傅玲琳，王彥波

（浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 310018）

過(guò)敏性疾病是一種嚴(yán)重影響人體健康的全球性問題，引起機(jī)體過(guò)敏的原因眾多，其中食物過(guò)敏占有不容忽視的比重。食物過(guò)敏是指由機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)某些食物蛋白質(zhì)的超常反應(yīng)，發(fā)病時(shí)可累及周身多個(gè)系統(tǒng)，如皮膚、呼吸道、胃腸道和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致過(guò)敏性休克甚至危及生命。近些年來(lái)，世界范圍內(nèi)食物過(guò)敏的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，食物過(guò)敏已經(jīng)成為全球關(guān)注的食品安全和公共衛(wèi)生問題，被稱為繼哮喘之后的“第二波”過(guò)敏流行病[1]。在歐美、澳大利大等西方國(guó)家，食物過(guò)敏在成人中的患病率約為2%，而在兒童中則高達(dá)8%[2]。大量研究發(fā)現(xiàn)，食物過(guò)敏的發(fā)病率上升可能與基因、環(huán)境以及二者的相互作用（如表觀遺傳）有關(guān)，考慮到短時(shí)間內(nèi)遺傳基因不會(huì)發(fā)生顯著變化，環(huán)境和飲食因素被認(rèn)為是導(dǎo)致食物過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)上升的主要原因[2]。根據(jù)發(fā)病機(jī)制的不同，食物過(guò)敏可以分為免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）E介導(dǎo)、非IgE介導(dǎo)和混合介導(dǎo)的反應(yīng)，其中IgE介導(dǎo)食物過(guò)敏的機(jī)制較為清楚，主要包括致敏階段和效應(yīng)階段，即機(jī)體首次暴露致敏原產(chǎn)生特異性IgE（specific IgE，sIgE），sIgE與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞上的受體結(jié)合使機(jī)體致敏，當(dāng)致敏原再次進(jìn)入體內(nèi)時(shí)，通過(guò)與上述細(xì)胞表面的sIgE結(jié)合發(fā)生交聯(lián)，激活胞內(nèi)的酶系統(tǒng)，促進(jìn)多種炎性介質(zhì)的釋放，引發(fā)一系列生理反應(yīng)[3-5]。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）和聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO）的統(tǒng)計(jì)，90%以上的食物過(guò)敏反應(yīng)是由牛乳、雞蛋、大豆、花生、小麥、堅(jiān)果、魚類和甲殼α綱類動(dòng)物以及相應(yīng)制品引起的，這8 類食物因此也被稱作“Big Eight”[6-7]。2021年2月，最新的WHO/FAO食物致敏原風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專家咨詢會(huì)上提出，綜合考慮每種食物引起超敏反應(yīng)的發(fā)生幾率、嚴(yán)重程度和潛在風(fēng)險(xiǎn)，芝麻或?qū)⑷〈蠖钩蔀樾碌陌舜箢愔籟8]。除八大類以外，其他種類的食物，如某些水果、蔬菜、昆蟲和谷物等也可能是特定國(guó)家或地區(qū)的常見致敏食物。近年來(lái)，隨著人們對(duì)黏膜免疫系統(tǒng)、口服免疫耐受以及腸道共棲微生物的逐漸認(rèn)識(shí)，有關(guān)食物過(guò)敏的機(jī)理研究也在不斷深入。但是，目前對(duì)于食物過(guò)敏最有效的治療手段仍是嚴(yán)格避免接觸致敏原。隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，使用的原料越發(fā)復(fù)雜和多樣，飲食回避對(duì)于易感人群難度較大，且易造成人體營(yíng)養(yǎng)素的缺乏與失衡。一方面，日益嚴(yán)峻的食物過(guò)敏問題需要切合實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和標(biāo)識(shí)措施；另一方面，各類易感人群的營(yíng)養(yǎng)需要也為低敏食品體系的研究提出了挑戰(zhàn)。

食物過(guò)敏現(xiàn)已成為食品行業(yè)亟需面對(duì)和解決的食品安全問題?；诖?，本文將圍繞食物過(guò)敏的研究現(xiàn)狀，從食物過(guò)敏的流行病學(xué)特征與分子機(jī)制、食物致敏原的識(shí)別與評(píng)價(jià)，以及食物過(guò)敏的診斷與控制等方面逐一展開，系統(tǒng)回顧最新研究進(jìn)展并提出展望，以期為食物過(guò)敏的預(yù)防與控制，以及保障食物致敏原安全提供一定借鑒。

1 食物過(guò)敏的流行病學(xué)與致敏機(jī)制

1.1 中國(guó)食物過(guò)敏的最新流行病學(xué)特征

食物過(guò)敏的流行病學(xué)調(diào)查在美國(guó)、加拿大和歐洲一些國(guó)家已經(jīng)有了較為全面的數(shù)據(jù)。但是在我國(guó)，尚無(wú)針對(duì)普通人群開展的食物過(guò)敏流行病學(xué)研究，僅有部分區(qū)域性或針對(duì)特定年齡段的調(diào)查數(shù)據(jù)可供參考。其中區(qū)域性的橫斷面研究主要集中在省會(huì)城市和南方地區(qū)，如溫州（浙江）[9]、重慶[10]、廣州（廣東）[11]、北京[12]、上海[13-14]和香港[15]等地，并且針對(duì)的多是嬰幼兒、學(xué)齡前和學(xué)齡段兒童，尚無(wú)有關(guān)成人或全年齡段人群的食物過(guò)敏流調(diào)報(bào)告。如表1所示，通過(guò)問卷調(diào)查或病史初篩，自述/父母報(bào)告的食物過(guò)敏發(fā)病率范圍較大，為4.80%～21.13%，結(jié)合皮膚點(diǎn)刺（skin prick test，SPT）和/或血清學(xué)特異sIgE和/或開放性食物激發(fā)確診的發(fā)病率為0.34%～18.0%。除橫斷面調(diào)查外，也有少數(shù)研究針對(duì)門診過(guò)敏病人和超敏報(bào)告事件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)[16-20]，其中規(guī)模最大的是一項(xiàng)2017年我國(guó)南方地區(qū)過(guò)敏性疾病患者血清sIgE檢測(cè)結(jié)果（n＝39 813）的回顧性分析，該項(xiàng)報(bào)告發(fā)現(xiàn)過(guò)敏食物中陽(yáng)性檢出率最高的是蝦（19.2%），其次是蟹（15.5%）和雞蛋白（9.9%）[20]。

表1 中國(guó)人群食物過(guò)敏的橫斷面流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)Table1 Cross sectional epidemiological survey data of food allergy in China

盡管有關(guān)食物過(guò)敏的橫斷面研究十分有限，但從已有的數(shù)據(jù)中仍可對(duì)我國(guó)食物過(guò)敏的流行病學(xué)特征窺知一二。1）發(fā)病率總體呈上升趨勢(shì)。一項(xiàng)針對(duì)溫州地區(qū)2 歲及以下兒童的3 次橫斷面調(diào)查顯示（1999、2009年和2019年；n＝1 228），該年齡段兒童的食物過(guò)敏發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)：1999年為3.5%，2019年上升為11.1%；其中最常見的牛乳過(guò)敏在1999—2019年間的發(fā)病率由1.6%上升為5.7%（P＝0.004）[10]。2）可能存在城鄉(xiāng)、地域和民族差異。有關(guān)城鄉(xiāng)地區(qū)的發(fā)病情況，一項(xiàng)北京6～11 歲小學(xué)生的隨機(jī)抽樣調(diào)查（n=10 672）發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)城市兒童食物過(guò)敏的父母報(bào)告率為11.90%，顯著高于郊區(qū)兒童的8.2%（P＜0.001）[12]；但另一項(xiàng)廣州市區(qū)及韶關(guān)農(nóng)村學(xué)齡兒童的研究（n＝11 432）發(fā)現(xiàn)，結(jié)合問卷答案和SPT或sIgE檢查，兩地食物過(guò)敏的發(fā)病率并無(wú)顯著差異（P=0.872）[11]。此外，袁娟麗等對(duì)我國(guó)南北方人群攜帶的乳糜瀉人類白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）易感基因進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)南方人群和女性群體罹患乳糜瀉的風(fēng)險(xiǎn)可能更高[21]。針對(duì)民族差異性，Zhou Chunyan等通過(guò)對(duì)我國(guó)新疆地區(qū)患有胃腸不適癥的患者進(jìn)行篩查（n＝2 277），發(fā)現(xiàn)漢族人患乳糜瀉的比率顯著低于維吾爾族、哈薩克族和回族人群[22]。3）最常見的過(guò)敏食物與西方國(guó)家存在異同。由表1不難看出，我國(guó)食物過(guò)敏人群主要對(duì)牛乳、雞蛋（白）和蝦蟹過(guò)敏，而西方國(guó)家發(fā)病率較高的花生和堅(jiān)果過(guò)敏在我國(guó)并不常見，WHO列舉的“八大類”致敏原在我國(guó)并不完全適用；此外，水果類食物例如桃子和芒果也是我國(guó)人群的常見致敏原。當(dāng)然，由于缺乏全國(guó)范圍內(nèi)的規(guī)范性調(diào)查結(jié)果，以上幾點(diǎn)只是筆者的初步判斷，并且只能部分代表嬰幼兒和未成年兒童群體，但是相信隨著政府和業(yè)內(nèi)專家對(duì)食物過(guò)敏疾病的日漸重視，我國(guó)普通人群的食物過(guò)敏流行病學(xué)數(shù)據(jù)將逐漸得到完善和補(bǔ)充。

