双歧杆菌抗氧化酶调节Th细胞分化治疗食物过敏的机制研究

Bifidobacterium is one kind of anaerobic bacteria , which can clear intracellular reactive oxygen species(ROS)via antioxidase.It has been proved that bifidobacterium has theraputic effects on food allergy by many clinical and experimental studies. However, its underlying mechanism remains unclear. The skewing of Th1/Th2 balance is the hallmark event in food allergy. As the major antigen presenting cells,dentric cells (DC) connect with Th cells via surface moleculars and provide stimulation signal for Th cell polarization after uptake food allergens. High concentration of ROS was produced in DC during food allergen presentation. Intracellular ROS regulated expression of surface moleculars in DC and modulated Th1/Th2 polarization consequently. We hypothesized that antioxidase derived from bifidobacterium involved in the modulation of Th1/Th2 polarization based on our previous studies. We plan to verify our hypothesis through following aspects:(1)to confirm bifidonacterium treatment could attenuate food allergy by reducing ROS in animal models; (2)to test if antioxidase modulate Th1/Th2 polarization balance via regulation of surface moleculars expression in DC; (3)to explore the underlying mechanisms of antioxidase-mediated Th1/Th2 polarization. Our program may make a new discovery in mechanism study of bifidobacterium therapy on food allergy, which will pave a new way to food allergy treatment.

双歧杆菌是一类严格厌氧菌，可产生抗氧化酶，清除活性氧分子（ROS）。临床和实验研究已证明双歧杆菌对食物过敏具有疗效，但其具体作用机理尚不清楚。食物过敏的标志是辅助性T细胞（Th细胞）Th1/Th2的分化向Th2方向偏移。作为主要的抗原提呈细胞，树突状细胞（DC）通过其表面分子为Th细胞分化提供必要的刺激信号。DC进行过敏原提呈时会产生大量的ROS，胞内ROS的含量可影响DC表面分子的表达。在双歧杆菌治疗食物过敏的前期工作基础之上，我们假设双歧杆菌所产生的抗氧化酶参与逆转Th2细胞分化失衡。我们将开展以下研究：(1)验证双歧杆菌清除ROS可治疗食物过敏；（2）证实双歧杆菌抗氧化酶可通过调节DC细胞表面分子表达逆转Th2细胞分化失衡；（3）研究双歧杆菌抗氧化酶调节DC表面分子表达的分子机理。该研究可能会在益生菌治疗食物过敏机制研究方面有新的发现，为食物过敏治疗提供新的思路。

食物过敏（Food Allergy；FA）的发病率在我国和其它国家高达2-6%，且不断上升。食物过敏的标志是辅助性T（Th）细胞的分化向Th2方向偏移、特异性Immunoglobulin E（IgE）抗体异常增多，但其具体发病机制不明。除了引起胃肠道的病变外，FA还可引起其它系统的病变，如食物过敏性哮喘、皮炎和肾病等，对人类健康造成严重影响。目前对FA的诊治费用庞大，但是治疗措施有限、疗效不满意。益生菌（Probiotics）在人体中主要以双歧杆菌（Bifidobacterium）和乳酸杆菌（Lactobacillus）为主，具有粘附肠粘膜、稳定胆汁酸、使用安全、是人类肠道共生细菌等特点。实验研究和临床应用都已证明益生菌对食物过敏具有疗效，但其具体作用机理尚不清楚。益生菌产生的抗氧化酶可清除宿主体内的活性氧分子（ROS）。最近研究发现树突状细胞（DCs）中的TIM-4（T-cell immunoglobulin and mucin domain molecule-4）在Th2细胞极化中起重要的作用。在微生物产物的刺激下DCs会产生大量的ROS，胞内ROS的含量可影响DCs表面分子的表达并诱发过敏反应。本课题开展了以下实验：（1）验证免疫佐剂霍乱毒素（CT）通过上调ROS含量从而促进DCs细胞成熟并诱发过敏；（2）证实益生菌SOD可通过下调DCs中TIM-4分子表达抑制Th2型反应，从而抑制过敏症状；（3）探讨益生菌SOD调节DCs表面分子表达的分子机理。在益生菌治疗食物过敏的前期工作基础之上，本课题证实了益生菌所产生的抗氧化酶可清除食物过敏时产生的过量ROS，改变DC表面分子的表达，从而逆转Th2细胞的分化失衡。