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GEO杂志:环境越好越易患过敏?“文明之症”怎么破

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发表于2015-3-9 09:32
来源: GEO杂志
所属分类:GEO计划
编者按
过敏现象的快速增加令研究人员和医生们大为不解。可以确定的是,遗传在过敏症的形成中扮演着一定角色。然而,仅靠遗传不足以解释过去数十年来过敏症增多的原因。因此,科学家们正在不断而急切地努力寻找自我保护措施和潜在的预防机制,以便能够将诊断和治疗方式向前推进。至于调查研究的结果,出乎意料之外,却又在情理之中。
▉ “农场假说”和“卫生假说”照进现实

调查人员带着吸尘器、样品瓶和问卷出发了。他们的目的地是位于德国南部、奥地利以及瑞士的数千个农舍。他们的搜索对象微小而隐秘,却有可能帮助孩子们远离过敏。

科学家们从牲口棚的墙上刮下污泥,采集人们早餐喝的牛奶样品。他们还要依据事先制订好的严格程序用吸尘器从8000个儿童床的床垫上吸取看不见的颗粒(每吸一平米要用一分钟的时间)。之后,实验员和程序编制人员们还要花费多年的时间对如此大量的数据进行分析。

艾瑞卡·冯·穆修斯是这个有15个国家的150名研究者参与的大型项目的组织者。“在农场长大的儿童患哮喘和花粉热的可能性比城市长大的儿童小五倍。”穆修斯说道。来自芬兰、加拿大和新西兰的超过30项研究证实了这个“农场假说”。“我们尚不清楚到底是什么保护了在传统乡村生活的儿童,”穆修斯说道,“但如果能够查明这点,就可以让许多过敏症患儿的生活变得更加轻松。”

如今,越来越多的儿童——尤其是居住在城市里的儿童——患上了过敏症。世界各地的免疫学家都在寻找这一现象的原因,并且在近几十年逐渐对这个“文明之症”的形成与蔓延有了了解。

在美国,这种疾病的泛滥似乎与“米老鼠”的走红不无关系。“1955年之前,孩子们放学后都到室外玩耍,”美国过敏、哮喘及免疫学学会前主席托马斯·普拉茨-米尔斯说道。而当这个大受欢迎的卡通形象占领了电视荧幕时,越来越多的淘气鬼变成了清洁环境中狂热的电视迷。

近几十年来,西方国家的人们不仅创造了全新的人造生活环境,还改造了家庭结构。由此,英国科学家大卫·斯特拉臣于1989年提出了“卫生假说”。斯特拉臣对17000名儿童进行的研究表明:兄弟姐妹的数量越少,患花粉热的几率就越大。也就是说,孩子越多,细菌越多,过敏越少。

当家被改造成一尘不染的卫生空间的同时,空气和水却越来越脏。艾瑞卡·冯·穆修斯的首个研究领域解释了环境污染和过敏之间的关系:“德国的统一让我们意识到,这是一个可以通过对比东西德的空气来确定污染和过敏、哮喘之间的关系的好机会。”为此,她从东德那些倍受污染的地方——如比特费尔德、梅泽堡、莱比锡和哈雷,以及闪烁着化学污染物光晕的萨勒河——采集了大量数据。

然而研究成果却让人极其失望:数据显示,相较于干净的慕尼黑,生活在莱比锡被二氧化硫严重污染的空气中的儿童患哮喘和过敏症的人数更少。统一后,随着空气质量的持续改善,东德患相关疾病的儿童却越来越多。

这个有悖常理的发现背后究竟隐藏着什么样的规律?

德国统一后,东德的人口出生率急速下降。这不禁让我们联想到大卫·斯特拉臣关于家庭成员多少与过敏发生比例之间的研究结果。此外,在新生儿数量减少的同时,儿童们在幼儿园里度过的时间也在缩短。同那些婴儿时期就上托儿所的儿童相比,后来才去或根本没上过幼儿园的儿童患过敏症的可能性更低。

但对艾瑞卡•冯•穆修斯来说,这仍不足以彻底解释过敏症儿童数量逐渐增多的现象。“这一东、西德现象很难理解,”她说,“我们猜测,可能是因为他们的生活环境中出现了某些新的元素,或者某些曾经存在的东西消失了。”

▉ 人进了城,免疫系统还活在田园牧歌中

为此,科学家们回到了农场:到底是什么在保护着那里的儿童们?

