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摘要

人体微生物群在免疫系统和食物耐受性的发展中起着重要作用。微生物群是一个复杂的生态系统，受饮食和环境刺激的影响，处于不断的调节中。虽然细菌群落存在于身体的各个部位(呼吸道、肠道、口腔和皮肤)，但胃肠道是最大的、研究最多的宿主-微生物组界面。

微生物群是维持肠道屏障内稳态的基础，肠道失调可导致炎症性疾病。

过敏是最常见的炎症性疾病之一，其特征是对无害物质极度敏感，并受遗传和环境因素，包括微生物群的影响。

在此，我们旨在综述微生物组对过敏性疾病的影响和微生物组衍生治疗的证据。

关键字

微生物群，微生物瘤，过敏，治疗，预防

介绍和讨论

人类微生物群与健康

人体微生物群由真核菌属、细菌属、古菌属和病毒属组成，这些微生物在人体代谢和免疫中起着基础性作用。微生物组的改变与许多疾病的发展有关，如炎症性肠病、肥胖和癌症[1]。

人类与微生物的接触始于生命的最初几分钟，微生物群定殖于新生儿[2]，受出生时与微生物接触的影响[3]，因为胎盘是体贴的无微生物[4]。

分娩条件，阴道或剖宫产(选择性或急诊)，在微生物群的发展中具有重要意义，并对其在过敏和肥胖发展中的影响进行了广泛研究[5-8]。

宿主的微生物群随后受到卫生条件、食物、药物和环境因素的影响[9]。因此，个体微生物群表现出独特的特征[10,11]，根据人体的不同部位，如口腔、皮肤、胃肠道、呼吸道和生殖器，其组成也不同。这是由于许多因素，如:当地的pH值，温度和营养[12]。

人体胃肠道(GI)是人体宿主、环境因子、抗原和微生物之间最大的界面。大约有10个¹³－10¹⁴GI中的微生物，基因组含量高于人类基因组[13]。

微生物和人类有着持久的共生关系。共生微生物是人类健康的基础，调节许多生理功能，降解物质，生产短链脂肪酸[14]和防止过敏致敏[15]。由于这种共生过程，宿主和微生物有时被称为“超级有机体”。

微生物群的环境处于不断的调节中，受到外界微生物和其他非细菌化合物的调节，例如肠道微生物群中的食物和皮肤中的化妆品。突变和微生物失衡(生物失调)和/或机会性微生物可导致炎症刺激和疾病[16]。

微生物群在免疫系统成熟和发展中的影响已被充分描述[17,18]，形成疫苗的功效，对食物[19]和过敏[20]的耐受性。

过敏

过敏一词最早由克莱门斯·冯·皮奎特使用，用来指对[21]物质的过敏。如今，全球约有10亿人过敏，而且越来越普遍。最常见的过敏表现为变应性鼻炎、特应性皮炎、食物过敏和过敏性哮喘[23]。

过敏是一种炎症综合征，其特征是T辅助性(Th)细胞和先天淋巴样细胞[ILC]产生高水平的白介素[IL]-4、IL-5和IL-13(以Th2和ILC2命名)的2型免疫。这一过程也影响B细胞向产生ige的B细胞的类切换[24,25]。

IgE过敏原特异性结合先天免疫细胞(主要是嗜碱性细胞和肥大细胞)中的FC受体，与过敏原第二次接触后释放组胺和脂质介质，促进立即过敏反应和炎症。必须强调的是，这一过程在过敏性休克中可能是致命的[26,27]。

在与过敏原的第二次接触中，Th2特异性细胞也迁移到炎症部位，促进炎症和其他细胞的聚集，如嗜酸性粒细胞[28]。

过敏综合征发展的遗传易感性已被证实，如特异反应性，其特征是易产生高IgE[29,30]。与粘膜屏障、th2 -免疫或免疫调节相关的基因功能障碍也会影响过敏的发生[31-33]。

环境对过敏发展的影响已被证实，例如暴露于许多过敏原或污染物[34]。近年来，许多研究将微生物组与过敏性疾病的发生和治疗联系起来[35,36]。

微生物群和过敏

1989年，卫生假说首次被提出，作为解释过敏发病率上升的一种方式，细菌感染中的Th1/Th17免疫反应可以调节Th2过敏免疫反应[37]。后来，作为反调节和“老朋友”的不同假说被提出[38,39]，总结起来，通过先天免疫受体的免疫刺激可调节Th1/Th2/Th17和T调节细胞(Treg)的分化，不仅调节过敏，还调节其他免疫疾病[40,41]。

这一理论基于对人体研究的观察和相关性[42-44]，在实验模型中得到了验证，其中细菌化合物的先天免疫刺激实际上可以抑制过敏致敏[27,45,46]，从而有可能使用细菌化合物调节已建立的过敏性疾病[47-49]。

