代谢物——细胞、生物流体、组织或有机体内的小分子——在各种疾病中起着关键作用，研究这些代谢物（代谢组学）可以让我们了解身体的工作机制，帮助研究人员开发新的治疗方法，尤其是在食物过敏领域。随着潜在致命的免疫球蛋白E（IgE）介导的食物过敏发病率不断上升，开发疗法需要全面理解对过敏原的免疫耐受，包括耐受在有无食物过敏个体之间的差异，以及治疗如何改变这种耐受。
由北卡罗来纳大学教堂山分校医学院儿科副教授兼UNC FAI生物信息学主任Yamini Virkud博士领导的一项研究，正在确定与食物过敏相关的代谢途径，以及对食物过敏的一种治疗方法——口服免疫疗法（OIT）的不同反应的关键代谢途径。
“了解食物过敏及其疗法（目前只有两种）的工作原理是发现新治疗方法的关键，”Virkud说，“我们希望通过使用代谢组学作为探索免疫系统的工具，能帮助我们更多地了解对食物的免疫耐受，以帮助治疗我们的食物过敏患者。”
该研究发表在《儿科过敏与免疫学》杂志上，比较了有过敏和无过敏儿童的胆汁酸水平，结果显示有过敏的儿童胆汁酸水平较高，而无过敏的儿童胆汁酸水平较低。研究人员随后分析了接受OIT儿童的代谢物谱型，并比较了那些即使停止OIT一个月后仍能维持保护（缓解）的参与者与那些停止OIT后很快失去保护的参与者。
他们发现，失去保护的儿童通常胆汁酸水平较高，而那些处于缓解状态的儿童则有两种特定的胆汁酸——石胆酸的水平较高。Virkud解释说，虽然胆汁酸的主要功能是在肠道中帮助消化，但它们还对控制免疫细胞至关重要。
“特别是，其他研究表明，石胆酸控制相同的免疫细胞，即T细胞，这些细胞已被证明对缓解非常重要，”Virkud说。“将我们的数据与其他研究联系起来表明，某些胆汁酸谱型可能对决定食物过敏患者在接受OIT后的效果好坏至关重要。”
研究还发现了其他具有已知免疫系统作用的代谢物（如组氨酸和多不饱和脂肪酸）的差异，研究人员期待在未来进一步研究所有这些联系。这项研究在多个种族队列中检查了食物过敏儿童的代谢谱型，包括哥斯达黎加哮喘遗传学（GACRS）、维生素D产前哮喘减少试验（VDAART）婴儿队列和花生口服免疫疗法（PNOIT）试验。研究人员旨在确定关键路径，了解代谢组学如何随OIT演变，并将代谢谱型与治疗性OIT结果关联起来。
研究人员还通过对同一参与者的重复采样，定义了那些具有短暂保护与持续无反应之间病理生理差异的参与者。Virkud表示她的团队对这些发现感到惊讶。
“临床过敏学家和免疫学家通常不会花太多时间思考胆汁酸，许多我们感兴趣的特定胆汁酸与免疫细胞之间的关联直到2019-2020年才被发现，”Virkud说。“看到那些最终赋予我们发现生物学意义的论文非常令人兴奋。”
研究结论认为，在过敏耐受背景下进一步的功能验证这些代谢途径，不仅可以帮助识别最有可能从OIT中受益的患者，还可以指导新途径和潜在疗法的发展，以改善食物过敏患者的治疗效果。
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