在日常生活中,过敏现象十分常见,许多人饱受打喷嚏、眼睛痒、咳嗽等过敏症状的困扰。然而,过敏究竟是如何发生的,其背后的机制一直困扰着科学界。近日,清华团队的一项研究为我们揭开了这一谜团,原来某些过敏原中的蛋白质会在气道细胞上打孔,从而引发过敏反应。

《自然》近日发表的这项研究,挑战了科学界对过敏发生机制的传统认知。过去,研究人员更关注单一过敏原如何诱导免疫应答,而对一种普适的过敏发生机制缺乏充分理解。来自北京的研究团队将目光聚焦于链格孢菌Alternaria alternata,这种霉菌会在约5%的人中诱发过敏反应。研究发现,链格孢菌中的两种名为Aeg – S和Aeg – L的蛋白质是导致过敏的关键因素。
这两种蛋白质共同作用时,会在鼻、喉、肺表层的细胞膜上形成孔洞。这一过程就像是在细胞膜上“钻”出了一个个小孔,使得钙离子能够进入细胞,并释放出提醒免疫系统注意危险的分子。论文共同作者、清华大学研究免疫应答的徐墨表示,这些打孔蛋白对细胞膜的损伤或许是身体用来识别过敏原的一个常用信号。
为了验证这一发现,研究团队进行了一系列实验。他们用这些蛋白处理肺细胞,同时注射这两种蛋白与注射链格孢菌提取物产生了类似的反应,但分别注射这两种蛋白质时却没有出现这些反应。在小鼠实验中,鼻内给予这两种蛋白6小时后,小鼠出现了与链格孢菌暴露后类似的反应。让小鼠在两周内每三天接受这两种蛋白后,小鼠出现了呼吸道过敏的迹象,如血清免疫球蛋白E(IgE)水平升高,而分别注射这两种蛋白质时,或当小鼠暴露在缺乏其中一种蛋白的遗传改造霉菌中时,均未出现这种反应。
研究团队还推测其他有打孔蛋白的过敏原也能诱导免疫应答。他们让小鼠暴露在来自过敏原黑曲霉Aspergillus niger和海葵Actinia equina的毒液的打孔蛋白中,发现了与Aeg – S和Aeg – L诱导的类似的免疫反应。此外,来自蚯蚓Eisenia fetida、杏鲍菇Pleurotus eryngii、产气荚膜梭菌Clostridium perfringens和真菌硫黄菌Laetiporus sulphureus的打孔蛋白也能诱导过敏性气道炎症。
这一研究结果表明,互不相关的过敏原会以同一种方式诱导过敏反应,因为它们都有演化保守的打孔蛋白。澳大利亚弗林德斯大学研究宿主 – 微生物交互的Feargal Ryan认为,这是看待过敏原的一种新方式,今后的疗法或能寻找抑制这些蛋白或使其失活的方法,从而阻止过敏反应的发生。
清华团队的这一研究成果不仅为我们理解过敏发生机制提供了新的视角,还可能改变过敏治疗策略。以往的过敏治疗通常直接靶向过敏原或下游的免疫应答,而现在研究人员可以开始想办法靶向启动免疫应答的打孔蛋白。徐墨团队正在进一步研究打孔蛋白损伤细胞膜后,哪些免疫应答通路会被激活,以及那些携带了不穿孔蛋白的过敏原是否也会使用这种通路。
这项研究为我们解开了过敏发生机制的神秘面纱,为未来开发更有效的过敏治疗方法奠定了基础。相信随着研究的深入,我们能够更好地应对过敏问题,让更多人摆脱过敏的困扰。