在描述农场的生活时,艾瑞卡•冯•穆修斯这样描述道:“奶牛是必不可少的,最好还能同时饲养着其他品种的家畜。牲口棚中铺着稻草,谷仓中堆着粮食,兄妹成群结队,每天饮用的牛奶直接来自牛棚……”

不过,穆修斯警告说,这个画面也许是一首不错的田园诗,但人们却不能由此浪漫地认为,直接喝天然牛奶是最好的选择。生牛奶可能会带有潜在的致命病菌,尽管生活在农庄的儿童已对此习以为常,但对于城市居民来说却是非常危险的。

如果孕产期的女性经常在农厩和谷仓劳作,她所产下的孩子会对过敏症拥有强大的抵抗能力。此外,这些孩子还会经常饮用生牛奶。这一切都证明:在生命早期阶段发展起来的免疫有着显著的抗过敏效果。

相比之下,全职农夫的孩子能够比兼职农户的孩子更好地抵御过敏症,而那些居住在乡村却不从事农业劳作的家庭中的孩子患过敏的几率和城市儿童相差无几。因此,虽然在农场度假十分美好,但却并不能预防过敏。这样看来,只有出生在充满各种各样微生物的传统农舍之中,你才能拥有一身抵御过敏的铠甲。

一项新的研究结果证明了这一结论:科学家们在美国极端保守的阿米什人的乡村重复了之前在瑞士乡村所做的调查。结果表明:居住在拒绝进步科技的基督教社区、来自人口众多的大家庭、按照200年前的乡村方式生活的儿童对于哮喘和过敏的抵御能力比现代瑞士乡村的儿童强许多。

出现这种情况的原因可能是:城市中的微生物比较少,生活在这种环境下的儿童的免疫系统忘记了如何区分微生物中的敌和友。从进化的角度来看,人类似乎在一夜之间抛弃了曾经的“家园”:我们突然从一万年前的农耕环境中逃离,而我们免疫系统的设定却依然针对着那时的环境,试图在奶牛和山羊、花粉和细菌、兄弟姐妹和肠道细菌的刺激下为身体提供保护。

▉ 救命稻草?微生物版“农村包围城市”

如今我们无法回到也不想回到那个曾经为我们量身定制的世界。于是就有了这样的问题:能否研发出一种能够骗过过激的免疫系统、让它误以为身处具有镇静作用的“家”的环境之中的物质?

“事实上,我们已经从农厩的空气里成功分离了两种具有潜力的细菌。”艾瑞卡•冯•穆修斯告诉我们。含有这些细菌的鼻喷雾剂可以有效地防止实验用老鼠出现过敏性哮喘。

尽管如此,这位科学家在谈及她的成果时并不那么兴奋。穆修斯担心地说:“仅仅几个单独的细菌是不会对人类有太大帮助的。”最理想的办法是利用许多“配料”混合出一杯“鸡尾酒”。但这款“魔法饮料”的成本也会非常高,因为其中每个单独的抗过敏成分都要经过昂贵的审批程序。如果是针对孕妇和儿童研制的,要求和花费还会更高。

“我们必须在一个新的维度里进行思考,”艾瑞卡•冯•穆修斯说道。自从路易·巴斯德于19世纪创立微生物学以来,科学家们始终将注意力聚焦在个别微生物和少数健康“杀手”上。然而,微生物的数量和种类都是无穷的。每个成人都携带有100万亿个细菌细胞,其数量是我们身体细胞的10倍。它们存活于菌群、消化器官、肺部、皮肤和口腔内,和我们一起共同书写着人类的进化史。只有了解了我们身体中的微生物,了解了它们之间复杂的联系,才能够完全解开过敏症之谜。在此之前,我们的任何发现都只能被称为意外惊喜。

她只能靠营养丰富的饮料来获取所缺的维生素并且只能戴着橡胶手套为孩子准备上学时的课间水果

艾瑞卡•冯•穆修斯不经意地提到了这样一个意外发现:

这个发现仍旧和前面提到的农场研究有关。在这次研究所收集的800个牛奶样品中,有些取自漏斗,有些取自奶牛乳房。科学家们原本以为生牛奶是通过它所含的微生物——即那些为了让牛奶放心饮用而本应被杀灭的致病细菌来实现其预防过敏的作用的。但分析表明,使防护机制起作用的根本不是微生物,而是乳清蛋白。冯•穆修斯认为,如果儿童饮用含有这种蛋白的牛奶,患哮喘的风险会下降40%~50%。“而我们所要做的,只是换一种牛奶加工方式,”她说,“连审批程序和临床测试都可以省了。”

撰文: Klaus Bachmann、Susanne Krieg、Fred Langer
图片: Andreas Rege

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本文章关键字: 过敏 遗传 细菌 免疫系统 卫生

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