1.2 食物過(guò)敏的分子機(jī)制

針對(duì)食物過(guò)敏的分子機(jī)制，比較清楚的是IgE介導(dǎo)型的免疫學(xué)機(jī)理。正常情況下，機(jī)體免疫系統(tǒng)能夠正確區(qū)分致病性抗原與無(wú)害的環(huán)境抗原，如食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這一免疫耐受的形成過(guò)程最初與腸道相關(guān)淋巴組織（gut-associated lymphoid tissue，GALT）密切相關(guān)。一系列細(xì)胞參與了免疫耐受的誘導(dǎo)過(guò)程，包括抗原從腸腔轉(zhuǎn)移到固有層和淋巴組織，進(jìn)而被呈遞并誘導(dǎo)相應(yīng)的T細(xì)胞反應(yīng)，最后免疫效應(yīng)細(xì)胞歸巢回到腸道等[4]。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，進(jìn)入機(jī)體的變應(yīng)原經(jīng)胃腸消化后可能通過(guò)細(xì)胞旁途徑、腸上皮細(xì)胞胞吞作用和M細(xì)胞的內(nèi)吞等方式透過(guò)腸上皮屏障。透過(guò)屏障后，變應(yīng)原可經(jīng)固有層中傳統(tǒng)的抗原遞呈細(xì)胞（antigen-presenting cells，APCs）如樹突狀細(xì)胞（dendritic cells，DCs）攝取，或經(jīng)非傳統(tǒng)的APCs，如庫(kù)普弗細(xì)胞和漿細(xì)胞樣DCs處理后遷移進(jìn)入腸系膜淋巴結(jié)（mesenteric lymph node，MLN），然后被攝取的蛋白/多肽進(jìn)一步降解并通過(guò)主要組織相容性復(fù)合物類（major histocompatibility complex，MHC）分子呈遞給初始T細(xì)胞，激活T細(xì)胞免疫反應(yīng)[5]。其中，CD103＋DCs是促進(jìn)黏膜耐受形成的主要DC亞群之一[23]，該類細(xì)胞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和視黃酸，可誘導(dǎo)初始T細(xì)胞分化為特異性叉頭狀P3（FOXP3＋）調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cells，Treg）[24]。此外，視黃酸也可誘導(dǎo)Treg細(xì)胞表達(dá)整合素α4β7，誘導(dǎo)其他Treg細(xì)胞歸巢到腸道，抑制免疫反應(yīng)[25-26]。與此同時(shí)，視黃酸和DCs的相互作用在次級(jí)淋巴組織中也可誘導(dǎo)B細(xì)胞向分泌IgA的漿細(xì)胞分化，最終達(dá)到IgA抗體的類別轉(zhuǎn)換。

在食物過(guò)敏患者體內(nèi)，這一口服耐受的形成過(guò)程遭到了破壞。一般認(rèn)為，致敏過(guò)程中腸上皮屏障的損傷導(dǎo)致了變應(yīng)原的透過(guò)量增加，同時(shí)誘導(dǎo)上皮細(xì)胞因子，如白介素（interleukin，IL）-33、IL-25和胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）的分泌，這些細(xì)胞因子可上調(diào)DCs上的OX40配體（OX40L）。DCs進(jìn)一步誘導(dǎo)初始T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化，釋放可招募嗜酸性粒細(xì)胞的細(xì)胞因子IL-5，并促進(jìn)B細(xì)胞類別轉(zhuǎn)換產(chǎn)生IgE（通過(guò)IL-4和IL-13）[4-5,27]。形成的sIgE與組織中肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面上的FcεRI受體結(jié)合，再次接觸致敏原時(shí)發(fā)生脫顆粒反應(yīng)，激活胞內(nèi)的酶系統(tǒng)釋放一系列活性介質(zhì)，引起局部或全身性的變態(tài)反應(yīng)。圖1匯總并展示了致敏過(guò)程中腸道內(nèi)Th2細(xì)胞介導(dǎo)的變應(yīng)原免疫反應(yīng)。

圖1 致敏過(guò)程中腸道內(nèi)Th2細(xì)胞介導(dǎo)的變應(yīng)原免疫反應(yīng)[4]Fig. 1 Th2 cell-mediated inflammatory response to oral allergens in the gut during sensitization process[4]

另一方面，腸道微生態(tài)在調(diào)節(jié)機(jī)體對(duì)致敏原的免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用[28]。研究發(fā)現(xiàn)，食物過(guò)敏和健康人群的腸道微生態(tài)組成存在明顯不同，這些差異出現(xiàn)在過(guò)敏癥狀之前，且在嬰幼兒和兒童時(shí)期更為明顯：例如，患有雞蛋過(guò)敏的兒童其腸道菌群的α-多樣性更高，且毛螺菌科和瘤胃菌科的類群豐度更高[29]。而與健康組相比，食物過(guò)敏的嬰兒腸道菌群的多樣性沒有差異，但厭氧菌和自養(yǎng)型芽孢桿菌的相對(duì)豐度有所減少，擬桿菌和芽孢桿菌的相對(duì)豐度有所增加[30]。再如，在患有牛乳過(guò)敏的嬰兒中，與持續(xù)性過(guò)敏組相比，8 歲后過(guò)敏癥狀得到緩解的個(gè)體其早期（3～6 歲）腸道菌群中梭菌屬和擬桿菌屬的水平更高[31]。更直接的是，通過(guò)將健康嬰兒的糞便菌群移植到無(wú)菌小鼠上，可以緩解這些小鼠攝入牛乳后的過(guò)敏反應(yīng)，但是從牛乳過(guò)敏的嬰兒移植的糞便菌群則沒有這一能力[32-33]。以上證據(jù)有力地表明了食物過(guò)敏與腸道微生態(tài)間的因果關(guān)聯(lián)。有關(guān)微生態(tài)參與調(diào)控的食物過(guò)敏機(jī)制仍在不斷探索階段，目前報(bào)道的作用主要包括：調(diào)節(jié)腸道細(xì)胞功能，提升腸道屏障特性；生成代謝產(chǎn)物（如乙酸、丁酸和丙酸等短鏈脂肪酸）參與免疫調(diào)控；以及促進(jìn)和維護(hù)機(jī)體口服耐受等[34-36]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，與健康人群相比，食物過(guò)敏患者在腸道菌群的組成和功能上存在顯著差異，進(jìn)一步經(jīng)代謝組學(xué)和通路富集分析發(fā)現(xiàn)，過(guò)敏患者體內(nèi)腸道微生物的若干關(guān)鍵代謝通路得到了調(diào)控，尤其是氨基酸代謝水平發(fā)生了顯著變化，多種氨基酸的合成增強(qiáng)，降解減弱；與此同時(shí)，特征氨基酸（如異亮氨酸）的變化程度與患者的臨床和免疫學(xué)指標(biāo)密切相關(guān)。菌群來(lái)源的氨基酸代謝物可能與食物過(guò)敏的發(fā)生有關(guān)，但這其中涉及的免疫信號(hào)通路和分子機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。

1.3 食物過(guò)敏發(fā)生的機(jī)體風(fēng)險(xiǎn)因素

目前，尚不清楚是哪些原因?qū)е氯梭w內(nèi)由DCs和Treg細(xì)胞介導(dǎo)的口服耐受過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榱擞蒚h2細(xì)胞介導(dǎo)的食物過(guò)敏反應(yīng)。研究人員指出，一些可能誘發(fā)食物過(guò)敏的風(fēng)險(xiǎn)因素包括家族病史、性別、種族、基因多態(tài)性、接觸細(xì)菌的時(shí)間和途徑、膳食習(xí)慣的改變和早期皮膚暴露等[37]。關(guān)于先天遺傳因素的作用可詳見Lack[37-38]、Sicherer[2]等的報(bào)道，此處筆者將針對(duì)后天性因素進(jìn)行詳細(xì)闡述。

Strachan在1989年提出了著名的“衛(wèi)生學(xué)假說(shuō)”（Hygiene hypothesis），認(rèn)為兒童早期缺乏對(duì)傳染源、細(xì)菌和寄生蟲的接觸，導(dǎo)致機(jī)體免疫系統(tǒng)沒有得到足夠的鍛煉，增加了其對(duì)過(guò)敏性疾病的易感性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)敏性疾病的增加更有可能是由于現(xiàn)代化的環(huán)境和生活方式使得人們接觸共生有益菌的機(jī)會(huì)變少，而這些共生菌能夠幫助宿主免疫系統(tǒng)建立正確的調(diào)控途徑避免發(fā)生紊亂，即發(fā)展形成了“老朋友假說(shuō)”（old friends hypothesis）。目前已發(fā)現(xiàn)支持這一假說(shuō)的流行病學(xué)證據(jù)，如孕婦產(chǎn)前避免食用抗生素、孕期攝入膳食纖維（調(diào)控腸道微生態(tài)平衡）、陰道分娩、母乳喂養(yǎng)、幼兒時(shí)期接觸動(dòng)物等均能在一定程度上降低兒童發(fā)生過(guò)敏性疾病的幾率[37,39-41]。