过敏-菌群关系不仅存在于局部菌群和局部过敏[如肠道菌群和食物过敏]，也存在于宿主菌群与过敏发展的关系，如肺-肠轴[50]。

肠道菌群多样性低或特定微生物减少的个体更容易发生变应性鼻炎[51]和食物过敏[52]。事实上,Stefka,et al。表明含有梭状芽胞杆菌的菌群对过敏性致敏[15]的损害至关重要。

尽管有证据表明，除了母乳喂养外，在幼龄(3-6胎龄之间)引入常见的致敏食物，如花生、鸡蛋或牛奶，有助于预防食物特异性过敏[57-60]，但关于早期或后期引入食物和过敏的发展，文献存在矛盾[53-56]。使用抗生素会导致过敏[53]。

尽管有证据表明，除了母乳喂养外，在幼龄(3-6胎龄之间)引入常见的致敏食物，如花生、鸡蛋或牛奶，有助于预防食物特异性过敏[58-61]，但关于早期或后期引入食物和过敏的发展，文献存在矛盾[54-57]。

这些观察结果反对使用配方奶作为母乳的替代品，这与诱导牛奶过敏有关[62]。这是可能的，因为母亲的母乳喂养能够调节后代的免疫系统和调节过敏原致敏[63]。

饮食是胃肠道菌群的主要决定因素[64]。高蛋白和脂肪的摄入会导致肥胖拟杆菌肠型和以碳水化合物为中心的饮食会诱发普氏菌菌群。却能合成更多形成虽然饮食摄入的短期变化会影响菌群的组成，但影响的幅度不大，不足以改变肠道型[65]。

高脂肪饮食(HFD)是一种流行的减肥选择[66]，其效果与低脂肪饮食相似，只要能量限制相似[67]。HFD可导致微生物区系和循环炎症标志物的改变[68]，并减少短链脂肪酸[SCFA]的排泄，这可能提示胃肠道疾病的风险增加[69]。金在这方面做了更多的探索,等．这表明高脂肪饮食与过敏性鼻炎的增加有关[70]。

饮食的改变可以在过敏的预防和调节中发挥重要作用[71,72]。这种免疫调节可以通过抗炎化合物的膳食干预[73,74]或通过调节微生物组[75,76]来实现。

高纤维饮食可以影响胃肠道中保护食物过敏[77]和过敏性肺炎症[78]发展的微生物群。Th2过敏谱的消除是通过微生物群衍生的SCFAs的产生发生的，尤其是丁酸和丙酸，它们通过Treg细胞诱导抗炎谱[79]。高纤维摄入还可影响造血和消除过敏性肺炎症，表明肠道-骨髓-肺轴可损害过敏的发展，但也可影响其他免疫反应[78]。

口服丁酸盐还可以直接减轻ova挑战小鼠的肺部炎症和粘液分泌[79]，并通过Gpr109a受体[81]调节ILC2的激活[80]。有趣的是，SCFA不仅促进2型免疫的调节，还诱导Th1和Th17细胞释放抗炎细胞因子IL-10[82][83]，可调节结肠炎、炎症性肠病[84]、类风湿性关节炎、银屑病和慢性丙型肝炎[85]的发展。

孩子过敏的早期发展也可以通过怀孕期间高纤维饮食来抑制，不仅如此，索伯恩,等。提出一种可能的表观遗传修饰作为这种抑制的可能机制[86]。菌群的代谢物也可以促进过敏致敏，因为肠道微生物产生的12,13- dihome可以损害T调节细胞的活性，影响食物耐受性[87]。

益生菌是治疗过敏的另一种机制，如食用乳杆菌应变GG和双歧杆菌lactisBb12(88、89)。这种现象可以部分解释为IgA[90]的增加和分泌IFN- γ[91]或IL-10[92]的能力的增加。

由于胃肠道微生物群失调与不同疾病的发展有关，粪便微生物群移植[FMT]是一种调节胃肠道微生物群的新兴疗法[93]。FMT包括将健康供体粪便中的微生物转移到与不健康胃肠道微生物组相关疾病的受体的胃肠道中[94,95]。

FMT可通过结肠输注或上消化道输送进行，目前正被提议用于溃疡性结肠炎[96]和炎症性肠病[97,98]的治疗。此外，粪便移植已被用于治疗帕金森病动物模型的神经炎症[99]。尽管，该过程存在与多重耐药细菌转移相关的风险[100]。

从过敏儿童或健康儿童身上移植的菌群能够将过敏致敏小鼠转移到小鼠身上[101]，因此提示可能是一种治疗过敏槽FMT的方法。

结论

微生物与宿主的相互作用在免疫反应的调控中起着至关重要的作用。需要进一步的研究来证实通过直接或间接操纵菌群治疗疾病的安全性和有效性。

资金

São保罗州研究支持基金会(FAPESP)拨款:19 / 02679-7。

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