无害花粉为何引发过敏
春天,一个美好的季节。但对于《新知周刊》的一位动物学作者来说,这季节却如同炼狱。原因很简单,她对花粉严重过敏。和她遭遇相似的人并不罕见,很多人在这个季节里都多少会出现些喷嚏、瘙痒之类的问题。过敏跟前面说的慢性炎症一样,都和人体免疫系统的“错误行动”有着很大关系。
过敏无害物引发剧烈反应
“过敏”很容易理解,就是人体对一些本来“无害”的物质产生强烈的反应。“发炎”是最常见的反应,与之相关的包括流鼻涕、红眼、耳朵堵塞、皮肤瘙痒等等,其他的反应包括呕吐和腹泄等等。甲之蜜糖,乙之砒霜,“有害无害”在不同物种之间的理解有很大差异,比如Bt蛋白能杀死鳞翅目昆虫,但对人体无害。但是,有时对多数人无害的物质,对有些人来说就能引起很大的不适,甚至危及生命。比如春天多数人为满园的花香而倾倒,而有些人却因为吸入花粉而鼻子堵塞,痛苦难当。
1906年,维也纳的儿科医生皮尔奎特(ClemensvonPirquet)发现他的一些患者对一些一般来说无害的物质,比如灰尘、花粉和一些食物过敏,于是发明了“过敏”(allergy)这个词,它是希腊文“异质”(allos)和“作用”(ergon)的结合体,在中国也被译作“变态反应”。1963年,盖尔(PhilipGell)和柯姆斯(RobinCoombs)定义了四类过敏,它们的区别主要是过敏反应的快慢,第一类过敏几秒种到几分钟就有反应,第四类过敏要一天或几天后才有反应。“变态反应”仅仅用于指代第一类过敏,也就是过敏反应最快的那类。
原因免疫系统的误击事件
那么,为什么人体会过敏呢?和很多“慢性炎症”一样,过敏也是免疫系统的“误操作”。最常见的情况是,有一种叫“免疫球蛋白E”(IgE)的抗体激发了白细胞中的肥大细胞和嗜碱细胞的过度反应。
抗体是用来对付外来入侵者的特殊武器,这类蛋白质可以和入侵物体的蛋白质相结合,就好比一把钥匙开一把锁,而这类“入侵者”就是“抗原”。抗体有各种作用,比如IgM抗体与抗原结合后启动化学警报器,还能把入侵者相互连接起来,聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬。当抗体与抗原结合后,嗜碱细胞与肥大细胞释放组织胺一类物质促进炎症的发展。
不同的IgE抗体对应着不同的物质,有的物质对人体没什么危害,但是因为人体内存在对应着它的IgE抗体,这些物质也就莫名其妙地成了“抗原”,一进入人体就会引起发炎反应,也就是“过敏”。
大多数的过敏原都是对应着某种IgE的蛋白质,在少数情况下也会有一些非蛋白质的有机物成为过敏原。比如有些人对常春藤、毒橡树、漆树等树种过敏,这些树种的共同特点就是能发散一种叫“漆酚”的物质,这种物质本身不是蛋白质,但它落到人体表面的时候,会改变皮肤细胞膜的形状,让T细胞以为这些细胞是入侵者,激起发炎反应。漆树因此被《中国植物图谱数据库》收录在“有毒植物”一栏。
食物过敏原五花八门
很多过敏原是通过空气传播的,比如花粉、灰尘、尘螨等,会引起过敏性鼻炎,还会因为呼吸道肿胀变窄和黏液增加而引发哮喘。除了空气传播的物质,常见的过敏原还有食物、昆虫叮咬以及药物反应。而最常被提到的过敏是食物过敏,反应包括腹痛、腹胀、呕吐、腹泄、皮肤红肿瘙痒等。
坚果的过敏很常见,最常见的是花生过敏,这种过敏的后果可能很严重,还记得《生活大爆炸》里那个一吃花生就会因过敏而满脸肿胀的霍华德吗?另外有人对胡桃、松子、核桃等坚果过敏,还有人对芝麻等油料作物过敏。
过敏问题是转基因食品安全检测中一个重要的项目。美国先锋公司的科研人员在对大豆作品质改良时,发现巴西坚果(Bertholletiaexcelsa)中有一种蛋白质(2Salbumin)富含甲硫氨酸和半胱氨酸,并将这一基因转到大豆中。但他们发现一些人对巴西坚果有过敏反应,而且引起过敏反应的正是这一蛋白。他们随即对带巴西坚果这种蛋白的转基因大豆也进行检验,发现对巴西坚果过敏的人对这种转基因大豆也过敏。该公司于是取消了研究计划。这是迄今所发现的转基因食品中因过敏而未被商业化的唯一例子。
