導讀：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)物和細菌成分，幫助我們調(diào)節(jié)機體的免疫應答，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)機體的免疫功能，并影響過敏疾病的發(fā)展的。

哺乳動物的腸道內(nèi)有超過一千種共生微生物。隨著高通量DNA測序技術(shù)的發(fā)展，科學家們可以不經(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。另一項研究表明，在嬰兒早期，腸桿菌科：擬桿菌科細菌數(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，通過他們對免疫分化，增殖，遷移和效應功能的影響，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，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。一項研究結(jié)果顯示，服用合成的羥基脂肪酸可以通過增強上皮細胞的G蛋白偶聯(lián)受體GPR40的緊密連接，從而改善實驗性結(jié)腸炎。這是因為腸道上皮細胞的屏障功能對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胞屏障功能，從而預防了食物過敏癥的發(fā)展。

一項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和哮喘的發(fā)展風險有關(guān)。16S基因測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新生兒腸道內(nèi)一些特定細菌種類的減少（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），都會增加兒童期發(fā)展成過敏的風險。同時還發(fā)現(xiàn)低風險組的抗炎代謝物水平有所增加，而高風險組的促炎代謝物的水平升高。這些代謝物增加了誘導白介素IL4產(chǎn)生的Th2細胞數(shù)量，并降低了T調(diào)節(jié)細胞的數(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。因為擬桿菌科和雙歧桿菌科的細菌更喜歡代謝纖維，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)樹突細胞以達到高吞噬能力，同時能夠不促進Th2輔助細胞的效應功能。短鏈脂肪酸還可以增強T調(diào)節(jié)細胞的誘導和功能。丁酸和乙酸還可以通過誘導腸道上皮細胞生理性缺氧來增強上皮屏障功能。由此可見，短鏈脂肪酸對于預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，并誘導結(jié)腸T調(diào)節(jié)細胞，從而抑制炎癥和過敏反應。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。和哺乳動物一樣，細菌能利用維生素進行生物功能，然而有些細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, 所以這些細菌也是重要的維生素來源。許多研究報告過維生素的免疫功能，例如T調(diào)節(jié)細胞表達高水平的葉酸（維生素B9）受體4, 所以維生素B9對維持T調(diào)節(jié)細胞的功能就非常重要, 缺乏維生素B9還可能導致腸道炎癥。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胞的配體，這一功能是由MR1蛋白介導的。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，繼而影響對免疫反應和過敏狀況的調(diào)節(jié)。

細菌氨基酸

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)表明氨基酸對免疫細胞的發(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)腸組織炎癥細胞因子的產(chǎn)生。谷氨酸鹽可以誘導小腸上皮內(nèi)淋巴細胞產(chǎn)生白介素IL-10。谷氨酸還能促進腸道相關(guān)淋巴組織的免疫耐受。

有研究報道通過補充益生菌（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)細胞數(shù)量增加，降低Th2在腸道和肺部的免疫應答，從而減輕過敏性炎癥和高反應應答。由此可見，通過補充益生菌來攝取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。這一作用至少部分是通過誘導T調(diào)節(jié)細胞，抑制Th2輔助細胞，上調(diào)白介素10的表達，以及維持腸道屏障功能來介導的。

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，未來的研究應該聚焦于飲食共生聚合宿主之間存在的三角關(guān)系。