環境與影響免疫系統的疾病有什麼關係?

近幾十年來炎症性腸病和類風濕性關節炎等疾病的增加表明環境因素有所貢獻。

在1932,紐約胃腸病學家Burrill Crohn描述了14成年人中一種不尋常的疾病。 患者出現腹痛,血性腹瀉,腸壁損傷和疤痕。 北美和歐洲其他地區的醫生也在患者身上看到了這一點。 他們稱罕見病為克羅恩病。 第二次世界大戰後,在美國,加拿大和英國等國家,越來越多的新人患上炎症性腸病(克羅恩病和相關疾病,稱為潰瘍性結腸炎)。 在最後 三十年,IBD已經開始了 突然出現 在世界新興工業化地區,如香港和中國的大城市。

其他病症,例如1型糖尿病,類風濕性關節炎和多發性硬化症,也變得越來越普遍。 這些疾病影響身體的不同部位,但它們都有一個共同點 - 它們的特點是免疫系統功能失常。 醫生將這些疾病稱為免疫介導的疾病。 (自身免疫性疾病是其中的一部分,儘管這些術語在大眾媒體中經常互換使用。) 超過100條件 屬於這一類。 在大多數情況下,這些疾病是慢性的,並導致長期殘疾。 直到最近,大多數是罕見的或完全未知,但現在構成一些專家稱之為流行病。 例如,在香港,IBD的發病率在30和1985之間飆升了2014倍。

卡爾加里大學的胃腸病學家吉爾卡普蘭說:“如果你看看過去的100年,就會看到人類歷史上任何時候都沒有發現的大量疾病。”

沒有人確切知道免疫介導疾病增加的背後是什麼。 然而,卡普蘭和其他人現在發現,人為的環境變化可能起到重要作用。


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揭開環境 - 我mmune Connection

免疫系統通過攻擊致病微生物和進入體內的物質來保護我們免受感染。 但在免疫介導疾病的人群中,免疫系統的細胞會變得流氓並開始攻擊健康的組織。 “在大多數疾病病例中,我們並不知道為什麼免疫系統會出錯,”加利福尼亞州拉霍亞斯克里普斯研究所的免疫學家Michael Pollard說。

他說,基因可能扮演重要角色。 但是基因本身並不能解釋最近疾病發病率的上升,因為遺傳因素很少會導致一代人發生重大變化。

卡普蘭說,很可能環境因素會引發遺傳易感個體的免疫紊亂。 了解這些環境因素將有助於研究人員設計更有效的疾病治療方法並指導預防工作。

這裡的“環境”包括我們所吃,喝和呼吸的所有東西 - 從食物到工業化學品以及我們放入體內的藥物。 科學家將這整個景觀稱為 exposome - 所有來自人體外的暴露。 將疾病觸發器與暴露組合在一起是一項艱鉅的任務。

一些關於免疫介導疾病的環境危險因素的最早證據來自“塵土飛揚的交易” - 採礦,採石,隧道和石匠。 研究人員有 長期懷疑 職業接觸二氧化矽粉塵可能導致自身免疫性風濕性疾病的發生率較高,包括在從事這些工作的個體中發現的類風濕性關節炎,狼瘡和硬皮病(皮膚病)。

但蒙特利爾麥吉爾大學的流行病學家Sasha Bernatsky表示,接觸二氧化矽粉塵的情況很少見,對大多數患有這些疾病的人來說也不是一個因素。 她正在研究一種無處不在的空氣污染物 - 由化石燃料燃燒等活動產生的細微顆粒空氣污染。 她說,接觸細顆粒“會影響數百萬北美人,因此可能比迄今為止評估的大多數其他環境因素更為重要。”

Bernatsky及其同事發現了這一點 空氣污染暴露 - 現代生活的標誌 - 可能與加拿大阿爾伯塔省和魁北克省的一些自身免疫性風濕性疾病有關。 研究人員說,微小的空氣污染顆粒可以觸發導致炎症的免疫系統細胞,這是異常免疫反應的潛在途徑。 以往的研究 有人認為空氣污染可能在IBD的發展中起作用。

研究人員也在探討工業化帶來的更大的社會變化。 久坐不動的生活方式 可能會增加克羅恩病的風險。 和 一些研究 已經表明,兒童時期使用抗生素可能是克羅恩病的危險因素。

香港中文大學的胃腸病學家Siew Ng表示,在亞洲快速城市化的地區,飲食習慣的改變可能是環境變化最明顯的指紋之一。 在一代人的時間裡,亞洲飲食變得更像西方的飲食。

“幾十年前,人們一直強調新鮮食品。 現在人們吃更多加工過的方便食品,“Ng說。 她 發起了一項大型研究 跨越九個亞洲國家,研究IBD的環境風險因素。 她希望確定飲食變化等因素是否與這些國家的IBD峰值有關。

我們內心的環境

空氣污染或城市化等環境因素如何增加某些人的疾病風險仍然是個難題。 但科學家們開始將這些碎片拼湊起來。 到目前為止,許多跡象導致腸道及其微生物組 - 數以萬億的微觀細菌,病毒和真菌存在於那裡。

“在過去的幾十年裡,我們開始將環境視為兩個實體 - 我們周圍的一個實體和我們內部的一個實體,”卡普蘭說。

“進入我們體內的一切都必須首先通過微生物,”阿爾伯塔大學的微生物學家Karen Madsen說。 腸道中的一些微生物是有幫助的。 其他人是有害的。 健康的腸道取決於恰當的平衡。 進入我們身體的一些物質有能力改變這些微生物的天然成分,使平衡傾向有害微生物。

Madsen解釋說,微生物的不良平衡會導致錯誤的免疫反應。 患有IBD和其他免疫介導疾病的人往往具有較少的保護性細菌物種和更多可能有害的物種。 馬德森和其他人 正在學習 哪些環境因素正在改變微生物組,這些變化的影響以及如何解決這些變化。

Ng在亞洲問類似的問題。 有個 中國主要城市IBD發病率高得多 比在農村。 因此,Ng以及她對飲食的研究正在探討城鄉差距,看看城市和鄉村居民的腸道微生物是如何不同的。

卡普蘭說,像Ng這樣的研究闡明了IBD,微生物組和免疫系統之間的聯繫,可以幫助患有其他免疫介導疾病的人。

已知超過200基因會增加一個人獲得IBD的機會。 卡普蘭解釋說,許多相同的基因與其他免疫介導疾病(如多發性硬化或類風濕性關節炎)的風險增加有關。

“這些基因中有許多與身體免疫系統如何與腸道中的微生物相互作用有關,”他說。 換句話說,在適當的環境暴露下,有可能有一些人對許多免疫介導的疾病具有遺傳易感性。

Madsen說,了解這些微生物組 - 免疫系統的相互作用可以為我們提供有關這些易感人群的線索。 這些知識,以及對最重要的環境風險因素的了解,可用於預防疾病和為受折磨的人設計治療方法 - 幫助阻止這些破壞性疾病的崛起,並減少他們對全世界人類生活的不斷增長的影響。 查看Ensia主頁

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關於作者

Lindsey Konkel是新澤西州的自由撰稿人。 她撰寫有關科學,健康和環境的文章。 她的作品出現在印刷和在線出版物上,包括“新聞周刊”,“國家地理新聞”和“環境健康展望”。

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