過敏反應有助于抵抗細菌感染

過敏反應是歐洲最常見的疾病之一，據(jù)估計，超過1.5億歐洲人反復出現(xiàn)過敏反應，到2025年，這一比例可能會增加到整個歐洲人口的一半。過敏反應患者最初會經(jīng)歷“致敏”，這意味著它們的免疫系統(tǒng)會發(fā)育出一類特定的抗體，即所謂的免疫球蛋白E抗體（IgE），它可以識別外部蛋白質(zhì)，稱為過敏原。 IgE與表達特定受體FcεR1的細胞結(jié)合并相互作用。體內(nèi)只有少數(shù)表達FcεR1受體的細胞類型，而最重要的細胞可能是肥大細胞，這是在全身大多數(shù)組織中都能找到的一種免疫細胞。

當再次暴露于過敏原時，肥大細胞（IgE與其FcεR1受體結(jié)合）立即通過迅速釋放引起經(jīng)典過敏反應癥狀的不同介質(zhì)（例如組胺，蛋白酶或細胞因子）進行反應。這些癥狀取決于與過敏原發(fā)生接觸的組織，癥狀范圍包括打噴嚏/喘息（呼吸道）到腹瀉和腹痛（胃腸道）或瘙癢（皮膚）。全身接觸過敏原可以同時激活來自不同器官的大量肥大細胞，引起全身性過敏反應。

盡管進行了數(shù)十年的研究并且對IgE和肥大細胞在過敏中的關(guān)鍵作用有詳盡的了解，但是人們對這種“過敏現(xiàn)象”背后的生理學機制仍未完全了解。 2006年， Stephen J. Galli及其在斯坦福大學的實驗室揭示了肥大細胞對于先天抵抗某些蛇毒和蜜蜂的毒液的重要性。 Galli實驗室的后續(xù)工作表明，“過敏反應”在獲得性宿主防御高劑量毒液的防御中起著關(guān)鍵作用。

緊隨這一發(fā)現(xiàn)之后，維也納醫(yī)科大學和CeMM的高級博士后研究員Philipp Starkl，維也納醫(yī)科大學和CeMM PI的教授Sylvia Knapp以及斯坦福大學醫(yī)學院的Stephen J. Galli一起，及其同事著手研究此現(xiàn)象是否可能與防御其他產(chǎn)生毒素的生物，特別是病原細菌有關(guān)。作者選擇了金黃色葡萄球菌作為病原體模型，因為它具有巨大的臨床意義和廣泛的毒素庫。該細菌是耐抗生素的原型病原體，并且還與哮喘和特應性皮炎等疾病中過敏性免疫反應的發(fā)展有關(guān)。

科學家發(fā)現(xiàn)，患有輕度金黃色葡萄球菌皮膚感染的小鼠會產(chǎn)生適應性免疫反應和針對細菌成分的特異性IgE抗體。當這些小鼠面臨嚴重的繼發(fā)性肺或皮膚和軟組織感染時，這種免疫反應使它們具有更高的抵抗力。但是，缺乏功能性IgE效應子機制或肥大細胞的小鼠無法建立這種保護。這些發(fā)現(xiàn)表明，針對細菌的“過敏”免疫反應不是病理性的，而是保護性的。因此，防御產(chǎn)生毒素的病原細菌可能是過敏模塊的重要生物學功能。