抑制食物過敏關鍵分子

Posted on 2015/11/15 in 動物生理, 新知, 生命科學, 科技報導, 組織與生理 with 沒有迴響 2,771 views

抑制食物過敏關鍵分子
(The key molecules in inhibition of food allergy)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

食物過敏(food allergy)為對牛乳、卵、小麥、麵類等所含抗原產生的過敏反應，易發生於幼童，其症狀有發癢、蕁麻疹、嘔吐、下痢等，嚴重的話會導致休克，甚至死亡。目前為避免食物過敏發生，只能迴避有特殊抗原的過敏食物，別無它法，常導致幼童無法食用想吃的食物，造成這些家庭相當大的負擔。隨著現代化生活，食物過敏患者有日益增多趨勢，有必要早日開發出有效治療法。

過去研究發現肥大細胞(mast cell)是過敏反應的主要免疫細胞。若出現食物過敏，主要分佈於消化道組織的肥大細胞會增加。肥大細胞能利用對抗食物抗原的抗體，辨識入侵體內的食物抗原，釋放出大量的發炎性物質，造成人體的過敏症狀。換言之，若能抑制肥大細胞的數量或活性，就有希望根治食物過敏。

前列腺素D₂ (prostaglandin D₂_，PGD₂)為細胞膜脂質成分經PGD₂合成酵素代謝產生的物質。過去研究瞭解肥大細胞在食物過敏反應扮演主要角色，除表現引起發炎反應的組織胺(histamine)或血清素(serotonin)等，也強烈表現PGD₂合成酵素(H-PGDS)，產生大量的PGD₂，但仍未瞭解PGD₂在食物過敏扮演角色。因此日本東京大學農學生命科學研究所的研究團隊，利用PGD₂合成酵素基因缺損小鼠，解析PGD₂在食物過敏反應，對肥大細胞數量、活性、及症狀表現的影響。

於正常野生型小鼠，投予卵白蛋白(ovalbumin)至腹腔內，若連續食用該蛋白，則會出現黏膜發紅或下痢等食物過敏症狀，該症狀惡化程度與食用蛋白次數成正比。隨著食物過敏症狀惡化，消化道肥大細胞數量增加，且肥大細胞強烈表現PGD₂合成酵素(H-PGDS)。

H-PGDS基因缺損小鼠食用該卵白蛋白後，發生食物過敏症狀較野生型小鼠更為嚴重，且消化道肥大細胞數目增加。換言之，證實肥大細胞產生的PGD₂，受到食物抗原的刺激，會抑制肥大細胞數量的增加，及防止食物過敏的惡化。

有食物過敏症狀的H-PGDS基因缺損小鼠，經解析消化道及肥大細胞的基因表現、細胞介素量發現，無法產生PGD₂的消化管或肥大細胞，其促進肥大細胞增加的基質細胞衍生因子1α（stromal Derived Factor-1α，SDF-1α）及基質金屬蛋白酶9（matrix metalloprotease-9，MMP-9）的表現或活性有上升的現象。進一步發現，SDF-1α受體阻礙劑(receptor blockade)或基因缺損、及MMP-9活性阻礙劑，具有改善食物過敏症狀的機能。

該研究利用食物過敏小鼠模式生物，發現肥大細胞所產生的PGD₂，具抑制「促進肥大細胞增加」SDF-1α或MMP-9分子表現的機能，避免對食物抗原產生反應的肥大細胞增加，進而防止過敏症狀惡化。該成果顯示利用PGD2分子機能，若能減少肥大細胞的數量，有潛力應用於開發食物過敏的新療法。該研究成果於2015年7月刊載科學期刊「Nature Communications」。

名詞解釋

肥大細胞(mast cell) : 一種免疫細胞，細胞質內具有組織胺(histamine)或白三烯(leukotriene)等顆粒，會誘發過敏反應。
前列腺素 ( prostaglandin，PG):來自細胞膜脂質經酵素作用的物質，為發炎反應的主要角色，主要有PGE₂, PGI₂, PGF₂, PGJ₂, PGD₂等。
基質細胞衍生因子1α（stromal derived factor-1α，SDF-1α）：促使血球細胞遊走的一種物質。
基質金屬蛋白酶9 （matrix metaroprotease9，MMP9）：分解細胞間質如膠原纖維等物質的酵素總稱。

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