在农场社区长大的儿童一直被认为比城市同龄人患过敏症的几率低得多。罗切斯特大学医学中心(URMC)的一项新研究提供了一个可能的原因:他们的免疫系统可能更早成熟,而母乳似乎起到了重要的支持作用。
在一项纵向出生队列研究中,研究人员比较了纽约芬格湖地区旧秩序门诺派(OOM)农场家庭的婴儿与罗切斯特市城市和郊区家庭的婴儿,发现农场环境暴露的婴儿在生命第一年拥有更多"成熟"的B细胞和更高水平的保护性抗体。
这项发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上的研究由罗切斯特大学医学中心戈利萨诺儿童医院儿科过敏和免疫学主任基尔西·亚尔维宁-塞波(Kirsi Järvinen-Seppo)博士领导。
"我们一直知道旧秩序门诺派儿童对过敏有显著的保护作用,"亚尔维宁-塞波说。
"这项研究表明,与城市婴儿相比,他们的B细胞和抗体反应基本上提前了。他们的免疫系统似乎在生命早期就更好地配备了应对食物和其他暴露的能力,而不会过度反应。"
抗体产生的早期成熟
研究团队从怀孕到婴儿生命第一年跟踪了母亲和婴儿,收集了脐带血、婴儿血液、粪便、唾液和人乳样本。虽然同一队列的先前论文侧重于T细胞,但本研究检查了免疫的B细胞臂——产生可防止过敏的抗体的细胞——以及这些反应如何因农场和城市生活方式而异。
农场环境暴露的婴儿拥有更多的记忆B细胞和IgG+ B细胞,表明抗体产生系统更早成熟。他们在血液、唾液和粪便中的IgG和IgA抗体水平更高,母亲人乳中的IgA抗体水平也更高。综合来看,这些数据表明在传统农场生活方式中成长的婴儿拥有更强大和活跃的抗体系统。
一个显著的发现涉及鸡蛋特异性抗体和鸡蛋过敏的发展,这是幼儿中最常见的食物过敏之一。研究人员测量了婴儿血液和人乳中的鸡蛋靶向IgG4和IgA抗体,并跟踪了哪些婴儿后来发展出鸡蛋过敏。
他们发现,OOM婴儿血液中鸡蛋特异性IgG4水平更高,OOM母亲母乳中鸡蛋特异性IgA水平更高。在城市婴儿中,这些抗体水平较高与对鸡蛋过敏的保护作用相关。
当家庭被分为三组——旧秩序门诺派、罗切斯特市婴儿未发展出鸡蛋过敏的家庭,以及罗切斯特市婴儿发展出鸡蛋过敏的家庭——研究人员看到了一个清晰的梯度:门诺派母乳中的抗体水平最高,鸡蛋过敏婴儿的母亲母乳中最低,未过敏婴儿的母亲母乳中处于中间水平。
"我们看到了一个连续体:母乳中鸡蛋特异性抗体越多,婴儿发展出鸡蛋过敏的可能性就越小,"亚尔维宁-塞波说。"我们不能从这项研究中证明因果关系,但这种关联是令人信服的。"
并非所有母乳都相同
母乳喂养长期以来一直与预防婴儿期特应性皮炎和喘息性疾病相关,但证据表明它预防食物过敏的效果不太一致。亚尔维宁-塞波认为,这可能是因为并非所有母乳都相同。
"我们的数据表明,当母亲乳汁中含有高水平的食物特异性抗体时,可能有特殊益处,"她说。"并非每位母亲都有,这可能有助于解释为什么关于母乳喂养和食物过敏之间关联的结果不一致。"
为什么门诺派母亲有更多的鸡蛋特异性抗体?一个可能的因素是饮食。旧秩序门诺派家庭通常自己养鸡并经常食用鸡蛋。这种反复暴露似乎提高了母亲对鸡蛋蛋白的抗体水平,这些抗体随后在血液和母乳中出现。
"就像感染或疫苗可以提高你的抗体水平一样,定期食用某些食物也可以做到这一点,"亚尔维宁-塞波说。"门诺派母亲吃更多鸡蛋,这可能帮助她们通过母乳将更多鸡蛋特异性抗体传递给婴儿。"
该研究还发现出生时对其他环境过敏原的抗体存在差异。OOM婴儿出生时脐带血中对尘螨和马的IgG和IgG4抗体水平较高,反映了母亲的暴露情况,而城市婴儿对花生和猫的抗体水平较高。研究团队在脐带血中检测到几种食物抗原,甚至在出生时就检测到抗原特异性IgA,这表明子宫内对食物蛋白的暴露也可能塑造早期免疫力。
"农场效应"对发育中免疫系统的影响
虽然母体饮食和母乳抗体是新论文的核心,但亚尔维宁-塞波强调,"农场效应"几乎肯定是多因素的。
旧秩序门诺派家庭与城市家庭在许多方面不同,这些差异可能影响免疫系统,包括日常接触农场动物和环境微生物、使用井水、较少使用某些抗生素、更长更频繁的母乳喂养,以及早期工作中记录的独特肠道微生物组模式。
门诺派队列还帮助研究团队设计了下一步预防策略。罗切斯特大学医学中心现在正在领导一项随机临床试验,将招募孕妇并跟踪她们通过早期哺乳期。
参与者被分配在怀孕后期和早期哺乳期间定期食用鸡蛋和花生,或避免它们,研究将跟踪母亲的抗体水平和婴儿食物过敏的发展。
"我们已经知道,早期直接向婴儿引入花生和鸡蛋可以降低过敏风险,"亚尔维宁-塞波说。
"现在我们正在询问母亲在怀孕和哺乳期间的饮食是否可以通过她们传递给婴儿的抗体增加另一层保护。最终,我们的目标是将我们从这些社区学到的知识转化为对所有家庭都安全、实用的策略。"
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