衛生假說

衛生假說是指在兒童早期到的感染越少,則日後發展出過敏性疾病的機會愈大。雖然衛生假說並無法解釋所有與過敏性疾病有關的現象,有一些研究甚至對此假說提出反駁,但衛生假說的證據遠比反駁者的證據多,多數學者也認可此假說有一定的正確性及參考價值。

基本介紹

  • 中文名:衛生假說
  • 起源時間1989年
  • 發現者:Strachan
  • 病因:Th2分化的結核病感染逐漸減少
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衛生假說-概述

20世紀80年代以來,氣喘過敏性體質的盛行率有明顯上升的趨勢,尤其是在西方國家或大多現代化國家。當這種趨勢無法單純地以基因改變或診斷工具的進步來獲得完美解釋時,有些學者開始研究人的生活環境和過敏性疾病之間的關係,從而發展成了“衛生假說”。
其最早起源於1989年,Strachan發現幼年時的反覆感染降低了日後發生感染的機率。
1994年,Romagnani認為過敏性疾病逐年升高的趨勢與兒時感染疾病的機率大幅降低有關,尤其是Th2分化的結核病感染逐漸減少是過敏兒童漸增的重要因素。
1995年Strachan更指出目前家庭成員數目逐漸減少使家人之間互動感染的機率降低,這正是促使西方國家過敏性疾病逐年上升的主要因素。因此,“衛生假說”即指過敏性疾病盛行率之增加,源於幼年時感染率的降低。

衛生假說-理論研究

依據“衛生假說”的觀點,兒童早期得到愈多感染,則日後發展出過敏性疾病的機會愈低。那么是否能利用注射或口服藥品創造出一個仿真感染的情況,沒有真正感染的風險,卻可以刺激衛生假說的相關機轉,進而預防過敏性疾病的發生?
一項在英國進行的研究收集了超過一萬三千個嬰兒予注射麻疹疫苗,在他們五歲的時候作統計顯示,其患乾草熱及濕疹的機會與未注射麻疹疫苗的兒童相比並無差異。有動物實驗顯示卡介苗能預防呼吸道過度敏感的情形,可能是透過Th1的免疫反應機轉。
但也有研究示在人類嬰兒期給予卡介苗的注射並無法預防將來過敏體質的發生。經研究統計的結果,服用乳酸桿菌能夠預防兒童的異位性皮炎。至於對呼吸道過敏的效果,動物實驗的結果顯示,乳酸桿菌能夠防止老鼠發生呼吸道過度敏感的情形。回顧性的研究則發現食用發酵過的含有乳酸桿菌的蔬菜可以降低氣喘的發生率。
然而,也有研究結果顯示口服乳酸桿菌並無法有效預防氣喘的發生。

衛生假說-影響因素

T輔助細胞

T輔助細胞可分化為兩型(Th1及Th2)
當外來抗原入侵,巨噬細胞等受到刺激便會分泌細胞介素來介導CD4細胞的分化。IL-12的生成量若大於IL-4,則CD4細胞分化為Th1,相反地,若分泌出的細胞介素以IL-4為主,CD4細胞則會分化為Th2。Th1所引發的免疫反應是由IL-2及IFN-r介導的細胞反應,而Th2所激發的則是體液反應,參與此反應的細胞介素以IL-4、-5、-10、-13 為主。Th1及Th2間存在動態平衡,Th1的免疫反應旺盛,則Th2的活性及功能會受抑制而大幅降低,反之亦然。
包含氣喘等過敏性疾病的產生常涉及免疫功能紊亂,主要源於Th2的過多進而分泌IL-4、-13等刺激B細胞產生IgE後引發一系列的過敏反應。而對於抵抗外界各種微生物的刺激,Th1占有重要地位,外來感染愈多,Th1受到的刺激愈多,其被活化的數目也愈多,IFN-r的分泌量也愈多,其結果便是Th2的免疫反應受到抑制。

內毒素

內毒素是一種脂質多醣體,是格蘭氏陰性菌細胞膜外層的成分,會誘發人體的原始免疫系統,使樹突細胞巨噬細胞分泌大量IL-12,從而影響後天免疫系統的發展。NK細胞等受到IL-12的影響,產生了大量的IFN-r。在IL-12和IFN-r共同作用之下,Th2所分泌的細胞介素(IL-4、-5、-13)就會受到抑制而偏向Th1免疫反應的發展。因此,人類在孩童期若充分暴露於內毒素或其它微生物的刺激,則將來患過敏性疾病的機會將大大減低。
流行病學部分調查顯示某些人較不會對過敏原產生敏感反應,或較不易患過敏性鼻炎和氣喘。其共同特徵是都在孩童時期經歷過顯著的呼吸道(麻疹結核菌)或胃腸道(A型肝炎,幽門桿菌,鉤蟲等)感染。在鄉村長大的小孩也較都市兒童更不易發展為過敏體質,間接證明衛生習慣改善的同時將會增加氣喘或其它過敏性疾病的發生率。
在“衛生假說”中,須有適量的內毒素來引發正常的一型T細胞免疫反應,過多或過少量的內毒素對免疫系統的發展皆是不利的。此外,暴露內毒素時的年齡,環境中的內毒素輔助因子,以及遺傳基因亦是免疫系統發展是否會形成過敏性體質的重要因素。

