導(dǎo)讀：在過去的幾十年里，過敏和炎癥疾病的病人數(shù)量不斷增加，越來越多的證據(jù)表明，腸道菌群和過敏疾病之間有著密切的聯(lián)系。腸道菌群可以通過消化不同的食物，來產(chǎn)生有益的和有害的代謝產(chǎn)物。這些代謝產(chǎn)物和細(xì)菌成分，幫助我們調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答，并潛在地影響過敏疾病的發(fā)展。本文將綜述共生微生物和膳食成分之間的相互作用是如何調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能，并影響過敏疾病的發(fā)展的。

哺乳動(dòng)物的腸道內(nèi)有超過一千種共生微生物。隨著高通量DNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們可以不經(jīng)過體外培養(yǎng)，而直接鑒定人體腸道內(nèi)的共生微生物種類。對(duì)腸道菌群的研究表明，腸道菌群多樣性的降低與炎癥和過敏疾病的發(fā)展密切相關(guān)。

例如，在美國研究發(fā)現(xiàn)，食物過敏癥的病人腸道菌群的多樣性降低，梭菌目減少，而擬桿菌目增加。另一項(xiàng)研究表明，在嬰兒早期，腸桿菌科：擬桿菌科細(xì)菌數(shù)量比例的升高，與后來發(fā)展為食物過敏有關(guān)。

除此之外，有些腸道菌群還從宿主的食物中提供有益的代謝產(chǎn)物，通過他們對(duì)免疫分化，增殖，遷移和效應(yīng)功能的影響，幫助發(fā)展和調(diào)節(jié)宿主的免疫系統(tǒng)。

長鏈脂肪酸與過敏疾病

長鏈脂肪酸來源于食物，被人體吸收后代謝成為脂類代謝物。其中omega-3和omega-6是哺乳動(dòng)物無法自身合成的重要脂肪酸。omega-3具有重要的抗過敏和抗炎癥的作用，之前曾報(bào)道過服用富含omega-3的亞麻籽油可以減輕過敏性腹瀉。

許多證據(jù)表明共生微生物參與了長鏈脂肪酸代謝，例如在無菌動(dòng)物的結(jié)腸中omega-3脂代謝產(chǎn)物就發(fā)生了變化。omega-3代謝物消退素（resolvin） D1水平在無菌小鼠結(jié)腸內(nèi)明顯升高，消退素D1還可以降低白介素1β的基因表達(dá)，從而減輕過敏癥，比如過敏性濕疹，哮喘，接觸性皮炎等。

我們還發(fā)現(xiàn)omega-6的脂代謝產(chǎn)物可以由共生微生物代謝產(chǎn)生，尤其是乳酸菌。比如植物乳桿菌可以代謝omega-6，產(chǎn)生共軛亞油酸，含氧脂肪酸和羥基脂肪酸。例如在近端小腸內(nèi)定植著大量的乳酸桿菌，而在無菌小鼠的小腸內(nèi)羥基脂肪酸的含量就比無特異病原菌（spf）小鼠要低得多。一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，服用合成的羥基脂肪酸可以通過增強(qiáng)上皮細(xì)胞的G蛋白偶聯(lián)受體GPR40的緊密連接，從而改善實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎。這是因?yàn)槟c道上皮細(xì)胞的屏障功能對(duì)于控制食物過敏癥是非常重要的。上述研究表明，由乳桿菌代謝產(chǎn)生的羥基脂肪酸可能通過維持腸道上皮細(xì)胞屏障功能，從而預(yù)防了食物過敏癥的發(fā)展。

一項(xiàng)最新的人群研究表明，新生兒期腸道菌群構(gòu)成的差異可能與兒童期的特異反應(yīng)和哮喘的發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。16S基因測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新生兒腸道內(nèi)一些特定細(xì)菌種類的減少（例如，雙歧桿菌，AKK菌和糞桿菌）以及特定真菌的增加（例如，假絲酵母菌和紅酵母菌），都會(huì)增加兒童期發(fā)展成過敏的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)低風(fēng)險(xiǎn)組的抗炎代謝物水平有所增加，而高風(fēng)險(xiǎn)組的促炎代謝物的水平升高。這些代謝物增加了誘導(dǎo)白介素IL4產(chǎn)生的Th2細(xì)胞數(shù)量，并降低了T調(diào)節(jié)細(xì)胞的數(shù)量，從而為過敏疾病的發(fā)生制造了環(huán)境因素。

短鏈脂肪酸與免疫調(diào)節(jié)

腸道內(nèi)主要的短鏈脂肪酸包括乙酸，丙酸，丁酸。短鏈脂肪酸是由多糖發(fā)酵產(chǎn)生的，比如纖維素（cellulose）。在無菌小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)短鏈脂肪酸的顯著下降，而難以消化的低聚糖數(shù)量上升。而服用膳食纖維可以改變腸道菌群的構(gòu)成，尤其是可以增加厚壁菌門和擬桿菌門的水平，以及雙歧桿菌科的水平。因?yàn)閿M桿菌科和雙歧桿菌科的細(xì)菌更喜歡代謝纖維，從而增加了短鏈脂肪酸的濃度。共生微生物代謝纖維產(chǎn)生短鏈脂肪酸，而纖維反之又影響腸道微生物的組成。