近30 年來(lái)，飲食結(jié)構(gòu)的顯著變化使得研究學(xué)者們懷疑，某些宏量和微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入可能與日益增加的食物過(guò)敏狀況有關(guān)，這里有4 個(gè)假說(shuō)值得深思：VD水平、膳食脂肪的來(lái)源、抗氧化劑的減少和伴隨有害產(chǎn)物的攝入。首先，VD假說(shuō)認(rèn)為，體內(nèi)VD的不足或過(guò)量（主要是日照時(shí)長(zhǎng)、緯度、出生季節(jié)和膳食攝入導(dǎo)致的）是哮喘和過(guò)敏發(fā)生率增加的原因。例如在美國(guó)和澳大利亞，與靠近赤道的地區(qū)相比，遠(yuǎn)離赤道的地區(qū)人群發(fā)生食物過(guò)敏的可能性更高[42,43]，再如Nwaru等[44]發(fā)現(xiàn)，母親在懷孕期間VD的攝入量與嬰兒較低的食物過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)；另一方面，也有幾項(xiàng)隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)嬰兒期間補(bǔ)充VD增加了人群罹患食物過(guò)敏的幾率[45-46]。有關(guān)VD與食物過(guò)敏的關(guān)系尚未得到一致的結(jié)論，有人提出，二者之間可能存在一種“U形”關(guān)系，即VD過(guò)少或過(guò)多均會(huì)增加食物過(guò)敏發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[47-48]。從機(jī)制上看，VD的活性形式1,25-二羥VD參與著多種免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)，如T細(xì)胞、DCs和Treg細(xì)胞等，VD也可能通過(guò)影響下游基因的表達(dá)、作用于表觀遺傳（如DNA甲基化）和調(diào)節(jié)腸道菌群組成等方式影響免疫系統(tǒng)的平衡[49]。第二，膳食脂肪的來(lái)源，研究認(rèn)為動(dòng)物脂肪消耗量的減少以及人造奶油和植物油使用量的增加加劇了食物過(guò)敏的發(fā)生。這主要是與ω-6系多不飽和脂肪酸（如亞油酸）的攝入降低、ω-3系多不飽和脂肪酸（如二十碳五烯酸）的攝入升高有關(guān)。ω-6系脂肪酸可以合成前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2），而ω-3系脂肪酸則會(huì)抑制PGE2的合成。PGE2能抑制T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ，導(dǎo)致B細(xì)胞產(chǎn)生IgE，誘發(fā)食物過(guò)敏的發(fā)生[37,50]。第三，抗氧化劑假說(shuō)，這個(gè)假說(shuō)認(rèn)為新鮮水果和蔬菜的食用量減少降低了膳食抗氧化劑的攝入，如VC、VE、β-胡蘿卜素、硒和鋅等，這可能是導(dǎo)致機(jī)體過(guò)敏的原因之一[38,51]。關(guān)于這一觀點(diǎn)的爭(zhēng)議較大，并且有關(guān)食物過(guò)敏的證據(jù)尚不完善，此處不再詳述。第四，伴隨有害產(chǎn)物的攝入，該假說(shuō)認(rèn)為在食品原料及在加工、儲(chǔ)藏過(guò)程中引入的特定有害物質(zhì)可能誘發(fā)食物過(guò)敏。例如，一項(xiàng)研究分析了南非食物過(guò)敏隊(duì)列中兒童的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)快餐的攝入和油炸烹飪方式與過(guò)敏的發(fā)生有關(guān)[52]。再如Wang等[53]經(jīng)Meta 分析發(fā)現(xiàn)，人群攝入快餐的頻率與哮喘和喘鳴樣癥狀的發(fā)病有密切關(guān)系。這一現(xiàn)象可能與油炸食品中廣泛存在的糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end-products，AGEs）有關(guān)。AGEs是一類蛋白質(zhì)、多肽和脂類與還原糖反應(yīng)生成的多種高度異質(zhì)產(chǎn)物的總稱，它們具有改變致敏原表位結(jié)構(gòu)、激活炎癥細(xì)胞通路和Th2型偏向分化的特點(diǎn)，這些物質(zhì)可能通過(guò)變應(yīng)原相關(guān)/無(wú)關(guān)的多種途徑誘發(fā)食物過(guò)敏[54-56]。近期發(fā)表在Cell上的觀點(diǎn)進(jìn)一步支持了該假說(shuō)，提出了“食物過(guò)敏是機(jī)體食品質(zhì)量控制體系（food quality control system，F(xiàn)QCS）的異常激活”[57]。該觀點(diǎn)認(rèn)為，F(xiàn)QCS通過(guò)監(jiān)視食物成分來(lái)消化和吸收有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并排出有害物質(zhì)。但當(dāng)環(huán)境或食物中存在某些能夠有效誘發(fā)機(jī)體FQCS的有害物質(zhì)（如加工產(chǎn)物、防腐劑、有毒的植物次生代謝物等），可能使得免疫系統(tǒng)對(duì)同時(shí)攝入的食物蛋白質(zhì)高度敏感，從而誘發(fā)免疫反應(yīng)。以上有關(guān)膳食習(xí)慣與食物過(guò)敏的關(guān)聯(lián)可以總結(jié)為“營(yíng)養(yǎng)免疫調(diào)節(jié)假說(shuō)”（nutritional immunomodulation hypothesis），即認(rèn)為現(xiàn)代飲食和環(huán)境的急劇變化導(dǎo)致某些具有免疫調(diào)節(jié)潛力的因素影響了食物過(guò)敏的發(fā)生[2]。

另一方面，早期皮膚暴露是誘發(fā)食物過(guò)敏的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。Fox等據(jù)此提出了“雙重致敏原暴露假說(shuō)”（dual allergen exposure hypothesis），認(rèn)為經(jīng)口致敏可以促進(jìn)免疫耐受的形成，但是經(jīng)皮膚致敏則會(huì)干擾口服耐受。受損的皮膚屏障導(dǎo)致的變應(yīng)原早期暴露和持續(xù)性炎癥可能誘發(fā)和加劇食物過(guò)敏[58]。已經(jīng)有越來(lái)越多的證據(jù)支持這一觀點(diǎn)，例如在絲聚蛋白（具有維持皮膚屏障的功能）突變的人群中觀察到了更高的食物過(guò)敏發(fā)生率[59]；再如在患有特異性疾病的嬰兒中，花生過(guò)敏的發(fā)病率與環(huán)境粉塵中檢出的花生含量密切相關(guān)等[60]。在動(dòng)物模型中，將小鼠破損的皮膚暴露于卵清蛋白或花生提取物，其體內(nèi)產(chǎn)生了相應(yīng)的sIgE并誘發(fā)了Th2型免疫應(yīng)答[61-62]。有關(guān)皮膚暴露致敏的具體機(jī)制還在研究中，已有觀點(diǎn)認(rèn)為：受損的皮膚上皮細(xì)胞可釋放多種炎性因子，如IL-25、IL-33和TSLP，它們作用于DCs和其他細(xì)胞，誘導(dǎo)形成局部的Th2偏向型免疫反應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到腸道，通過(guò)效應(yīng)細(xì)胞歸巢和腸道肥大細(xì)胞聚集等方式誘發(fā)食物過(guò)敏[37,63]。

2 食物致敏原的識(shí)別與評(píng)價(jià)體系

2.1 什么使食物蛋白質(zhì)成為致敏原?

食物致敏原的定義是可由特定免疫細(xì)胞識(shí)別并引發(fā)產(chǎn)生特定癥狀的食物蛋白種類。截止目前，經(jīng)WHO和國(guó)際免疫學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)（International Union of Immunological Societies，IUIS）致敏原命名小組委員會(huì)命名的食物致敏原共有370余種，涵蓋了包括“八大類”食物在內(nèi)的125 種食物。

致敏原結(jié)構(gòu)中決定其被免疫系統(tǒng)識(shí)別的片段稱為表位，即表位是變應(yīng)原中參與抗體結(jié)合的部分。根據(jù)結(jié)合受體的不同，表位可分為T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位；根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，表位又可分為線性表位和構(gòu)象表位。其中，線性表位是由多肽鏈上連續(xù)的氨基酸組成的，構(gòu)象表位是由空間上臨近但一級(jí)序列不連續(xù)的氨基酸組成的[64]。目前，針對(duì)表位長(zhǎng)度的觀點(diǎn)不甚統(tǒng)一，但考慮到MHC II類分子對(duì)不同鏈長(zhǎng)肽段的親和程度，抗原表位的合適長(zhǎng)度一般為10～25 個(gè)氨基酸。表位是機(jī)體識(shí)別致敏原的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此有相當(dāng)一部分研究致力于鑒定不同食物致敏原的表位結(jié)構(gòu)，近年來(lái)也發(fā)展形成了一系列集成化、高通量化的表位定位技術(shù)，如多肽芯片技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、表面等離子體共振和噬菌體展示技術(shù)等[65]。明確致敏原的表位一方面可以幫助理解抗原-抗體相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；另一方面，也可為食物過(guò)敏病患者的血清學(xué)診斷提供重要信息。如通過(guò)比較不同雞蛋過(guò)敏兒童血清對(duì)卵類黏蛋白表位的識(shí)別能力，J?rvinen等發(fā)現(xiàn)持續(xù)過(guò)敏患者的血清抗體較暫時(shí)性過(guò)敏患者可以識(shí)別更多的致敏原表位，針對(duì)其中特異性表位的結(jié)合抗體或可作為持續(xù)性食物過(guò)敏的篩查工具[66]。

食物中的蛋白質(zhì)數(shù)量非常龐大，但只有其中少部分的蛋白質(zhì)成為了食物致敏原。研究人員通過(guò)比較不同類食物致敏原的結(jié)構(gòu)和生化特性，發(fā)現(xiàn)致敏原具有如下共同特征：1）含量豐富。食物中的致敏原通常為其中豐度較高的蛋白質(zhì)，相較那些含量較低的蛋白組分，免疫系統(tǒng)有更多的機(jī)會(huì)接觸到這些高豐度蛋白引發(fā)免疫反應(yīng)[67]；2）穩(wěn)定性高、不易消化。許多食物致敏原耐熱和酸堿，且不易被消化酶降解，具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和抗消化性，它們經(jīng)烹飪或胃腸消化后仍能保持一定的結(jié)構(gòu)完整性，被認(rèn)為是能夠刺激腸屏障發(fā)生特異性反應(yīng)的重要因素[68]；3）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的特殊性。許多致敏原含分子內(nèi)二硫鍵，破壞這些二硫鍵會(huì)改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，降低表位結(jié)合sIgE的能力；此外，大部分致敏原屬于糖蛋白，蛋白質(zhì)翻譯后修飾，尤其是糖鏈的修飾被認(rèn)為與致敏原的免疫識(shí)別有關(guān)。雖然已有研究鑒定了其中部分蛋白的糖鏈結(jié)構(gòu)，但其與致敏原抗原表位的特異性和參與的致敏識(shí)別機(jī)制尚不十分明確[67,69]。4）與已知致敏原的同源性[70]。相當(dāng)一部分致敏原之間存在序列同源性，例如一些果蔬類致敏原與吸入性致敏原（如花粉）存在不同程度的同源性，這些變應(yīng)原之間的免疫交叉反應(yīng)可能導(dǎo)致機(jī)體對(duì)多種食物過(guò)敏。根據(jù)這一特征，未知蛋白與已知致敏原的序列或結(jié)構(gòu)相似性常是判定其安全性和潛在致敏性的指標(biāo)之一。值得注意的是，以上提到的各種致敏原特征均存在例外，例如鱈魚主要致敏原Gal d 1（屬小清蛋白）的豐度較低，不到其肌肉組織濕質(zhì)量的1%[71]；獼猴桃致敏原Act c 1、桃致敏原Pyr c 1和蘋果致敏原Mal d 1等化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，極易被胃蛋白酶消化[72]；再如有些致敏原不含糖基，也并非每位花粉癥患者都對(duì)某種水果或蔬菜過(guò)敏等等。使食物蛋白質(zhì)成為致敏原的原因還未完全揭示。食物本身是十分復(fù)雜的基質(zhì)，除了含有致敏原外，還有很多非致敏組分，如其他蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、添加劑和食品加工伴隨產(chǎn)物等。以脂質(zhì)為例，膳食中的脂肪可能作為助劑誘發(fā)炎癥和Th2偏向型免疫響應(yīng)，同時(shí)可能會(huì)降低蛋白質(zhì)的消化率，增加腸道屏障的通透性[73]。目前針對(duì)食物致敏原的研究大多集中在蛋白質(zhì)分子本身，除此之外，食物復(fù)雜基質(zhì)的影響、內(nèi)外源有害物質(zhì)的協(xié)同作用（例如前述的FQCS）以及特定人群的飲食習(xí)慣和地域差異等都可能是導(dǎo)致某種特殊致敏原出現(xiàn)的潛在因素。

