6 牛乳过敏在儿童中的发生率为 0.1% 7.5% 且主要见于较小的婴幼儿 一般是暂时性的 随着年龄的增长会自动消失 酪蛋白 -乳球蛋白 -乳白蛋白被认为是主要过敏原 牛血清蛋白 免疫球蛋白 乳铁蛋白等微量蛋白也起着非常重要的作用 大约 30% 50%的牛乳过敏患者对上述这些 微量蛋白过敏[12] 牛乳 驴乳 水牛乳以及山羊乳等哺乳动物乳均存在免疫交叉反应 对牛乳过敏的 患者也可能对其它乳过敏
收稿日期 基金项目
作者简介
2006-09-10 国家自然科学基金(No.30560096) 长江学者和创新团队发展计划 No.IRT0540 江西省自然科学基金 江西省主要学科学术和技术带头人培养项目 赣科发计字[2004]234 号 陈红兵(1967-),男,教授,博士生导师 主要研究方向 食品营养与安全 E-mail:gjychb@
3 谷物类大麦 小麦和燕麦通过饮食和吸入的途径均可导致食物过敏 尤其是与乳糜泻有关 欧洲人发病率为 0.5% 美国人为 0.4%[11] 谷物中过敏原包括 26 ku 的小麦蛋白 40 ku 的黑麦蛋白 26 ku 和 46 ku 的大麦蛋白及 60 ku 的燕麦蛋白,共发现 16 个与患者血清 IgE 结合的蛋白
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Acta Nutrimenta Sinica,Apr.,2007, Vol.29 No.2
随年龄的增长产生耐受性[7] 食物过敏人群中有 10% 47%的人对花生过敏 其发病率高低与饮食习惯 关系密切 如美国人喜欢食用焙烤的花生及其制品 因此 发病率较高 1.1% 花生过敏原包括多种 高度糖基化的蛋白质组分 分子量介于 0.7 100 ku 之间 目前发现有 9 种蛋白成分能够与花生过敏 患者血清 IgE 结合 分别是 Ara h1 Ara h2 Ara h3 Ara h4 Ara h5 Ara h6 Ara h7 Ara h8 和一种脂蛋白[8,9] 前三者是最主要的过敏成分 其分子量分别是 63.5 ku, 17 ku 14 45 ku
4 水果中蔷薇科的苹果 水蜜桃 草莓 李子和杏都存在食物过敏原[10] 包括 与花粉过敏 原 Bet V1 具同源性的过敏原成分 分子量约 18 ku 分子量在 30 70 ku 的糖蛋白 肌动蛋白调 节的抑制蛋白 分子量约 14 ku 磷脂转移蛋白 分子量为 9 10 ku 另外 胶乳-水果过敏综合征 常发生在一些水果中 如鳄梨 香蕉 木瓜 西番莲 无花果 甜瓜 芒果 猕猴桃 菠萝等 因为 在这些水果过敏原中都有一个分子量为 4.7 ku 的保守的橡胶蛋白域
过敏原的结构特征 各种动物模型以及各种免疫细胞 下面重点介绍各种免疫细胞[16]
1 M 细胞是一种肠道上皮细胞 可将过敏原迅速转移到抗原递呈细胞 然后递呈给 Peyer 结中
T 细胞和肠系膜淋巴结中 故被称为食物过敏原的港口 近年来实验表明 M 细胞可使 Th2 细胞向 Th1
细胞变化 因此 M 细胞在食物过敏反应中的作用将深入研究
毒性超敏反应 由抗细胞表面和组织表面抗原的抗体与补体途径的一些成分及各种效应细胞相互作用
造成这些细胞和组织的损伤 型即免疫复合型超敏反应 型 即 T 细胞介导的迟发性超敏反应
各型可同时存在 目前从广义的角度 食物过敏可分为 IgE 介导和非 IgE 介导两大类
2.1 IgE 介导的食物过敏反应
