“古老而有趣”的细胞是蚊子叮咬发痒的罪魁祸首

过敏原无处不在，但我们对它们的生理反应却绝非如此简单。花粉或尘螨会引发咳嗽、打喷嚏或喉咙痛，就像病毒引起的感冒一样。有些人被蚊子叮咬后会感到发痒，而另一些人几乎感觉不到——科学家们正在试图找出为什么会有如此广泛的反应。

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马萨诸塞州总医院临床过敏症专家 Caroline Sokol 博士告诉《大众科学》 ：“我们对过敏原产生反应是没有意义的。它们不具有传染性，所以不应该困扰我们。”

但它们仍然困扰着我们，至少四分之一的美国成年人受到季节性过敏的影响。

为了找出原因，索科尔和其他过敏症专家正在研究人体如何检测尘螨、猫和狗皮屑或花粉。他们发现了一种分子通路，免疫细胞和神经细胞之间的相互作用导致瘙痒。重要的是，他们能够在使用小鼠的临床前研究中物理阻断这一通路。该研究结果详述于 9 月 4 日发表在《自然》杂志上的一项研究中，并可能在未来带来新的过敏治疗方法。

抓痒

虽然免疫系统是抵御病毒和细菌的第一道防线，但当检测到过敏原时，它通常会让位于感觉神经系统。然而，免疫系统也可以控制和与感觉神经系统相互作用。

对于一些以前没有接触过过敏原的人来说，感觉神经可以直接对这些过敏原做出反应。这会导致我们感到瘙痒，并触发局部免疫细胞开始过敏反应。这包括皮肤瘙痒或荨麻疹。患有慢性过敏症的人的免疫系统可以使感觉神经更加活跃，从而导致持续的瘙痒。

早期研究发现，导致瘙痒的神经元会直接检测具有蛋白酶活性的过敏原。蛋白酶过敏原是存在于花粉、尘螨、某些昆虫毒液等多种来源中的环境蛋白质，可引发过敏性炎症。

“我们并不完全清楚蚊子唾液中究竟有哪些成分让我们感到瘙痒，”索科尔说道，“但我们确实知道蚊子唾液中含有多种酶或化学物质，其中一些酶是蛋白酶，能够分解蛋白质，与许多花粉分子非常相似。”

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索科尔和她的同事们推测，一些先天免疫细胞可能能够在感觉神经元中建立过敏原反应的“阈值”。这些细胞的活动反过来可能决定哪些人更容易患上过敏症。

过敏多米诺骨牌效应

在新的研究中，研究小组进行了不同的细胞分析和基因测序，试图查明在接触各种蛋白酶过敏原时，哪些分子机制在过敏性瘙痒中发挥作用。

他们发现，一种不太了解的皮肤特异性免疫细胞 GD3 参与了这一过程。反过来，GD3 细胞会响应环境触发因素（通常存在于皮肤上）产生一种名为 IL-3 的分子。然后，IL-3 分子会直接作用于一些引起瘙痒的感觉神经元，让它们做好反应准备，即使只有来自蚊子等常见来源的低水平过敏原。

“这些奇怪、古老但有趣的细胞类型使得它对于蚊子引起的瘙痒绝对必不可少，”索科尔说。“它对于下游的过敏免疫反应也至关重要。因此，取决于你有多少这些 GD3 细胞，取决于你有多少 IL3，这很可能将决定你对蚊子的反应。”

研究小组发现，这一过程涉及一条信号通路，其作用就像一排多米诺骨牌，促进某些分子的产生并引发过敏反应。

索科尔说：“一些早期反应、一些早期炎症是神经系统苏醒的表现。”

以此途径为指导，他们在小鼠身上进行了额外的实验。他们发现，从小鼠皮肤样本中物理去除 IL-3 分子或 GD3 细胞并阻断其下游信号通路，可使小鼠抵抗某些过敏原的瘙痒和免疫激活能力。

一些新线索

研究小组表示，由于小鼠体内的这些免疫细胞类型与我们相似，这些发现可能有助于解释该通路在人类中发挥的作用。

“这项研究的妙处在于，我们现在有了一条通路。我们可以准确地告诉你要寻找哪条通路，并能想出干预和打破这条通路的方法，”索科尔说。“但问题是，我们不知道为什么这些细胞在一些人身上会发生扭曲，而在其他人身上却不会。”

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研究小组初步找到了一些线索，解释了为什么有些人的过敏反应更为剧烈，但要完全理解这一机制，还有更多工作要做。GD3 细胞的数量及其活性水平与年龄有关。皮肤微生物群的组成也对这些反应有影响，而且 GD3 细胞对环境变化（如干燥空气）也很敏感。

“过敏症患者数量正在增加，这不仅仅是因为我们的诊断能力提高了，”索科尔说。“我们确实需要弄清楚原因，而且还有很多问题，但这正是让它成为科学和医学领域一个有趣的领域的原因。”

合著者在研究中列出了以下披露信息。Caroline Sokol 是拜耳和默克的付费顾问，并接受葛兰素史克的赞助研究支持。Pamela Aderhold 是 Werewolf Therapeutics 的现任员工。Cameron McAlpine 是 Granite Bio 的付费顾问。Clifford Woolf 是 Nocion Therapeutics、QurAlis 和 BlackBox Bio 的创始人，也是 Lundbeck Pharma、Axonis 和 Tafalgie Therapeutics 的科学顾问委员会成员。Alexandra-Chloe Villani 在 10X Genomics 拥有财务利益，该公司设计和制造用于研究的基因测序技术，该技术正在本研究中使用。