環(huán)境和基因相互作用誘發(fā)哮喘

在現(xiàn)代社會中,哮喘是兒童期最常見的慢性疾病。西歐和美國兒童哮喘的發(fā)病率為10%~20%。普遍認為,遺傳學改變和環(huán)境因素共同作用導(dǎo)致哮喘、過敏性鼻炎和特應(yīng)性濕疹等過敏性疾病。

研究顯示,環(huán)境中煙草煙霧(ETS)的暴露與呼吸道疾病相關(guān)。在孕期或兒童早期,母親吸煙會導(dǎo)致兒童肺發(fā)育受損,肺功能減低。哮喘患兒的父母吸煙可加劇哮喘急性發(fā)作的癥狀和頻率。遺傳因素可加強ETS暴露誘發(fā)哮喘和哮喘癥狀的能力。與哮喘和支氣管高反應(yīng)性強相關(guān)的一些染色體區(qū)域可能存在一些基因,它們與ETS暴露聯(lián)合作用可引發(fā)哮喘。

ETS的危害程度取決于機體對煙霧成分的代謝及解毒作用。在人類,谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(GSTs)可能參與了解毒過程。GSTs包括α (A)、μ (M)、π (P)和θ (T)4種類型,每種類型又包括數(shù)個亞型。目前認為,GSTs的遺傳學改變會影響氣道處理有毒物質(zhì)的能力,進而影響氣道炎癥反應(yīng)和肺發(fā)育。對GSTs系統(tǒng)遺傳學的研究主要集中于GSTM1(染色體1p13.3)和GSTT1(22q11.2)基因,分別編碼GST-μ和GST-θ。

研究顯示,在GSTM1陰性的美國兒童中,宮內(nèi)ETS暴露會加速哮喘及其癥狀的出現(xiàn),而出生后暴露僅有輕微促進作用。GSTM1缺失的兒童可能普遍存在肺功能發(fā)育受損,GST系統(tǒng)和ETS暴露對肺功能的影響不僅限于兒童期,可延續(xù)至生命后期。

GSTs系統(tǒng)和遺傳學改變在兒童哮喘發(fā)病中的作用可能還涉及其他形式的空氣污染對健康造成的不良影響。研究顯示,GSTM1缺失的兒童暴露于高水平臭氧后,哮喘的發(fā)病危險增加。GSTP1 Ile105等位基因純合子的中國兒童暴露于重度空氣污染后,哮喘危險也增加。

總之,GSTs解毒系統(tǒng)的遺傳學改變會影響兒童哮喘的發(fā)生、發(fā)展以及肺功能,這種遺傳學變化似乎會改變吸入性危險因素對肺的作用,提示GSTs基因和環(huán)境間存在相互作用。關(guān)于GSTs缺失或基因多態(tài)性影響特應(yīng)性肺疾病發(fā)生的機制還需進一步研究證實。