Nutrients:IgE介导的食物过敏儿童肠道和皮肤微生物组随时间变化的特征研究

时间:2024-12-21 13:01:42   热度:37.1℃   作者:网络

食物过敏(FA)的患病率正在上升,影响全球高达8%的儿童。患有特应性皮炎(AD)的儿童发展为FA的风险更高,特别是那些在出生后第一年发病的儿童。免疫球蛋白e (IgE)介导的FA表现为个体自然病程。鸡蛋和牛奶过敏在所有病例中有70-80%得到缓解,而树坚果和/或花生过敏往往持续存在,只有约20%得到缓解。一些危险因素与FA持久性有关,主要描述在鸡蛋、牛奶和花生过敏中,如皮肤点刺试验(SPT)中较大的轮大小,较高的特异性IgE (sIgE),或对少量过敏原的反应。在高危婴儿中尽早引入包括致敏食物在内的辅食可降低发生FA的风险。此外,口服免疫疗法通过降低严重过敏反应的风险,增加反应阈值,并在某些情况下实现持续无反应性来改善FA的病程。然而,FA持久性的生物标记物尚未建立,以改善预防建议和个性化治疗。

双重暴露假说强调了肠道、皮肤和免疫系统之间的相互作用,从而对食物过敏原产生过敏或耐受。在生命早期,微生物群在培养和塑造免疫系统方面发挥着重要作用。早期的研究表明,无菌小鼠缺乏发育具有免疫能力的细胞的能力。微生物定植刺激调节性t细胞的扩张,有利于对食物过敏原的耐受性的发展。生态失调与包括FA在内的特应性疾病有关。某些细菌种类,如青少年双歧杆菌,被认为对FA有保护作用,而短链脂肪酸(SCFA)产生细菌的丰度较低,如普雷沃氏菌,与FA有关。肠道菌群从不过敏的婴儿传递给易过敏的小鼠,导致对食物过敏原的致敏和过敏程度降低。调查AD患儿皮肤微生物组的研究发现,病变和非病变皮肤中金黄色葡萄球菌的定植都有所增加。

迄今为止,在FA患者中尚未发现特定的生态失调群。很少有研究调查IgE介导的FA患儿的皮肤微生物组。一些关于皮肤微生物组的研究集中在AD患儿身上。对FA儿童的肠道微生物组进行了更详细的研究,但主要是在年龄较大的儿童中,并且大多在单个时间点取样。此外,大多数研究包括不同类型的IgE介导FA。只有少数研究关注特定类型的IgE介导的FA,如鸡蛋、牛奶或花生过敏,很少包括树坚果过敏。

由于肠道、皮肤和免疫系统密切相关,微生物组对免疫系统具有至关重要的影响,从而对过敏的发展产生影响,因此对IgE介导的FA幼儿的肠道和皮肤微生物组进行表征非常重要。不同类型IgE介导的FA表现出不同的临床病程;因此,有必要描述它们的微生物组差异。此外,由于微生物组在生命的最初几年仍在发育,因此跟踪微生物组随时间的变化非常重要。了解微生物组对FA病程的影响对于改善预防和个性化治疗至关重要,可能是通过识别生物标志物。因此,我们的研究目的如下:首先,研究IgE介导的FA患儿肠道和皮肤微生物组随时间的变化;第二,描述IgE介导的树坚果和/或花生过敏儿童的肠道和皮肤微生物组;最后确定可以帮助预测FA病程的生物标志物。

方法:我们研究了23例患者,作为一项正在进行的前瞻性多中心队列研究的先导研究,其中包括新诊断为IgE介导的FA的< 2y儿童。在入组时和1年随访时收集样本(粪便/皮肤拭子),并对细菌16S rRNA基因(高变v1-v2区)进行测序。

根据入组时IgE介导的食物过敏(FA)类型分组的患者人口学特征和对照组

患者的特应性史、入组时的过敏特征、治疗和临床病程。

与对照组相比,ige介导的食物过敏(FA)患者皮肤微生物组的多样性和群落组成(A) α多样性小提琴图(Shannon估计);(B)两个不同采样时间点(控制组,对照组样本;T0,入组时患者样本;T1: 1年随访患者样本;PC,主坐标;每个点代表一个样本;灰点为对照样本;黄点为入组时患者样本(t0),蓝点为随访1年患者样本(t1);彩色的椭圆包含80%的数据)。(C)患者和对照组个体皮肤样本在门水平上的相对丰度图。前臂clr转化属丰度差异的小提琴图(D)。(E)前臂样品中葡萄球菌属在物种水平上的相对丰度图。(前臂/肘部t0 n = 23, t1 n = 21;显著性水平见图)

ige介导的食物过敏(FA)患者肠道和皮肤微生物组的多样性和群落组成(A) α多样性小提琴图(Shannon估计);(B)不同采样时间点粪便、前臂和肘部样本群落组成(beta多样性)RDA(冗余分析)图(PC,主坐标;每个点代表不同采样时间点的一个样本:黄点代表入组时的样本(0);蓝点为随访1年的样本(t1);彩色的椭圆包含80%的数据)。粪便(C)、前臂(D)和肘部样本(E)在两个不同采样时间点clr转化属丰度差异的小提琴图(粪便t0 n = 22, t1 n = 20;前臂/肘部t0 n = 23, t1 n = 21;显著性水平见图)

不同类型ige介导的食物过敏(FA)患者肠道和皮肤微生物组的多样性和群落组成(A)粪便、前臂和肘部样本群落组成(β多样性)的RDA(冗余分析)图(A) α多样性的小提琴图(Shannon估计,beta检验)和(B) RDA(冗余分析)图。(PC,主坐标;彩色椭圆包含80%的数据;每个点代表一个样本:黄点代表ige介导的非树坚果/花生过敏的FA患者样本;蓝点表示对树坚果和/或花生过敏的患者样本)。

ige介导的食物过敏(FA)患者肠道和皮肤微生物组与过敏参数的关系粪便、前臂和肘部样本的属丰度与总IgE的Spearman相关性

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