世界上有1/50的小孩子对鸡蛋过敏,但大多数孩子过了5岁就脱敏了。乳制品过敏也相当常见。有趣的是,大概有1/10的乳制品过敏的人也不能吃牛肉,因为牛肉中有一种蛋白也是牛奶含有的。
顺便说一下,乳糖不耐症可不是过敏哦,它的原因是有些人不能消化乳糖造成的肠胃问题,但这其中却没有发炎反应。所以《生活大爆炸》里的伦纳德跟过敏没有关系。
其他的致敏蛋白包括大豆、小麦、鱼、贝类、水果、蔬菜、辣椒、食品染料、鸡和一些食品添加剂。有些过敏匪夷所思,有人患有小麦蛋白过敏症,他们必须食用特指的面粉。
环境太干净了易过敏
除了过敏原,过敏还跟什么因素有关系呢?其实,过敏和基因有很大关系。同卵双胞胎在70%的情况下对同样的东西过敏,而非同卵双胞胎只有40%的情况对同样的东西过敏。过敏的父母更倾向于生下过敏的孩子。但是有些过敏反应并不严格遗传,比如说父母对花生过敏,孩子可能会对豚草过敏。
科学家们认为有些过敏是遗传性的,有些过敏是后天形成的,和成长的环境有关。有一种说法是,如果机体开始的时候处于过度洁净的环境中,免疫系统缺乏“实战演练”,那么长大之后免疫系统就会对很多外来物质“大惊小怪”。有研究发现,大家庭中患花粉热和湿疹这样的过敏性疾病的比例要小于独生子女,这就是因为在大家庭中生活的孩子很容易受到兄弟姐妹携带的病原体的威胁,免疫系统在幼年时就得到足够的锻炼,发展中国家的自身免疫疾病比例远小于发达国家,而随着一些发展中国家变得更加富裕和干净,自身免疫疾病开始增加。而随着各种抗生素使用的增加,哮喘等和免疫失调有关的疾病也在增加。
参与中欧联合科学项目“人体肠道菌群元基因组研究”的恩里奇(DuskoEhrilich)说,瑞典50%的人患有过敏症;而离瑞典不远的爱沙尼亚却只有10%的人患有过敏症。后者的社会经济发达程度远不如前者。这或许说明卫生条件(太好)和过敏症有关,而过敏症又可能和肠道细胞有关。所以,中国人说的“不干不净,吃了没病”可能真的有道理。
也有另一个方向的例子,如果过分暴露在一种物质里面,过敏的可能性会增加,橡胶过敏就是例证。临床研究表明,一般人群中约有1/800的人对橡胶过敏,但是医疗部门的人却有7%到10%的人对橡胶过敏。研究者认为医疗手套、手术服等橡胶制物品使过敏原非常集中,让医疗人员比一般人更多地表现出过敏反应来。顺便说一下,对橡胶过敏的人也可能会对香蕉过敏,这可不是绕口令,因为香蕉里含有和橡胶类似的蛋白质。
治疗关键是避免过敏原
治疗过敏的最简单方法是远离过敏原。有时候,人并不清楚自己对什么过敏,医生可以通过致敏性试验找到过敏原。最笨的方法是把微量物质注入皮下观察反应。还有一种有趣的测试叫“挑战性测试”,就是让病人吃下、吸入小剂量的可能造成过敏的物质。这种方法确实很有“挑战性”,所以不到迫不得已不会使用,在使用的时候要有专职的过敏科医生监督。但是完全避开过敏物质是不可能的,有时还需要药物治疗。药物治疗的主要原理就是治住身体里那些制造紧张气氛,调动军队乱开枪的家伙们,包括抗组织胺类药、肥大细胞稳定剂等,也有一些治疗发炎症状的药。
因为科技的发展,人们对过敏的了解越来越充分,人类也开始主动出击打败过敏,比如研究食物中到底哪种蛋白质致敏,以生产低致敏性食品。但是,人类对过敏的认识还有很多未知领域,在很长一段时间里,科学家仍然需要仔细研究人类难以捉摸的免疫系统,想办法防止它的误伤。
新知专题采写/本报记者刘铮
本专题感谢:刘卫一(北京儿童医院耳鼻喉科副主任医师)
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