其他因素

1、暴露內毒素時的年齡:提早暴露到感染原可以預防過敏性疾病的產生 ,而在過敏體質產生後才被感染 ,則會使過敏性疾病加重。因此暴露內毒素時的年齡對於過敏性體質的發生很重要 ,通常必須在過敏原敏化之前接觸到適量的內毒素才是最安全有效的。
2、環境中的內毒素輔助因子:自然暴露於環境中的某些其它微生物成分(內毒素輔助因子) ,亦有可能會影響免疫系統的發展。倘若內毒素再加上這些輔助因子 ,將可加強免疫調節作用,而預防過敏性體質的發生。如細菌DNA中的未甲醇化CPG序列活化TLR-9與已被內毒素活化的TLR-4互動作用 ,可加強免疫調節作用。
3、遺傳體質:接觸內毒素後引發的免疫反應與遺傳體質有密切的相關性。非過敏體質的人會產生明顯的全身性反應 ,如體溫上升,白細胞數上升 ,及CRP上升,而過敏體質的人則較無此反應 ,顯示對於內毒素免疫反應較差的人 ,較容易發展為過敏性體質
4、飲食及藥物對腸內菌的族群分布和數量的改變也被認為會影響Th1和Th2之間的消長。日後會發展出過敏性疾病的嬰兒他們的腸內菌比例分布與其它人有顯著的差異。他們的胃腸道有較少的腸球菌,雙歧桿菌和較多的梭狀芽孢桿菌及金葡菌。抗生素的使用亦會增加過敏性疾病的發生率。有研究指出,長時間哺育母乳,避免使用抗生素,和食用發酵過且含有乳酸桿菌的蔬菜可降低過敏體質的發生率。老鼠實驗也證明部分腸內菌可提升Th1的免疫反應。
5、鄉村的生活環境也可以降低過敏性鼻炎,氣喘 ,和氣道高反應性,主要源於鄉村中的細菌內毒素較多。生活在農村的兒童,他們將來患過敏性疾病的機會遠較其它兒童低。但也有研究指出 ,都市兒童在嬰幼兒時期若時常感冒或常與其它小孩接觸,則日後患過敏性疾病的機率會大幅降低。
6、A型肝炎或許可當成衛生環境不佳的一個指針,義大利南方的一項研究指出,在軍校學生中檢出A型肝炎抗體陽性者,其患過敏性疾病的比例較低。麻疹病毒能刺激Th1的免疫反應,而降低過敏性疾病的發生率。
一項在蘇格蘭的研究結果顯示,三歲以上的小孩若得過麻疹,則他在十至十四歲時患氣喘的機率將大幅降低。肺結核感染亦如同麻疹均能激發Th1的免疫反應。一項跨國性研究的資料顯示,曾暴露於結核桿菌的兒童將來患氣喘及過敏性鼻炎的機會確實較低。在義大利南部的研究顯示,曾感染過囓齒動物毒漿體原蟲和幽門桿菌的兒童較不易患有乾草熱和氣喘,而且他們血清中的IgE濃度較低,過敏原皮膚測試也常呈陰性。該研究的作者認為經由糞口傳播的感染能保護兒童,使他們較不易發展出過敏體質。

衛生假說-反對意見

1、Th1除了能在人體受感染原刺激時激活細胞反應的免疫防衛機制,也同時參與一些自體免疫疾病的致病機轉,包括Ⅰ型糖尿病,甲狀腺疾病,和類風濕性關節炎。雖然過敏性疾病在過去三十年來有增加的趨勢,但是與Th1免疫反應有關的疾病的盛行率並沒有明顯下降。
而一項在歐洲進行的流行病學調查顯示Ⅰ型糖尿病的發生率近年來逐年增加。而另一個橫跨歐洲與非歐洲國家的大規模研究則發現, Ⅰ型糖尿病與氣喘的發生率之間存有正相關。此外也有研究顯示有過敏症狀的人有較高的機會同時合併Ⅰ型糖尿病,甲狀腺疾病,或類風濕性關節炎。可見Th1與Th2免疫反應間的反向關係並不是完全正確,也無法用以解釋所有的情況。
2、嬰兒期常見的呼吸感染能夠預防將來過敏性疾病的發生,但如果病毒感染太過嚴重,則會出現完全相反的情形,如感染RSV會引發毛細支氣管炎,還可能使其在將來發展出過敏體質。研究顯示,感染RSV致毛細支氣管炎的兒童於數年後再追蹤時,肺功能會明顯下降,而氣道高反應性的病例也會增多。另外有研究顯示,若在嬰兒期感染呼吸道合胞病毒而導致毛細支氣管炎,則在七歲大時會發現他們容易患氣喘,聽診時易聽到喘鳴,對皮膚敏感性測試的結果也容易呈現陽性

衛生假說-實驗與套用

2000年以來,有許多研究尋找如何使T細胞免疫反應傾向於第一型的方法,例如提倡早期接觸農村生活型態,嬰幼兒時期的呼吸道感染,改變腸道菌群(服用益生菌包括乳酸桿菌與比菲得氏菌)等等,皆是以“衛生假說”為基礎,企圖形成第一型T細胞免疫反應傾向的體質。

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