環境和基因相互作用誘發哮喘

在現代社會中,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病率為10%~20%。普遍認為,遺傳學改變和環境因素共同作用導致哮喘、過敏性鼻炎和特應性濕疹等過敏性疾病。

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

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的能力,進而影響氣道炎癥反應和肺發育。對GSTs系統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ETS暴露會加速哮喘及其癥狀的出現,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育受損,GST系統和ETS暴露對肺功能的影響不僅限于兒童期,可延續至生命后期。

GSTs系統和遺傳學改變在兒童哮喘發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解毒系統的遺傳學改變會影響兒童哮喘的發生、發展以及肺功能,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基因和環境間存在相互作用。關于GSTs缺失或基因多態性影響特應性肺疾病發生的機制還需進一步研究證實。