2.2 食物致敏原的致敏性評(píng)價(jià)手段

準(zhǔn)確的食物致敏原評(píng)價(jià)方法有助于過(guò)敏相關(guān)免疫機(jī)理的研究，也是研發(fā)預(yù)防和治療食物過(guò)敏手段的必要途徑。根據(jù)體系的不同，食物致敏原的評(píng)價(jià)手段可以分為體內(nèi)、體外和生物信息學(xué)比對(duì)方法。

2.2.1 體內(nèi)評(píng)價(jià)方法

體內(nèi)評(píng)價(jià)是研究食物潛在致敏性最直接、準(zhǔn)確的方法。考慮到人體激發(fā)實(shí)驗(yàn)的難度和風(fēng)險(xiǎn)性，致敏原的體內(nèi)評(píng)價(jià)手段多采用齲齒類動(dòng)物過(guò)敏模型，常見的有BALB/c、C3H/HeJ、A/J和C57BL/6等小鼠，以及Wistar和Brown Norway（BN）等大鼠[74-75]。除此之外，也有少數(shù)研究利用狗、豬和斑馬魚構(gòu)建食物過(guò)敏動(dòng)物模型[75-77]。理想的動(dòng)物模型應(yīng)具有和人體相似的黏膜免疫機(jī)制、胃腸消化和腸道生理特征，并且具有一定的易感性，可以形成類似機(jī)體內(nèi)發(fā)生的免疫效應(yīng)過(guò)程和臨床過(guò)敏癥狀。其中，BALB/c小鼠是近交高應(yīng)答IgE品系，C3H/HeJ小鼠是Toll樣受體4基因突變型，二者廣泛應(yīng)用于食物過(guò)敏模型的構(gòu)建；C57BL/6常被用作吸入性過(guò)敏反應(yīng)的相關(guān)研究；BN大鼠是高免疫球蛋白應(yīng)答品系，可以在不使用佐劑的情況下產(chǎn)生致敏原特異性應(yīng)答，但是其效果易受環(huán)境、年齡及亞臨床感染的影響[74,78]。值得指出的是，不同種類和品系的鼠類對(duì)同一種食物致敏原的識(shí)別方式和敏感程度存在差異，因此需要根據(jù)研究目的和致敏原特性有目的地進(jìn)行選擇和評(píng)價(jià)。

在食物過(guò)敏動(dòng)物模型中，除類型和品系的選擇外，動(dòng)物對(duì)致敏原分子的易感性，致敏原的給予劑量、頻次、致敏途徑和佐劑的使用均會(huì)影響動(dòng)物免疫反應(yīng)的形成方向（致敏/耐受），進(jìn)而決定模型的構(gòu)建是否成功。其中，致敏原的致敏途徑有口服灌胃、腹腔注射和皮下注射等。表2以對(duì)蝦致敏原原肌球蛋白刺激BALB/c小鼠為例，列出了2 種主要致敏途徑的致敏劑量、周期和優(yōu)缺點(diǎn)?？梢钥闯觯旅粼目诜o藥符合實(shí)際生活中食物經(jīng)口攝入過(guò)敏的情況，但易產(chǎn)生免疫耐受，一般需要借助黏膜佐劑（如霍亂毒素（cholera toxin，CT）或其亞單位）破壞免疫耐受，誘導(dǎo)食物過(guò)敏反應(yīng)；相比較下，致敏原的腹腔注射作用部位靠近黏膜，在佐劑（如弗氏佐劑和氫氧化鋁）的幫助下，更易引起黏膜免疫反應(yīng)，致敏效果好、成功率高，但是致敏原未經(jīng)胃腸消化，因而不能反映食物進(jìn)入機(jī)體的真實(shí)情況[79]。鑒于此，一部分研究會(huì)使用多種途徑組合的方式以獲得最佳的刺激效果，如采用腹腔注射致敏聯(lián)合灌胃激發(fā)的方式建立過(guò)敏模型[80-81]。經(jīng)激發(fā)后，刺激物的致敏性可以通過(guò)不同的指標(biāo)評(píng)價(jià)，常見的如動(dòng)物的體溫、體質(zhì)量和過(guò)敏癥狀評(píng)分，血清學(xué)特異性抗體、活性介質(zhì)和細(xì)胞因子的水平，以及免疫細(xì)胞的功能和分化等。

表2 不同致敏途徑構(gòu)建BALB/c小鼠過(guò)敏模型的對(duì)比[79]Table2 Comparison of the establishment of food allergy model in BALB/c mice by different sensitization routes[79]

2.2.2 體外評(píng)價(jià)方法

致敏原的體外評(píng)價(jià)方法具有操作性強(qiáng)、通量高、周期短、安全可行等優(yōu)勢(shì)。常用的體外評(píng)價(jià)手段有血清學(xué)和細(xì)胞學(xué)兩種。血清學(xué)方法一般是基于“致敏原表位-特異性抗體結(jié)合”的原理進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括放射過(guò)敏原吸附實(shí)驗(yàn)（radioallergosorbent test，RAST）、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、斑點(diǎn)印記雜交（Dot blot）和免疫印記法（Western blot，WB）等。其中ELISA因特異性好、靈敏度高，常被用作食物致敏原的評(píng)價(jià)和定性定量分析，主要有間接法、競(jìng)爭(zhēng)法和雙抗體夾心法等，Dot blot的原理近似于間接ELISA，而WB主要用于評(píng)價(jià)復(fù)雜混合物，聯(lián)立二維電泳和蛋白質(zhì)譜可以達(dá)到分析、鑒定粗蛋白組分中抗體結(jié)合蛋白的目的。值得指出的是，以上血清學(xué)方法依賴于“致敏原-抗體”的特異性結(jié)合，易受食物基質(zhì)和抗體識(shí)別特性的影響出現(xiàn)假陽(yáng)/陰性，往往需要進(jìn)一步的驗(yàn)證[82]。

在IgE介導(dǎo)的食物過(guò)敏反應(yīng)中，致敏原表位與肥大細(xì)胞或嗜堿性粒細(xì)胞表面的sIgE抗體結(jié)合，引起細(xì)胞脫顆粒并釋放活性介質(zhì)（如組胺、類胰蛋白酶和β-氨基己糖胺酶），作用于特定組織和器官引起過(guò)敏癥狀。因此可以通過(guò)評(píng)價(jià)免疫細(xì)胞的相應(yīng)變化研究食物的致敏能力，即細(xì)胞脫顆粒實(shí)驗(yàn)。已經(jīng)有若干個(gè)細(xì)胞模型被用于食物致敏原的評(píng)價(jià)，如人肥大細(xì)胞（HMC-1和LAD2）和嗜堿性粒細(xì)胞，以及大鼠嗜堿性粒細(xì)胞（RBL-2H3）等。其中HMC-1和LAD-2是兩類商業(yè)化的人肥大細(xì)胞系，人嗜堿性粒細(xì)胞可由患者外周血分離得到；RBL-2H3是大鼠嗜堿性粒細(xì)胞腫瘤株亞系，經(jīng)人源化處理的RBL-2H3呈現(xiàn)了理想的人IgE結(jié)合能力，并且具有與人嗜堿性粒細(xì)胞類似的功能和介質(zhì)釋放特點(diǎn)[83]。上述細(xì)胞（系）經(jīng)與患者血清中的sIgE結(jié)合后，再次暴露于致敏原發(fā)生脫顆粒，通過(guò)細(xì)胞形態(tài)學(xué)的改變、活性介質(zhì)和細(xì)胞因子的釋放評(píng)價(jià)食物的致敏能力[75,84]。該類方法更好地重現(xiàn)了體內(nèi)IgE-介導(dǎo)的細(xì)胞生物學(xué)變化，是傳統(tǒng)血清學(xué)方法的有力補(bǔ)充，但是其結(jié)果易受細(xì)胞狀態(tài)、分散形式和操作條件的影響，進(jìn)一步應(yīng)用需要進(jìn)行必要的方法學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化。

由于食物過(guò)敏的復(fù)雜性，單一細(xì)胞模型往往不能很好地模擬體內(nèi)免疫環(huán)境，共培養(yǎng)技術(shù)通過(guò)將2 種及以上的細(xì)胞培養(yǎng)于同一環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞間信息和物質(zhì)的溝通，具有更好地反映體內(nèi)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。筆者前期利用Tranwell小室將腸道上皮細(xì)胞CMT93、小鼠脾臟來(lái)源DCs和T細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)，成功構(gòu)建了腸道三維細(xì)胞模型（圖2）。以卵白蛋白為典型致敏原進(jìn)行刺激發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)平面培養(yǎng)相比，三維細(xì)胞模型中各個(gè)信號(hào)通路的基因表達(dá)得到了顯著調(diào)控，且體系中初始T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化的現(xiàn)象更為明顯。Transwell共培養(yǎng)系統(tǒng)更好地模擬了體內(nèi)腸道黏膜免疫的微環(huán)境，適用于致敏原評(píng)價(jià)、抗過(guò)敏因子篩選和食物過(guò)敏機(jī)制等方面的研究。

