科学家发现一种天然肠道化合物,可显著降低儿童患过敏和哮喘的风险

煤油灯科技2026-09-09 19:56

丹麦技术大学(DTU)的研究人员已为一项新发明申请了专利,该发明利用肠道内双歧杆菌自然产生的物质来帮助降低过敏和哮喘的风险。

全球范围内,儿童过敏和哮喘的发病率正日益攀升,但丹麦技术大学(DTU)牵头的一项国际新研究指出了一种降低未来患病风险的方法。研究表明,若婴儿早期肠道内定植了特定类型的双歧杆菌,那么他们日后患上过敏和哮喘的可能性就会降低,因为这些细菌能在肠道内产生一种被称为代谢物的物质,可平息机体对过敏原的免疫反应。

该研究发表于知名期刊《自然·微生物学》上。

这些发现可能会对过敏和哮喘的预防方式产生重大影响,因为这两种疾病在儿童最常见的慢性疾病中位居前列。在生命最初的几个月里增强肠道微生物群,或许能为预防疾病提供一条新途径,并带来广泛的公共卫生效益。

丹麦技术大学生物工程系教授、项目负责人苏珊娜·布里克斯·佩德森表示:“关键突破在于,我们现已确定了一种特定机制,该机制能在婴儿时期就抑制免疫系统中过敏反应的发展。如果我们能将这一发现转化为预防策略,例如通过益生菌补充剂或强化婴儿配方奶粉来实现,这将是抗击过敏和哮喘领域的一大进步,目前,全球有数百万儿童正受其困扰。”

细菌物质抑制过敏反应

研究人员对147名儿童进行了从出生到五岁的跟踪调查。他们发现,幼时肠道内就大量滋生某些双歧杆菌的婴儿,可从这些微生物产生的代谢物中获益。其中,有一种名为4-羟基苯乳酸(4-OH-PLA)的化合物,似乎能降低免疫系统对过敏原的过度反应倾向。

研究团队在利用人体免疫细胞开展的实验室实验中表明,4-羟基-苯乳酸(4-OH-PLA)可减少免疫球蛋白E(IgE)的生成。IgE是一种在过敏反应中起核心作用的抗体,在过敏反应中,它充当人体的警报分子。当花粉或食物蛋白等过敏原进入人体时,IgE抗体会与它们结合并激活免疫细胞,从而引发瘙痒、湿疹、花粉热等症状,严重时还会引发哮喘。IgE水平越高,患过敏性疾病的风险就越大。

实验室测试表明,浓度为自然水平的 4-羟基苯乳酸(4-OH-PLA)可使人体内 IgE 抗体的生成量减少 60%,且不会影响其他类型抗体的生成。

粪便样本的基因分析

该研究纳入了来自瑞典、德国和澳大利亚三个大型出生队列的大量数据。研究人员采用基因分析和小分子分析等多种方法,对婴儿粪便样本进行分析,以绘制细菌构成图并测定代谢物水平。同时,还采集了血液样本,用于检测针对食物和空气过敏原的IgE抗体水平。最后,研究人员通过人体免疫细胞实验验证了相关机制,发现4-OH-PLA可直接抑制IgE的产生。

该研究揭示了某些双歧杆菌、其产生的代谢产物与幼儿免疫系统健康发育之间切实存在的生物学关联。

预防过敏和哮喘的新策略

研究人员还对增加婴儿获得这些有益细菌可能性的条件展开了调查。

丹麦技术大学生物工程系系统免疫学专家拉斯穆斯·卡埃·德利表示:“令人瞩目的是,经阴道分娩的婴儿从母亲体内获取双歧杆菌的概率高出14倍。此外,纯母乳喂养及幼年期与其他幼儿的接触,亦有助于肠道内双歧杆菌丰度的提升。这表明,自然机制有助于预防相关疾病的发生。然而,现代生活方式导致这类双歧杆菌愈发罕见,因此,针对未携带此类菌群的婴儿探索其他预防措施同样至关重要。”

研究结果表明,添加4-羟基苯乳酸(4-OH-PLA)或能生成该物质的益生菌,有望成为预防过敏和哮喘的新策略。研究人员认为,为纯母乳喂养的婴儿开发膳食补充剂,或在婴儿配方奶粉中添加这些双歧杆菌或其代谢产物,具有潜在应用价值。此举有望在生命最初几个月的关键窗口期开展针对性干预,助力免疫系统发育成型。

奥胡斯大学医院的 BEGIN 研究项目聚焦于哮喘和过敏的早期预防,苏珊娜·布里克斯·佩德森(Susanne Brix Pedersen)教授是该项目的合作研究者之一。在该项目中,研究人员已证实某种双歧杆菌对婴儿具有积极影响,并将其应用于婴儿群体。

若奥胡斯大学医院的试验显现积极成效,苏珊娜·布里克斯·佩德森(Susanne Brix Pedersen)预计,针对低龄儿童的全新预防策略有望在数年内成形。至于过敏或哮喘患者的治疗方案,则需更长时间——长达十年之久,因为药物需先完成配方研发,再经临床试验验证,方可推向市场。

参考文献:《幼年时期芳香族乳酸产生型双歧杆菌定植可降低过敏致敏风险》,作者:佩妮尔·内韦·迈尔斯、拉斯姆斯·卡埃·德利、阿克塞尔·米、雅内·玛丽·莫尔、亨里克·蒙奇·罗格、卡斯滕·埃里克森、马丁·弗雷德里克·劳尔森、埃伦·玛格达莱娜·施陶丁格、伊奥安娜·察齐贾尼杜、皮·莱尔克·约翰森、尼尔斯·范·贝斯特、马丁·奥赫利、丹尼尔·安德森、娜迪亚·伦德·诺尔加德、米凯尔·佩德森、埃卡德·哈梅尔曼、苏珊娜·劳、马丁·伊恩·巴尔、马希尔·阿布·哈谢姆、蒂内·拉斯克·利希特、亨里克·比约恩·尼尔森、安娜·哈默里希·泰森、彼得·维勒明、约翰·彭德斯、卡斯滕·克里斯蒂安森、安妮卡·谢尼乌斯、约翰·阿尔姆、苏珊娜·布里克斯,发表于2026年1月12日《自然·微生物学》期刊。DOI:10.1038/s41564-025-02244-9

披露信息:丹麦技术大学(DTU)已就在药物中使用该代谢产物来预防和治疗过敏及哮喘申请了专利。

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