似的遗传背景和生活方式。
胡特尔派的过敏敏感性(即对过敏原产生抗体,是过敏的第一步)发病率高出六倍。研究人员首先排除了遗传原因;事实上,分析显示阿米什人和胡特尔派儿童在祖先根源上惊人地相似。相反,这两个群体之间的主要差异似乎是幼儿时期接触农场动物或谷仓的程度。
Ober说:“胡特尔派的孩子和怀孕的母亲不会进入动物谷仓。孩子们在12岁左右才开始学习农场工作时才真正接触到动物谷仓。”
当分析阿米什人和胡特尔派房屋的尘埃样本时,他们在阿米什人的家庭中发现了几乎七倍于胡特尔派的微生物负载。随后的实验表明,吸入阿米什尘埃的小鼠在接触过敏原时,其气道的哮喘样症状显著减少。而吸入胡特尔派尘埃的小鼠则没有获得同样的益处。
现在,Ober和Vercelli开始识别阿米什尘埃中防止过敏性哮喘的保护性物质。2023年,他们的农场尘埃分析发现了像运输卡车一样的蛋白质,这些蛋白质装载了由微生物和植物产生的分子。当这些运输蛋白将它们的货物运送到呼吸道内壁的黏液时,它创造了一个保护性的环境,调节气道反应并防止炎症。
罗切斯特大学医学中心食物过敏中心主任Kirsi Järvinen-Seppo表示:“我们不再真正谈论卫生假说了,因为我们现在明白,这不仅仅是你生活的卫生程度。”“这更像是一个微生物假说,因为有益细菌在肠道和其他黏膜表面的定植起着重要作用。”
在生命的头一两年,婴儿的免疫系统正在迅速发展,并且高度容易受到环境刺激的影响,如细菌。一些专家认为,让幼儿接触某些类型的有益细菌可以激活并塑造成长中的免疫系统,从而降低日后患过敏疾病的风险。农场尘埃包含从牲畜和动物饲料中脱落的各种细菌,这些细菌不足以引起疾病,但能够有效地训练免疫系统,使其日后对过敏原的反应减弱。
2021年,Järvinen-Seppo和她的同事比较了65名来自纽约农村社区的老秩序门诺派(Old Order Mennonite)婴儿和39名来自附近罗切斯特的城市/郊区婴儿的肠道微生物组。和阿米什人一样,老秩序门诺派遵循传统的农业生活方式。研究中几乎四分之三的门诺派婴儿被一种与较低的过敏疾病率相关的细菌B. infantis定植,相比之下,罗切斯特婴儿中只有21%。
Järvinen-Seppo说:“在美国和其他西方国家,这种定植率非常低,而在门诺派社区中,这种定植率非常高,类似于一些发展中国家。”“这与自身免疫和过敏疾病的发病率相呼应。”Järvinen-Seppo表示,这些关于农场效应起源的线索代表了预防过敏疾病的重要一步。
专家表示,无论治疗形式如何,对影响全球数百万人、降低生活质量的过敏疾病的预防可能将是巨大的。
Vercelli说:“我不知道我们是否能给每个家庭一头奶牛……但我们正在从这些历史悠久且非常稳定的环境中学习需要哪些类型的物质和暴露。”“一旦我们知道这一点,我认为在创造这类保护策略方面将没有任何障碍。”
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