圖2 腸道三維細(xì)胞模型圖示Fig. 2 Illustration of the three-dimensional cell model of small intestine

2.2.3 “高通量生物信息預(yù)測(cè)-體外驗(yàn)證”表位研究方法

生物信息學(xué)是整合了生物學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)來(lái)闡明和理解生物學(xué)大數(shù)據(jù)的學(xué)科。作為一種低成本、高通量的手段，常被用作致敏原評(píng)價(jià)初期的篩選工具，主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因食品的安全性評(píng)估和致敏原表位的預(yù)測(cè)研究上。從本質(zhì)上看，生物信息學(xué)分析是通過(guò)將目標(biāo)蛋白與致敏原數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同源比對(duì)，根據(jù)基因或蛋白序列的同源性對(duì)研究對(duì)象的致敏性進(jìn)行評(píng)價(jià)?？商峁┲旅粼畔⒌臄?shù)據(jù)庫(kù)包括Allergome（www.allergome.org，目前最完善的過(guò)敏原數(shù)據(jù)庫(kù)）[85]、美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心（National Center of Biotechnology Information，NCBI）、Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)、國(guó)際免疫學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)（International Union of Immunological Societies，IUIS）（http://www.allergen.org）、致敏原搜索引擎AllergenOnline和致敏原結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（structural database of allergenic proteins，SDAP）等[86-87]。

在致敏原評(píng)價(jià)方面，近年來(lái)得到廣泛關(guān)注的是生信分析在表位預(yù)測(cè)中的應(yīng)用，包括線性表位和構(gòu)象表位的預(yù)測(cè)[65,88]。最常見的是致敏原B細(xì)胞線性表位的預(yù)測(cè)，代表性軟件/網(wǎng)站有BepiPred[89-90]、DNAstar[91]、ABCpred[91]、AntheProt[92]、BcePred[93]和Immunomedicine Group[94]等。這些工具多是基于蛋白質(zhì)氨基酸殘基和多肽鏈的理化性質(zhì)，如親/疏水性、可及性、柔韌性、電荷分布和二級(jí)結(jié)構(gòu)等（或結(jié)合多種指標(biāo)得出的抗原指數(shù)）對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行表位預(yù)測(cè)。由于以上各種軟件單獨(dú)使用均有一定的局限性，實(shí)際操作往往結(jié)合3 種以上的工具進(jìn)行綜合分析，后續(xù)再利用其他評(píng)價(jià)方法進(jìn)行驗(yàn)證。由此發(fā)展形成的“高通量生信預(yù)測(cè)-體外驗(yàn)證”表位研究方法[82,95]，相較傳統(tǒng)的肽掃描技術(shù)具有耗時(shí)短、成本低、通量高的優(yōu)勢(shì)，在食物致敏原的表位定位中得到了廣泛應(yīng)用，如對(duì)蝦原肌球蛋白和精氨酸激酶[96]、大豆β-伴大豆球蛋白[97-98]和脈紅螺副肌球蛋白[99]的表位研究等。圖3所示為該體系的基本流程和研究策略。

圖3 “高通量生物信息預(yù)測(cè)-體外驗(yàn)證”表位研究策略[96]Fig. 3 Research strategy for allergenic epitopes by high-throughput immunoinformatics coupled with in vitro verification[96]

相對(duì)于線性表位的預(yù)測(cè)，構(gòu)象表位的預(yù)測(cè)研究進(jìn)展相對(duì)緩慢，但也已有一些基于致敏原結(jié)構(gòu)信息的預(yù)測(cè)工具，如SEPPA[100-101]、DiscoTope[102]、EPSVR和EPCES[103]等。除表位預(yù)測(cè)外，生物信息學(xué)工具也可通過(guò)已知的表位信息預(yù)測(cè)相似致敏原之間的交叉反應(yīng)，聯(lián)合突變肽技術(shù)還可篩選出表位中影響IgE結(jié)合能力和致敏性的關(guān)鍵氨基酸[96]。其他有關(guān)食物致敏原的表位研究手段，詳見Zhou Fanlin等的報(bào)道[65]，此處不再詳述。

2.3 食物致敏原的確證與檢測(cè)

實(shí)施食物致敏原標(biāo)簽制度是避免食物過(guò)敏的有效措施之一。目前，已頒布強(qiáng)制性食品致敏原標(biāo)識(shí)措施的國(guó)家/地區(qū)有美國(guó)、歐盟、加拿大、日本、澳大利亞和新西蘭等[104]。我國(guó)GB 7718—2011《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》中規(guī)定：食品中可能含有八大類食物致敏原時(shí)，宜在配料表中使用容易辨識(shí)的名稱，或在鄰近位置加以提示[105]。2019年12月，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審評(píng)委員會(huì)發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿，沿用了GB 7718—2011版中規(guī)定的致敏物質(zhì)目錄，但擬將其中致敏原標(biāo)識(shí)的相關(guān)條款由推薦性轉(zhuǎn)為強(qiáng)制性標(biāo)識(shí)。

致敏原管理的程序一般包括識(shí)別、評(píng)估、標(biāo)識(shí)及相應(yīng)的控制措施。在整個(gè)過(guò)程中，建立靈敏可靠的致敏原檢測(cè)方法至關(guān)重要。目前已有多種技術(shù)可用于檢測(cè)加工或未加工食品中的致敏原含量，根據(jù)目的物的不同可分為針對(duì)蛋白質(zhì)或針對(duì)DNA的檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)原理的不同可分為基于免疫學(xué)、基于分子生物學(xué)、基于質(zhì)譜技術(shù)和基于生物傳感器的檢測(cè)方法等。

免疫學(xué)方法，即利用特異性抗體檢測(cè)目標(biāo)蛋白，使用的抗體有單克隆抗體和多克隆抗體兩類。傳統(tǒng)的免疫學(xué)方法如ELISA和WB的原理在2.2.2節(jié)已有介紹，此處不再贅述。其中，ELISA是食品工業(yè)最常用的致敏原定量手段，具有易操作、靈敏度好、檢測(cè)限（limit of quantitation，LOD）理想等優(yōu)勢(shì)，但也存在一定缺陷：如抗體的交叉反應(yīng)易出現(xiàn)假陽(yáng)性，食物基質(zhì)效應(yīng)的影響，此外致敏原在食品加工過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)可能掩蓋其部分抗原性，導(dǎo)致ELISA的結(jié)果產(chǎn)生偏差[106-107]。目前已有大量商品化的ELISA試劑盒可供各類致敏原檢測(cè)使用，但是多數(shù)試劑盒是針對(duì)單一致敏原/致敏食物設(shè)計(jì)的，針對(duì)不同種類原料進(jìn)行多靶標(biāo)檢測(cè)的體系尚多處于研究階段。側(cè)流免疫層析技術(shù)是另一類常見的免疫學(xué)檢測(cè)方法，其原理與ELISA相似，具有可視性強(qiáng)、成本低、易操作、易攜帶等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的側(cè)流免疫層析依賴于肉眼觀察，靈敏度較低，僅能進(jìn)行半定量或定性分析，但是隨著高靈敏標(biāo)記物、新型層析膜和檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用，側(cè)流層析檢測(cè)系統(tǒng)正由傳統(tǒng)的定性檢測(cè)向精準(zhǔn)定量檢測(cè)轉(zhuǎn)變[108-109]。

分子生物學(xué)方法主要是指聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）、實(shí)時(shí)熒光定量PCR法（quantitative real-time PCR，qPCR）和環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)（loop-mediated isothermal amplification，LAMP）。該類手段分析的是致敏原/致敏食物的特征DNA序列，與蛋白質(zhì)相比，DNA的穩(wěn)定性更高且不易受表型變異的影響，隨著越來(lái)越多致敏原的DNA序列被報(bào)道出來(lái)，依賴DNA的致敏原檢測(cè)技術(shù)得到了快速發(fā)展[110]。傳統(tǒng)的PCR法，檢測(cè)靈敏度有限且只能提供定性結(jié)果。相比之下，qPCR可在擴(kuò)增階段實(shí)現(xiàn)目標(biāo)蛋白DNA的實(shí)時(shí)檢測(cè)，具有操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、重復(fù)性好的優(yōu)勢(shì)，可以作為定量食物致敏成分的有力手段。通過(guò)使用不同的熒光探針建立多重qPCR，還可實(shí)現(xiàn)多種食物致敏原的同時(shí)檢測(cè)[111]。LAMP法則是基于恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù)，通過(guò)高度特異的顏色/濁度變化進(jìn)行判定，無(wú)需熱循環(huán)儀器，更適合現(xiàn)場(chǎng)或條件一般的情況下進(jìn)行快速檢測(cè)。值得指出的是，依賴DNA的分析手段可能受食品中抑制劑的影響出現(xiàn)誤差，提取前加入內(nèi)標(biāo)物可幫助提高定量結(jié)果的可信性[110]。研究人員通過(guò)比較檢測(cè)同一種致敏原的市售ELISA試劑盒與qPCR試劑盒，發(fā)現(xiàn)兩種檢測(cè)方法的結(jié)果較為一致，qPCR的特異性更好但ELISA的靈敏度更高，并且兩類產(chǎn)品均會(huì)受到樣品基質(zhì)效應(yīng)和加工處理的影響[112-113]。此外，由于PCR類技術(shù)并不直接檢測(cè)蛋白，無(wú)法直接反映樣品中致敏原的含量，其結(jié)果轉(zhuǎn)換為蛋白含量的校準(zhǔn)參數(shù)也備受爭(zhēng)議，另外該手段也不適用于乳類和蛋類樣品中的致敏原分析[114-115]。

