氢气医学

氢气吸入调节过敏性鼻炎患者菌群

发布时间:2026-05-18本文来源: 氢思云
氢气疗法调节过敏性鼻炎患者的鼻腔微生物群及代谢物

研究亮点  

- 氢气通过调控鼻腔菌群(德沃斯氏菌属Devosia、穆里巴杆菌属Muribaculum、瘤胃真杆菌属_反刍动物群[Eubacterium]_ruminantium_group、UCG-002菌属)缓解过敏性鼻炎。 

- 过敏性鼻炎(AR)患者体内的19(R)-羟基前列腺素E2(19(R)-OH-PGE2)与鼻腔菌群(德沃斯氏菌属、类芽孢杆菌属Paenibacillus)相关,氢气可下调上述菌群及代谢物水平以减轻炎症。 

- 花生四烯酸(Arachidonic acid)与肠道菌群(穆里巴杆菌属、瘤胃真杆菌属_反刍动物群)相关,氢气可恢复过敏性鼻炎患者的鼻腔菌群-代谢平衡。 

- 氢气可降低过敏性鼻炎患者鼻腔内类芽孢杆菌属/穆里巴杆菌属的丰度,增加瘤胃真杆菌属_反刍动物群的丰度,并减少溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)的代谢。 

- 在过敏性鼻炎进展过程中,脂多糖(LPS)与瘤胃真杆菌属_反刍动物群/UCG-002菌属呈负相关,与德沃斯氏菌属/穆里巴杆菌属呈正相关。 

氢乱点评:临床试验重点是效果,机制研究意义不大。试问如果对鼻炎没有效果,菌群何用?如果对鼻炎有效果,菌群何必?

背景  

已知氢气可改善过敏性鼻炎(AR)。研究发现,过敏性鼻炎患者鼻腔内的微生物群与健康人群存在差异,且这些微生物群可影响自身及宿主的代谢水平;此外,氢气已被证实可影响微生物群的分布与多样性。上述发现提示,氢气可能通过靶向鼻腔微生物群及代谢物治疗过敏性鼻炎。因此,有必要深入探究氢气治疗过敏性鼻炎的具体作用机制,为该疾病的治疗提供更科学、有效的方案。本研究选取35例过敏性鼻炎患者作为实验组(氢气吸入组,HI组),35例健康人群作为对照组(健康对照组,HC组)。  

方法 

在过敏性鼻炎患者吸入氢气前后,检测其血清嗜酸性粒细胞计数(EOS)、免疫球蛋白E(IgE)浓度、视觉模拟评分(VAS)、鼻腔总症状评分(TNSS)及鼻结膜炎生活质量问卷(RQLQ)评分;通过皮肤点刺试验(SPT)确定过敏原致敏情况。采用16S rRNA基因测序技术,检测患者吸入氢气前后及健康人群的鼻腔微生物群群落组成与相对丰度;采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)分析鼻腔代谢谱。  

结果 

过敏性鼻炎患者在吸入氢气期间及吸入后均未出现不良反应,安全性良好,且VAS、TNSS、EOS及IgE评分均显著改善(P<0.05)。鼻腔微生物群16S rRNA基因测序结果显示,与吸入氢气前相比,患者吸入氢气后鼻腔微生物群的分布与多样性发生显著改变,且更接近健康人群。研究还发现,过敏性鼻炎患者鼻腔分泌物中,19(R)-羟基前列腺素E2、花生四烯酸(AA)、溶血磷脂酰乙醇胺20:2(LPE 20:2)、溶血磷脂酰乙醇胺O-18:2(LPE O-18:2)、溶血磷脂酰乙醇胺O-22:3(LPE O-22:3)、脂多糖18:1(LPS 18:1)及脂多糖20:3(LPS 20:3)等代谢物的丰度显著高于健康人群,经氢气调节后,这些代谢物的丰度显著降低并接近正常水平。其中,19(R)-羟基前列腺素E2水平与鼻腔内德沃斯氏菌属、类芽孢杆菌属及菌落丰度呈正相关;花生四烯酸与穆里巴杆菌属呈显著正相关,与瘤胃真杆菌属_反刍动物群呈负相关;溶血磷脂酰乙醇胺与类芽孢杆菌属、穆里巴杆菌属呈正相关,与瘤胃真杆菌属_反刍动物群呈负相关;脂多糖与瘤胃真杆菌属_反刍动物群、UCG-002菌属呈负相关,与德沃斯氏菌属、穆里巴杆菌属呈正相关。  

结论 

本研究发现,氢气干预可通过调节过敏性鼻炎患者鼻腔微生物群的物种组成与丰度分布,显著改变鼻腔微环境中关键代谢物的水平,从而重塑失衡的局部免疫微生态。这一机制的发现不仅揭示了氢气对过敏性鼻炎病理过程的潜在调控通路,还提示:作为一种无创、安全的干预手段,氢气疗法有望为临床提供新型辅助治疗策略,帮助缓解患者鼻塞、流涕、鼻痒等典型症状,改善生活质量,并为过敏性鼻炎的个体化、精准治疗开辟新思路。  