大量證據(jù)表明短鏈脂肪酸具有許多抗過敏的功效。短鏈脂肪酸，尤其是丙酸可以培養(yǎng)樹突細(xì)胞以達(dá)到高吞噬能力，同時(shí)能夠不促進(jìn)Th2輔助細(xì)胞的效應(yīng)功能。短鏈脂肪酸還可以增強(qiáng)T調(diào)節(jié)細(xì)胞的誘導(dǎo)和功能。丁酸和乙酸還可以通過誘導(dǎo)腸道上皮細(xì)胞生理性缺氧來增強(qiáng)上皮屏障功能。由此可見，短鏈脂肪酸對(duì)于預(yù)防過敏性疾病是具有積極作用的。

在腸道共生微生物中，梭菌可以產(chǎn)生短鏈脂肪酸，并誘導(dǎo)結(jié)腸T調(diào)節(jié)細(xì)胞，從而抑制炎癥和過敏反應(yīng)。丙酸主要由擬桿菌和厚壁菌通過琥珀酸代謝途徑產(chǎn)生。乙酸可以由多種腸道微生物代謝產(chǎn)生，其中包括雙歧桿菌。總之，共生微生物可以通過腸道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生多種不同的短鏈脂肪酸，從而發(fā)揮不同的抗過敏作用。

維生素

有13種維生素對(duì)人體很重要：其中包括疏水性維生素---A,D,E,K, 親水性維生素---B族維生素和維生素C。和哺乳動(dòng)物一樣，細(xì)菌能利用維生素進(jìn)行生物功能，然而有些細(xì)菌還能夠合成重要的維生素，尤其是B族維生素和維生素K, 所以這些細(xì)菌也是重要的維生素來源。許多研究報(bào)告過維生素的免疫功能，例如T調(diào)節(jié)細(xì)胞表達(dá)高水平的葉酸（維生素B9）受體4, 所以維生素B9對(duì)維持T調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能就非常重要, 缺乏維生素B9還可能導(dǎo)致腸道炎癥。而不同的共生微生物產(chǎn)生維生素B9的水平是不同的, 因此維持T調(diào)節(jié)細(xì)胞功能所必需的維生素B9的產(chǎn)量可能依賴于特定微生物的水平。

除了重要的營養(yǎng)功能，維生素還可以作為一些免疫細(xì)胞的配體，這一功能是由MR1蛋白介導(dǎo)的。總之，共生菌和飲食之間的平衡決定了維生素代謝物的產(chǎn)生，繼而影響對(duì)免疫反應(yīng)和過敏狀況的調(diào)節(jié)。

細(xì)菌氨基酸

人類有20種重要的氨基酸，其中有一些是由共生菌代謝產(chǎn)生的（例如丙氨酸，天冬氨酸，半胱氨酸，谷氨酸，谷氨酸鹽，甘氨酸以及色氨酸）。最近一項(xiàng)研究表明，在無特異病原菌小鼠體內(nèi)部分D型-氨基酸的水平比在無菌小鼠中要高。

有證據(jù)表明氨基酸對(duì)免疫細(xì)胞的發(fā)展、體內(nèi)穩(wěn)態(tài)及功能都有著一系列的影響。例如，通過飲食攝取組岸酸或甘氨酸可以抑制小鼠結(jié)腸組織炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生。谷氨酸鹽可以誘導(dǎo)小腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生白介素IL-10。谷氨酸還能促進(jìn)腸道相關(guān)淋巴組織的免疫耐受。

有研究報(bào)道通過補(bǔ)充益生菌（例如，鼠李糖乳桿菌GG，干酪乳桿菌W56）攝取D型-色氨酸，能夠引起T調(diào)節(jié)細(xì)胞數(shù)量增加，降低Th2在腸道和肺部的免疫應(yīng)答，從而減輕過敏性炎癥和高反應(yīng)應(yīng)答。由此可見，通過補(bǔ)充益生菌來攝取d型氨基酸可能是一種調(diào)節(jié)宿主過敏反應(yīng)的途徑。

小結(jié)

腸道內(nèi)的共生菌可以產(chǎn)生大量有益的代謝產(chǎn)物，從而調(diào)節(jié)過敏反應(yīng)。這一作用至少部分是通過誘導(dǎo)T調(diào)節(jié)細(xì)胞，抑制Th2輔助細(xì)胞，上調(diào)白介素10的表達(dá)，以及維持腸道屏障功能來介導(dǎo)的。

反之，腸道共生菌也可以產(chǎn)生促炎代謝物。這些功能的平衡可能是通過外在因素（飲食）和內(nèi)在因素（宿主基因）共同決定的。因此，未來的研究應(yīng)該聚焦于飲食共生聚合宿主之間存在的三角關(guān)系。