質(zhì)譜類技術(shù)以高分辨率、高靈敏度和高通量的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在食物致敏原的識(shí)別與檢測(cè)領(lǐng)域備受關(guān)注。該技術(shù)克服了免疫學(xué)方法通量低和易有交叉反應(yīng)的弊端，也避免了PCR類方法不能直接檢測(cè)致敏蛋白的缺陷。食物致敏原的質(zhì)譜類確證技術(shù)可分為“top down”和“bottom up”兩類：其中“top down”指的是將完整蛋白離子化后進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)，最常見的是基質(zhì)輔助激光解析電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜（matrix-assisted laser desorption ionizationtime of flight，MALDI-TOF），但是該方法提供的信息比較有限；另一類“bottom up”是現(xiàn)在主流的分析手段，其原理是利用特異性的酶或其他水解方法將蛋白質(zhì)切割為小分子質(zhì)量多肽混合物，利用色譜柱將混合物分離后進(jìn)行一級(jí)或多級(jí)質(zhì)譜的測(cè)定，再將得到的數(shù)據(jù)與蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，從而確證目標(biāo)蛋白[116]。在此基礎(chǔ)上建立的致敏原定量方法主要是采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)的方式（multiple reaction monitoring，MRM），通過(guò)選擇合適的目標(biāo)物特征肽段和內(nèi)標(biāo)物，實(shí)現(xiàn)致敏原的絕對(duì)精準(zhǔn)定量和多靶標(biāo)檢測(cè)。常見的此類技術(shù)包括三重四極桿質(zhì)譜（triple quadrupole mass spectrometer，QqQ-MS）、四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（quadrupole time-of-flight mass spectrometry，Q-TOF-MS）和四極桿-線性離子阱質(zhì)譜（quadrupole-linear ion trap tandem mass spectrometry，Q-LIT-MS）等[117]。其中QqQ-MS檢出限較低，在食物致敏原分析領(lǐng)域較為常見；此外，在這類方法基礎(chǔ)上形成的同位素稀釋質(zhì)譜法已被定義為國(guó)際上食品安全檢測(cè)最精準(zhǔn)的仲裁檢測(cè)方法，具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、不易受基質(zhì)干擾等優(yōu)勢(shì)，其在致敏原確證和檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用正處于積極探索階段。當(dāng)然，質(zhì)譜類檢測(cè)方法的缺點(diǎn)也比較明顯，除了設(shè)備和操作要求高、成本昂貴外，基質(zhì)效應(yīng)和食品加工可能導(dǎo)致目標(biāo)物提取不完全，因此這類技術(shù)通常會(huì)選擇不同的基質(zhì)以考察方法的適用范圍，同時(shí)優(yōu)化前處理方法實(shí)現(xiàn)致敏原的有效提取等。

最后一類基于生物傳感器的檢測(cè)方法主要是指利用分子識(shí)別元件特異性地結(jié)合待測(cè)致敏原，發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远刻幚淼墓鈱W(xué)和電學(xué)等信息[118]。生物傳感器的種類非常豐富，常見的用于食物致敏原分析的類型有表面等離子共振傳感器（surface plasmon resonance，SPR）、電化學(xué)免疫傳感器和壓電免疫傳感器等；他們根據(jù)識(shí)別元件的類型也可分為免疫傳感器、核酸傳感器和適配體傳感器[119-120]。有關(guān)不同傳感器的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用形式可詳見若干前人綜述[119-122]。其中，SPR是基于表面折射率敏感變化的一類分析技術(shù)，當(dāng)目標(biāo)物與傳感器芯片結(jié)合形成復(fù)合物時(shí)，反映為傳感器表面性質(zhì)的改變可對(duì)致敏原進(jìn)行定量檢測(cè)[123]。該類方法具有簡(jiǎn)單、快速、無(wú)需標(biāo)記、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步通過(guò)與納米材料和免疫磁珠相結(jié)合，SPR在致敏原確證與檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用日漸拓展。如Zhou Jinru等將抗體固定在金膜傳感器芯片上檢測(cè)水產(chǎn)品中的原肌球蛋白，檢測(cè)時(shí)間僅為3 min, 檢測(cè)限為1.0 μg/mL[124]。另一類電化學(xué)免疫傳感器主要是利用電化學(xué)方法對(duì)免疫反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體可分為電流型、電位型、阻抗型和伏安型傳感器4 類[119]。與其他種類的傳感器相比，電化學(xué)傳感器具有較高的小型化潛力。其中，如Fu Linglin等采用離子交換色譜聯(lián)立毛細(xì)管電泳檢測(cè)魚中的小清蛋白，最優(yōu)條件下檢測(cè)時(shí)間為2.8 min，LOD為0.71 μg/mL[125]。目前，大部分用于定量食物致敏原的生物傳感器還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，這類技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣無(wú)疑會(huì)為現(xiàn)有的檢測(cè)手段提供有力補(bǔ)充。

總體來(lái)說(shuō)，各類檢測(cè)方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，目前尚沒有一種方法可以集合各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)致敏原的精準(zhǔn)定量和高效分析（表3）。綜合不同方式的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為未來(lái)食物致敏原的檢測(cè)技術(shù)可以從以下幾個(gè)方面著手：1）開發(fā)有效的樣品前處理方法以實(shí)現(xiàn)蛋白的高效提取和純化，聯(lián)合背景抑制和/或信號(hào)放大手段，避除基質(zhì)的影響；2）提高分析的特異性，如開發(fā)高特異性抗體、篩查穩(wěn)定特征肽段和適配體等，最大限度地降低交叉反應(yīng)現(xiàn)象；3）開展基于多種致敏食物的高通量檢測(cè)手段，特別是針對(duì)未知蛋白的非靶標(biāo)確證技術(shù)；4）研究適用于不用場(chǎng)所的快速檢測(cè)方法和便攜設(shè)備等。

表3 食物致敏原定量檢測(cè)方法的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比Table3 Comparison of different methods for food allergen quantification

3 食物過(guò)敏的診斷與控制

3.1 食物過(guò)敏的診斷：傳統(tǒng)與新興診斷技術(shù)

食物過(guò)敏可以分為IgE介導(dǎo)和非IgE介導(dǎo)的反應(yīng)兩類，其中非IgE介導(dǎo)的類型因發(fā)病機(jī)制不明確、病程緩慢且臨床表現(xiàn)各異，現(xiàn)今缺乏公認(rèn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[126]，本文將主要針對(duì)IgE型食物過(guò)敏的診斷展開探討。臨床上，醫(yī)生在詢問患者病情和家族過(guò)敏史，確定其為食物過(guò)敏引起的不良反應(yīng)后，可以通過(guò)食物激發(fā)（oral food challenge，OFC）、SPT和飲食回避等體內(nèi)方法，聯(lián)合血清sIgE的檢測(cè)等體外方法進(jìn)行確證。

OFC實(shí)驗(yàn)包括開放性食物激發(fā)實(shí)驗(yàn)、單盲安慰劑對(duì)照食物激發(fā)實(shí)驗(yàn)和雙盲安慰劑對(duì)照食物激發(fā)實(shí)驗(yàn)（double-blind placebo-controlled food challenge，DBPCFC）。開放性食物激發(fā)實(shí)驗(yàn)，即使用天然形態(tài)的食物激發(fā)，醫(yī)患雙方均知情，主要用于嬰幼兒及少兒群體的食物過(guò)敏診斷；單盲安慰劑對(duì)照食物激發(fā)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)制備食物膠囊等掩蓋受試食物的性狀和氣味，同時(shí)設(shè)置安慰劑，醫(yī)生知情但患者不知情，可以幫助排除患者心理因素的影響；DBPCFC，即制備食物膠囊和給予激發(fā)時(shí)，醫(yī)患雙方均不知情，是目前國(guó)際公認(rèn)的食物過(guò)敏診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”[2,127-128]。雖然OFC是食物過(guò)敏最準(zhǔn)確的診斷方法，但是該實(shí)驗(yàn)程序復(fù)雜，必須在有專業(yè)醫(yī)務(wù)人員和設(shè)施準(zhǔn)備充分的條件下進(jìn)行，不規(guī)范操作可能引起嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng)[129]。相比之下，SPT通過(guò)采用食物提取物/新鮮食物進(jìn)行局部皮膚表層的侵入刺激，根據(jù)產(chǎn)生的風(fēng)團(tuán)和紅暈反應(yīng)進(jìn)行判斷，具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、安全性好的優(yōu)勢(shì)，陰性結(jié)果準(zhǔn)確率大于90%，但需注意該方法的特異性不高，并且由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試物，不同機(jī)構(gòu)間SPT結(jié)果95%陽(yáng)性的預(yù)測(cè)值存在一定差異[130]。此外，飲食回避則是通過(guò)短期回避暴露的可疑食物，后期觀察臨床癥狀的變化輔助明確食物過(guò)敏的種類，但是飲食回避易受患者機(jī)體狀況和其他因素的干擾，不能作為食物過(guò)敏的確診依據(jù)。另一方面，血清sIgE水平是反映機(jī)體識(shí)別致敏原的客觀指標(biāo)，檢測(cè)血清sIgE水平是常用的食物過(guò)敏體外診斷方式，其中ImmunoCap系統(tǒng)是目前較為廣泛使用的致敏原檢測(cè)系統(tǒng)，可提供多達(dá)600 種食物抗原的sIgE分析。有報(bào)道稱，聯(lián)合SPT和血清sIgE檢測(cè)可顯著提高食物過(guò)敏診斷的準(zhǔn)確率，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值高達(dá)92%[131]。