食物过敏引起的 型变态反应包括食物过敏原的致敏阶段 激发阶段和效应阶段 在致敏阶段
8 对鱼的过敏不容易随年龄的增长而消失 通过饮食和呼吸道都可致敏 婴幼儿的发病率为
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营养学报 2007 年第 29 卷第 2 期
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0.1% 成年人为 2%[14] 最重要的过敏原蛋白为 Gad c1 最初从鳕鱼中发现 称为过敏原 M [13] 分子 量为 12 ku 它属于肌肉蛋白组中与钙结合的小白蛋白 具有控制钙离子进出细胞的作用 其三级结 构显示了 3 个结构域 至少有 5 个 IgE 结合位点 超过 95%的过敏患者血清 IgE 与该过敏原结合 另 外 在鳕鱼中还分离出了其它 15 个过敏原蛋白 分子量在 15 200 ku
酪蛋白由 S1- S2- - -酪蛋白四种蛋白组成 在牛奶中它们以相对恒定的比率 37% 37% 13% 13%聚合成微粒悬浮于乳清中 它们都是磷酸化的蛋白 且三级结构松散易变
-乳球蛋白是一种 Lipocalin 蛋白 致敏性较强 因在分子的 N-端有不易破坏的相似序列 且 19 位总是色氨酸 有相同的重复排列的 8 或 10 个反向平行的 -片层组成的 -桶状结构
卵类粘蛋白分子量为 28 ku 等电点 4.1 由三个结构域组成 每个结构域中约 60 个氨基酸 其 中两个结构域各含 2 个糖基化位点 另一个只有 1 个 卵清蛋白占整个蛋清的 50% 分子量为 42.8 ku 等电点在酸性范围 有 3 个异构体 卵运铁蛋白分子量为 77 ku 等电点在 5.6 6.2 具有抗菌和与 铁结合的能力 溶菌酶是 14.3 ku 的糖蛋白 等电点为 11 卵黄蛋白的分子量为 70 ku
2 大豆过敏比花生过敏的发生率要低 其主要过敏原包括种子贮存蛋白 P34 大豆球蛋白 -伴大豆球蛋白 抑制蛋白 孔尼兹抑制蛋白 其分子量分别为 30ku 320 360 ku 140 180 ku 14 ku 20 ku 其中大豆球蛋白由 6 个亚基组成 -伴大豆球蛋白由 3 个亚基组成[10] 另外 有两 个吸入过敏原蛋白 它们分别是 Glym1(有两个同系物 分子量分别为 7 或 7.5 ku) Glym2 8 ku [10]
相关 IL-9 可以促进 Th 细胞的生长 增强特异性 IgE 的反应 没有共刺激潜能的抗原递呈细胞 通
2 Cupin 超家族分为 7S 豌豆球蛋白样 7s vicilin-like globulins 和 11S 豆球蛋白样 11s legumin-like globulins 两种 都有一个 -桶状样的中心结构域 主要存在于植物球状贮藏蛋白中 包括豆类和坚果类 如花生 大豆 胡桃 芝麻 榛子等 但它们的氨基酸系列相似性很低 40% 因此 免疫交叉反应很少
2 肠上皮细胞可运载 加工和递呈食物过敏原至调节 T 细胞 在细胞表面表达 类主要组织相
容性复合体 MHC
起到抗原递呈作用 另外 据研究表明 食物过敏患者的肠上皮细胞在 IL-4
作用下 可通过 CD23 耐受的肠上皮细胞将 IgE 与过敏原的复合物快速传递给肠黏膜肥大细胞 这条途

径可保护食物过敏原不降解并使 IgE 穿过肠上皮细胞