引言  

过敏性鼻炎(AR)是一种由免疫球蛋白E(IgE)介导、发生于鼻黏膜的呼吸道过敏性疾病[1]。作为现代生活中的主要健康隐患,过敏性鼻炎不仅会增加哮喘、鼻窦炎、中耳炎等疾病的发病风险,还会影响患者生活质量,已引起医学界的广泛关注[1]。本研究旨在从鼻腔微生物群、代谢物及氢气干预的角度,探究过敏性鼻炎的发病机制与潜在治疗方法。 

上呼吸道是条件致病菌入侵人体的“门户”,也是其储存场所[2]。其中,鼻腔是人体与外界环境直接接触的重要通道,其内部微生物群的平衡对维持呼吸道健康至关重要。既往研究表明,过敏性鼻炎患者的鼻腔微生物群常处于失衡状态:有害菌数量增加,有益菌数量减少[3],而这种失衡会进一步加剧过敏反应。例如,口服短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)可改善过敏性鼻炎与哮喘症状[4,5];定植于鼻腔的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)可产生多种具有超抗原特性的葡萄球菌毒素,影响免疫调节细胞与炎症细胞的活性,从而促进过敏性鼻炎的发生[6]。在过敏性气道炎症小鼠模型中,taiotaomicron双歧杆菌(B. taiotaomicron)干预可诱导CD4+ ICOS+ Foxp3+调节性T细胞与IL-10+ CD4+ Foxp3+调节性T细胞增殖,对Th2免疫应答发挥免疫抑制作用[3]。因此,调节鼻腔微生物群结构、恢复其平衡状态,有望成为过敏性鼻炎治疗的重要方向。 

近年来,微生物群调节疗法的相关研究十分活跃。益生菌疗法通过补充有益菌调节微生物群,可改善肠道功能与免疫力,但存在存活率低、效果持续性不足等局限性[7];粪菌移植(FMT)虽能恢复微生物群平衡,却面临缺乏精准调节工具及感染风险等问题[8]。氢气疗法作为一种新兴干预手段,可通过清除活性氧(ROS)调节氧化还原稳态,在调控鼻腔微生物群、改善过敏性鼻炎症状方面展现出优势[14,15]。与益生菌相比,氢气疗法无需长期补充、不受个体差异影响,不仅施用便捷、安全性高,且不依赖外源微生物,可降低感染风险,在微生物群调节与疾病治疗中具有潜力。 

此外,多种代谢物也与过敏性鼻炎的发病密切相关。部分代谢物可刺激鼻黏膜,引发炎症反应,进而产生过敏性鼻炎的典型症状[9-11]。例如,Islam等人的研究指出,农药暴露会增加拟除虫菊酯类物质的接触量,提高儿童患上呼吸道过敏性疾病的可能性[9];一项包含552个样本的前瞻性队列研究显示,母亲孕期邻苯二甲酸酯暴露与子代鼻炎发病率升高存在显著相关性[11];无症状新生儿尿液中的嗜酸性粒细胞蛋白X(Eosinophil Protein X)是一种生物标志物,与儿童出生后6年内过敏性致敏、鼻腔嗜酸性粒细胞增多及湿疹的发生显著相关[10]。这些发现表明,代谢物与过敏性疾病的发生发展存在密切联系。因此,深入研究鼻腔代谢物,有助于更好地理解过敏性鼻炎的发病机制,并找到针对性治疗方法。 

近年来,氢气在医学领域的应用逐渐受到重视。既往研究证实,氢气具有抗炎、抗氧化等多种生物活性,可有效减轻过敏反应[12,13]。氢气不仅能直接与羟基自由基(·OH)等自由基反应[14],还可提高体内源性抗氧化酶的活性,减少组织中的氧化产物,保护细胞与组织免受体内氧化应激损伤[12]。在哮喘小鼠模型中,氢气可有效抑制IL-33与NF-κB的表达,从而缓解过敏原诱导的哮喘[15];在过敏性鼻炎小鼠模型中,氢气可有效减轻小鼠鼻黏膜炎症,改善过敏症状[16]。因此,氢气在过敏性鼻炎治疗中的应用有望成为一种新型治疗策略。 

为探究氢气对过敏性鼻炎患者鼻腔微生物群及代谢的影响,以及氢气治疗的潜在机制,本研究采用16S rRNA基因测序与LC-MS分析技术,检测并分析患者鼻腔内的微生物群、代谢物及二者间的关联。通过深入研究这些因素的相互作用,为过敏性鼻炎的治疗与预防提供更全面、有效的方案。

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