近年來(lái)，在已有診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸發(fā)展出現(xiàn)了一系列新興的檢測(cè)方法，包括致敏原成分診斷（components-resolved diagnosis，CRD）、嗜堿性粒細(xì)胞激活和肥大細(xì)胞激活實(shí)驗(yàn)等。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，CRD是使用單一致敏原成分替代原有粗提物進(jìn)行診斷的方法，例如使用Ara h 2和Ara h 6診斷花生過(guò)敏，使用Cor a 9和Cor a 14診斷榛子過(guò)敏，使用Jug r 1診斷核桃過(guò)敏，使用Ana o 3診斷腰果過(guò)敏等[132-134]。CRD在區(qū)分花粉癥與食物過(guò)敏的診斷上很有意義，因?yàn)樵S多植物花粉與食物間存在交叉反應(yīng)性，如榛子Cor a 1與樺樹Bet v 1會(huì)有交叉反應(yīng)，以Cor a 9和Cor a 14取代榛子粗提物可以幫助判斷患者是因榛子還是樺樹花粉引起的過(guò)敏。Flores Kim等通過(guò)匯總分析有關(guān)牛乳、雞蛋、花生和蝦等過(guò)敏食物的CRD研究發(fā)現(xiàn)，選用特定致敏原取代原有粗提物可顯著提升診斷的特異性，但靈敏度卻有所降低；此外由于各項(xiàng)研究結(jié)果的差異性，CRD的進(jìn)一步應(yīng)用需要確定合適的診斷閾值、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估控制和方法成本效益等[133]。另一方面，肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞是IgE型變態(tài)反應(yīng)的效應(yīng)細(xì)胞，經(jīng)與致敏原結(jié)合發(fā)生脫顆粒，釋放活性介質(zhì)引起過(guò)敏癥狀（原理詳見2.2.2節(jié)敘述）。Ford等研究發(fā)現(xiàn)牛乳過(guò)敏與耐受患者嗜堿性粒細(xì)胞表面CD203的表達(dá)存在顯著差異，且與臨床過(guò)敏癥狀的嚴(yán)重程度有關(guān)[135]。Bahri等將人原代肥大細(xì)胞用于花生過(guò)敏的診斷，發(fā)現(xiàn)活化后細(xì)胞表面標(biāo)志物的表達(dá)（CD63和CD107a）、前列腺素D2及β-己糖胺酶的釋放可顯著區(qū)分過(guò)敏患者，其診斷效果比CRD法更精確[136]。

隨著分子生物學(xué)、蛋白組學(xué)和基因組學(xué)的不斷發(fā)展，研究人員也提出了一系列可能輔助食物過(guò)敏診斷的新型標(biāo)志物，主要涉及免疫細(xì)胞、體液和基因等方面，此處筆者不再贅述，部分內(nèi)容可詳見Eiwegger等[132]的報(bào)道。值得指出的是，近年來(lái)，機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顯示出了獨(dú)特的生命力，或可為食物過(guò)敏的精確診斷和處理提供有力方案。圖4匯總了食物過(guò)敏新型診斷方法及發(fā)展趨勢(shì)。

圖4 食物過(guò)敏新型診斷方法及其發(fā)展趨勢(shì)[132]Fig. 4 Novel approaches in diagnosing food allergy and future trends[132]

3.2 食物過(guò)敏的口服免疫耐受治療與限制

針對(duì)食物過(guò)敏的處理，臨床上沒有一致認(rèn)可的治療手段，口服免疫療法（oral immunotherapy，OIT）是其中比較公認(rèn)有效的治療措施。OIT是指通過(guò)有意的低劑量、長(zhǎng)時(shí)間暴露于致敏原，不斷刺激機(jī)體對(duì)致敏原的耐受能力，誘導(dǎo)患者逐漸達(dá)到對(duì)特定食物致敏原的耐受或持續(xù)無(wú)應(yīng)答的效果，屬特異性致敏原免疫治療（allergenspecific immunotherapy，ASIT）的一種。臨床OIT治療分為3 個(gè)階段：1）單日劑量遞增階段，在臨床監(jiān)護(hù)下通過(guò)短時(shí)間內(nèi)暴露梯度濃度致敏原，確定患者的個(gè)人最高耐受劑量；2）連續(xù)劑量遞增階段，保證受試者不發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng)的前提下，每1～2 周增加一次口服劑量，持續(xù)3～9 個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間，直至達(dá)到目標(biāo)耐受劑量；3）維持階段，患者每日自行服用安全耐受劑量并定期追蹤復(fù)查，該階段通常持續(xù)數(shù)月到數(shù)年不等[137-138]。實(shí)際操作OIT時(shí)使用的食物和載體類型可能各異，有些使用現(xiàn)成的市售食品（如液態(tài)奶或花生粉），有些則使用特別處理的產(chǎn)品，如脫水蛋清或水解蛋白[138]。

臨床OIT治療后一般通過(guò)口服食物激發(fā)試驗(yàn)評(píng)估其有效性，根據(jù)患者閾值提高的程度和維持的時(shí)長(zhǎng)判定屬于暫時(shí)性脫敏還是持續(xù)無(wú)應(yīng)答。大多數(shù)在治療期間實(shí)現(xiàn)脫敏的受試者停止治療后，只有少數(shù)能實(shí)現(xiàn)持續(xù)無(wú)應(yīng)答[138]。目前有關(guān)OIT治療食物過(guò)敏的研究主要集中于花生、牛奶和雞蛋這3 類最常見的過(guò)敏食物。盡管多數(shù)報(bào)道指出，受試者經(jīng)OIT治療后可在不同程度上提高其對(duì)目標(biāo)致敏原的耐受性，但是有關(guān)OIT對(duì)過(guò)敏病人長(zhǎng)期生活質(zhì)量（quality of life，QOL）改善的數(shù)據(jù)并不一致。如Epstein-Rigbi 等追蹤了191 位4～12 歲接受OIT治療的兒童，通過(guò)食物過(guò)敏生活質(zhì)量問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受試者在治療期間直至達(dá)到維持階段的QOL顯著提高，且在治療結(jié)束6 個(gè)月后持續(xù)有提升效果[139]；但另一項(xiàng)發(fā)表在《柳葉刀》上的研究卻發(fā)現(xiàn)花生過(guò)敏人群在OIT治療后發(fā)生過(guò)敏和不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)比未接收治療的患者高出3 倍，且在少數(shù)評(píng)估QOL的實(shí)驗(yàn)中，兩組患者并不存在差異[140]。

2020年1月底，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（food and drug administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)了全球首個(gè)治療食物過(guò)敏的OIT制劑——Aimmune Therapeutics公司的PALFORZIA，適用于4～17 歲診斷出花生過(guò)敏的兒童，可減輕意外攝入花生后的不良反應(yīng)，包括過(guò)敏性休克。目前，大多數(shù)OIT療法仍然處于臨床研究階段，且有許多問題尚未解決：首先，口服抗原的劑量和療程時(shí)間難以確定，維持期后患者依賴于食物的長(zhǎng)期攝入，耐受程度可能隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降，另外，某些致敏原的耐受劑量與致敏劑量間范圍較窄，掌握不當(dāng)可能引發(fā)嚴(yán)重不良反應(yīng)；其次，OIT療法的免疫機(jī)制尚未明確，脫敏治療成功的生物標(biāo)記物有待確定。初步認(rèn)為Th1細(xì)胞的激活、Th2細(xì)胞的凋亡及失活以及Treg細(xì)胞的變化與OIT的機(jī)制有關(guān)，但是其深層次的脫敏過(guò)程及與健康狀態(tài)下免疫耐受的差別值得深究[4,141]；最后，OIT聯(lián)合療法是近年來(lái)出現(xiàn)的新熱點(diǎn)，例如OIT結(jié)合使用奧馬珠單抗或益生菌在部分研究中發(fā)現(xiàn)有理想的脫敏效果，但是其療效和安全性有待進(jìn)一步確定[142-143]。

3.3 消減食物致敏原的新型加工技術(shù)

食品在加工過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷一系列物理、化學(xué)和生物學(xué)變化，引起包括蛋白質(zhì)在內(nèi)的各種成分發(fā)生改變。這一過(guò)程中，致敏原結(jié)構(gòu)的變化可能引起表位的改變，原有的表位被破壞/掩蓋致敏性降低或者形成新的表位致敏性增強(qiáng)[144-145]。近年來(lái)，使用新型加工技術(shù)消減致敏原制備低敏性食品的研究備受關(guān)注。根據(jù)原理的不同，可將這些手段分為化學(xué)修飾、物理加工和生物處理方法。本文將主要圍繞其中的物理和化學(xué)修飾加工技術(shù)進(jìn)行介紹（圖5）。

圖5 消減食物致敏原的新型加工技術(shù)及其優(yōu)劣性Fig. 5 Classification, and pros and cons of novel processing techniques for reducing food allergens

化學(xué)修飾方法主要包括蛋白酶酶解、非酶糖基化和交聯(lián)酶處理等。其中蛋白酶酶解是最為廣泛使用的致敏原消減手段，利用酶的水解作用斷解肽鏈，破壞致敏原的線性和構(gòu)象表位，生成的短鏈肽難以再與肥大細(xì)胞/嗜堿性粒細(xì)胞表面的sIgE發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。在傳統(tǒng)酶解工藝的基礎(chǔ)上，研究人員近期發(fā)現(xiàn)，靶向酶解致敏原B細(xì)胞表位但保留其T細(xì)胞表位可能是一種理想的食物脫敏手段。Ueno等通過(guò)蛋白酶種類和酶解條件的摸索[146]，發(fā)現(xiàn)利用Alcalase在堿性條件下水解αS1-酪蛋白，得到的產(chǎn)物免疫原性被大幅消減，但其抗原性得到了部分保留，可以作為肽類口服免疫療法制劑使用。除蛋白酶酶解外，非酶糖基化也是一種有效的降敏加工方式，其原理是利用還原糖（或其降解產(chǎn)物）與蛋白質(zhì)自由氨基間發(fā)生美拉德反應(yīng)，通過(guò)側(cè)鏈接枝和共價(jià)交聯(lián)，改變致敏原結(jié)構(gòu)、掩蓋致敏原表位[147]。如Fu Linglin等利用核糖、低聚半乳糖和殼寡糖與蝦原肌球蛋白發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)物的抗原性最高可降低60%，且蛋白質(zhì)接枝度、二級(jí)結(jié)構(gòu)含量和產(chǎn)物的sIgE-結(jié)合能力具有一定相關(guān)性[148]。此外，谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶等交聯(lián)酶的使用能催化蛋白質(zhì)發(fā)生鏈內(nèi)/間交聯(lián)反應(yīng)，也可在一定程度上改變蛋白質(zhì)構(gòu)象，達(dá)到消減致敏原的目的[149]。總體上，以上化學(xué)修飾方法具有易操作、成本低和效率高的優(yōu)勢(shì)，但是其缺點(diǎn)也比較突出，例如酶解易產(chǎn)生苦味肽，也易造成蛋白質(zhì)加工功能的損失，影響食品的感官和質(zhì)構(gòu)；糖基化和交聯(lián)反應(yīng)較難控制，生成的有害伴隨產(chǎn)物（如晚期糖基化終末產(chǎn)物）存在潛在安全風(fēng)險(xiǎn)等。