-乳白蛋白是一个非常紧密的 接近球状与钙结合的单体球蛋白 因与钙的结合对分子的折 叠及二硫键的形成有影响 尽管它有 74%的氨基酸残基与人 -乳白蛋白相同 另有 6%的残基相似 但 仍被认为是一种主要的牛乳过敏原
7 鸡蛋过敏的发生率占婴幼儿和儿童食物过敏的 35% 占成年人食物过敏的 12%[11] 其过敏原 主要在蛋清中 包括卵类粘蛋白 卵粘蛋白 卵结合蛋白 卵清蛋白 卵运铁蛋白及溶菌酶 [13] 蛋黄 中的 -卵黄蛋白和卵黄高磷蛋白也是重要的过敏原 卵黄蛋白主要通过呼吸道吸入导致食物过敏
机体接触过敏性食物后 产生反应性 IgE 抗体 在婴幼儿时期 由于胃肠道尚不健全,通透性高 食物
中的过敏原进入到体液中 可以选择性诱导抗原特异性 B 细胞产生 IgE 抗体应答 然后 IgE 抗体的 Fc
段与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的 IgE 受体结合完成致敏过程 在正常状态下的人群 对从呼吸道
吸入和通过胃肠道摄入的过敏原可以产生免疫耐受 对于过敏体质的人群 通过这些途径进入的过敏
3 专职的抗原递呈细胞 如激活的树突状细胞 巨噬细胞和 B 细胞表达共刺激分子 不但接触
抗原而且直接激活 T 细胞 也可通过其细胞表面表达 Toll 样受体并识别抗原 进一步激发过敏反应的
级联反应信号 促进各种细胞因子的表达 如 IL-9 IL-13 其中 IL-13 与生成 IgE 的类别转换密切
1 食物过敏原 食物过敏原是食物中的水溶性或盐溶性糖蛋白 分子量为 10 70 ku 等电点大多在酸性 无生
物化学和免疫化学的共性 也无统一的氨基酸序列 倾向于耐热 耐酸 耐酶解 果蔬过敏原例外 [5] 1.1 食物过敏原的分类
根据 Pfam 蛋白质家族数据库 植物性食物过敏原可分为醇溶谷蛋白超家族 Cupin 超家族以及 Bet V1 家族 3 个家族[6] 动物性食物过敏原还没有按结构与进化关系分类的方法
3 Bet V1 家族是桦树花粉的主要过敏原 存在于蔷薇科水果 如苹果 草莓 杏 梨等 伞 状花科蔬菜 如芹菜 萝卜 中 对热和酶消化极不稳定 其氨基酸表面残基形成了与 IgE 结合的表 位 因此常导致患者出现水果-蔬菜-花粉交叉综合征 1.2 常见的过敏食物
1 花生过敏是食物过敏导致死亡的首要原因 而且患者往往是终生的 只有 10%的过敏儿童会
原则可使机体处于致敏阶段 在激发阶段 相同的抗原再次进入机体时 通过与致敏肥大细胞/嗜碱性
粒细胞表面 IgE 抗体特异性结合 使之脱颗粒 释放出组胺 5-羟色胺 白三烯 前列腺素及嗜酸性
粒细胞趋化因子等大量生物活性介质 作用于效应组织和器官 引起局部或全身过敏反应
目前 在 IgE 介导的食物过敏反应机制的研究中涉及到胃肠道黏膜与食物蛋白的相互作用 食物
1 醇溶谷蛋白超家族都是富含半胱氨酸的小分子蛋白 三维空间结构相似 -折叠较多 对 热加工和酶解比较稳定 2S 白蛋白类在双叶子植物中是主要的贮藏蛋白 包括很多坚果类和种子 如花生 胡桃 芝麻以及芥末 非特异的磷脂转移蛋白在植物防御真菌和细菌感染中起重要作用 广泛存在于水果 坚果 种子及蔬菜中 谷物 -淀粉酶或胰蛋白酶抑制物对防御昆虫虫害发挥了较 大的作用 主要在小麦 大麦 水稻以及玉米中
9 甲壳类水产动物的过敏发生率 婴儿为 0.2% 成年人为 2%[14] 原肌球蛋白是主要过敏原成 分 分子量为 36 ku 因其蛋白质同源性非常高 故河虾 蟹 鱿鱼 鲍鱼等存在免疫交叉反应[15]