另一方面，物理消減手段近年來(lái)逐漸受到研究學(xué)者們的重視，常見的如超聲、超高壓、低溫等離子體、輻照、微波和脈沖電場(chǎng)等[150-151]。從原理上看，物理加工方式多是利用某種物理場(chǎng)的作用，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)發(fā)生構(gòu)象變化，進(jìn)而影響致敏原的表位結(jié)構(gòu)。例如大豆分離蛋白經(jīng)低溫等離子體處理后，蛋白質(zhì)與溶液中的活性粒子發(fā)生反應(yīng)，二級(jí)結(jié)構(gòu)和構(gòu)象結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，經(jīng)特定條件處理后蛋白的抗原性降低可達(dá)75%[152]。關(guān)于物理加工手段消減食物致敏原的報(bào)道請(qǐng)?jiān)斠奅kezie等的匯總[153]。物理加工方法因不涉及化學(xué)試劑安全性較高、使用集成化設(shè)備也更適合大規(guī)模生產(chǎn)，但是由于各種物理場(chǎng)-致敏原相互作用的機(jī)制尚未明確，處理過(guò)程中“曝露條件-構(gòu)象變化-致敏性”的構(gòu)效關(guān)系也尚未明晰，上述技術(shù)處理后產(chǎn)物的抗原性變化趨勢(shì)高低不一；此外，物理加工手段無(wú)法破壞蛋白質(zhì)的線性表位，因而無(wú)法完全消除受試食品的致敏性。除了涉及物理場(chǎng)的加工技術(shù)外，近年來(lái)還出現(xiàn)了一類利用蛋白質(zhì)-小分子互作構(gòu)建低敏蛋白的報(bào)道，主要是致敏原與多酚間的相互作用，其原理是利用分子間的非共價(jià)作用力，如氫鍵、范德華力和疏水相互作用改變體系中致敏原的構(gòu)象結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響其抗原性。已報(bào)道的“致敏原-多酚”低敏互作物如“花生Ara h 2-綠原酸”[154]、“乳清分離蛋白-茶多酚”[155]和“醇溶蛋白-越橘屬多酚”[156]體系等。

總之，食品加工是通過(guò)改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（一級(jí)或構(gòu)象結(jié)構(gòu)）改變致敏原表位（表位結(jié)構(gòu)或可及性），進(jìn)而影響其抗原性的。不同的加工手段對(duì)致敏原造成的影響各異，作用的對(duì)象和機(jī)理也各不相同，需要根據(jù)處理對(duì)象和應(yīng)用需求有針對(duì)性的選擇。另外，值得指出的是，目前有關(guān)各類加工技術(shù)，尤其是物理手段對(duì)致敏原免疫活性的影響研究較為初步，在不同處理過(guò)程中涉及的具體抗原表位和關(guān)鍵信息需要得到解析。

3.4 基于腸道菌群調(diào)控的食物過(guò)敏調(diào)控手段

近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明，腸道菌群可以通過(guò)與宿主黏膜免疫系統(tǒng)的復(fù)雜相互作用調(diào)節(jié)機(jī)體免疫。益生菌作為一類對(duì)宿主有益的活性微生物，經(jīng)口服等方式攝入后，定植于人體腸道，改善機(jī)體微生態(tài)平衡和腸道菌群結(jié)構(gòu)，具有治療和預(yù)防過(guò)敏性疾病的作用。目前有關(guān)益生菌緩解過(guò)敏的研究，多數(shù)關(guān)注于乳桿菌屬（Lactobacillusspp.）和雙歧桿菌屬（Bifidobacteriumspp.）[157]，并且主要集中在濕疹和哮喘兩類過(guò)敏性疾病，少數(shù)有涉及食物過(guò)敏人群的干預(yù)實(shí)驗(yàn)[158]。Kuitunen等對(duì)891 名新生兒進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)5 年的隨訪，發(fā)現(xiàn)混合益生菌干預(yù)（含乳酸桿菌、雙歧桿菌和丙酸桿菌）在全隊(duì)列中沒有預(yù)防濕疹等過(guò)敏性疾病的效果，但在剖腹產(chǎn)嬰兒中可顯著降低IgE介導(dǎo)的濕疹和食物過(guò)敏反應(yīng)的累積發(fā)病率[159]。另一項(xiàng)采用短雙歧桿菌和嗜熱鏈球菌發(fā)酵的牛乳干預(yù)高風(fēng)險(xiǎn)兒童的研究發(fā)現(xiàn)（n＝129），干預(yù)1 年后幼兒牛乳過(guò)敏的發(fā)病率雖然沒有顯著變化，但是SPT的陽(yáng)性率和發(fā)生呼吸道和消化道不適癥狀的幾率有所降低[160]。Tan-Lim等通過(guò)分析9 項(xiàng)利用益生菌干預(yù)牛乳過(guò)敏兒童（n＝895）的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，食用益生菌可能起到緩解過(guò)敏性濕疹癥狀的作用，但是無(wú)法確定對(duì)口服耐受是否有影響，并且由于各項(xiàng)研究結(jié)果的異質(zhì)性較高，該項(xiàng)Meta分析的結(jié)論有待進(jìn)一步確認(rèn)[161]。

益生菌調(diào)節(jié)黏膜免疫系統(tǒng)的機(jī)制主要涉及腸道黏膜屏障的修復(fù)、微生態(tài)結(jié)構(gòu)的改變、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞平衡的調(diào)節(jié)、免疫細(xì)胞功能及表型的調(diào)控、sIgE抗體的類別轉(zhuǎn)換等[157,162-163]（圖6）。如Fu Linglin、趙淑淑等對(duì)蝦原肌球蛋白過(guò)敏的小鼠模型進(jìn)行經(jīng)口灌胃乳酸菌或雙歧桿菌處理，發(fā)現(xiàn)益生菌干預(yù)可在不同程度上緩解小鼠的過(guò)敏癥狀，改善腸道屏障狀態(tài)，降低血清中sIgE的水平等，其機(jī)制可能是通過(guò)誘導(dǎo)Treg細(xì)胞的形成抑制Th0細(xì)胞向Th2方向分化傾斜，達(dá)到將特異性抗體同型向耐受模式轉(zhuǎn)換的目的[164-167]。類似地，在對(duì)花生過(guò)敏的小鼠模型中，飼喂混合益生菌制劑VSL#3可誘導(dǎo)小腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生TGF-β，調(diào)節(jié)FOXP3＋Treg細(xì)胞的產(chǎn)生，抑制Th2型細(xì)胞因子的釋放和炎癥反應(yīng)，緩解食物過(guò)敏[168]。Schiavi等也發(fā)現(xiàn)VSL#3能夠減輕小鼠模型中對(duì)蝦原肌球蛋白引起的全身和局部性過(guò)敏反應(yīng)[169]。盡管現(xiàn)有研究針對(duì)益生菌緩解食物過(guò)敏的機(jī)制進(jìn)行了探索，但是有關(guān)益生菌調(diào)控腸黏膜免疫的機(jī)理還有許多問題沒有解決。例如，以上提及的理論似乎無(wú)法解釋不同益生菌菌株在作用效果上的差異，也無(wú)法說(shuō)明不同體質(zhì)人群攝入益生菌后緩解程度各異的原因。一方面，益生菌可能直接作用于免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)DCs的活性和T細(xì)胞類群的分化趨向發(fā)揮作用；另一方面，益生菌介導(dǎo)的腸道共生菌及其代謝物的改變，特別是短鏈脂肪酸（如乙酸鹽、丙酸、丁酸及其鹽類）含量的變化，在維持腸道固有層中FOXP3＋Treg細(xì)胞的比例和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答等方面也有重要作用。針對(duì)“膳食成分-腸道微環(huán)境-宿主免疫”之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系還有許多問題尚未得到解答。

圖6 益生菌緩解食物過(guò)敏的潛在機(jī)制[157]Fig. 6 Potential mechanisms of probiotics in the regulation of allergic responses[157]

3.5 食物過(guò)敏標(biāo)識(shí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

食物致敏原是造成食物過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)的主要不可控因素，實(shí)施致敏原風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理對(duì)于保護(hù)食物過(guò)敏患者的權(quán)益和健康至關(guān)重要。簡(jiǎn)要來(lái)說(shuō)，致敏原風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的在于明確食品中有意加入和無(wú)意帶入的致敏原導(dǎo)致過(guò)敏患者發(fā)生不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)；而致敏原風(fēng)險(xiǎn)管理則是通過(guò)相關(guān)法律法規(guī)的制定、食物致敏原的標(biāo)識(shí)與標(biāo)準(zhǔn)化以及污染食物的確證與控制等措施實(shí)現(xiàn)的[170]。標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程分為4 個(gè)步驟，即危害識(shí)別、危害特征描述、暴露評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)特征描述[171]。危害識(shí)別指的是包含致敏原的食物，如前述的八大類以及各地區(qū)的其他常見致敏食物（基于流行病學(xué)調(diào)查確定）；危害特征描述，即需要確定人群的致敏閾值，這是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要參考數(shù)據(jù)。其中比較公認(rèn)的是由澳大利亞和新西蘭過(guò)敏原管理局制定的自愿附帶微量致敏原標(biāo)簽體系（voluntary incidental trace allergen labeling，VITAL）。該體系是由專家組成員通過(guò)分析高質(zhì)量的已發(fā)表文獻(xiàn)、未發(fā)表的臨床數(shù)據(jù)和FARRP開展的研究，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模后得出主要易致敏食物的劑量-反應(yīng)效應(yīng)，最后基于ED01（eliciting dose 01）（每100 位過(guò)敏患者中會(huì)有1 人發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)，即保護(hù)99%的消費(fèi)者，下同）或ED05原則提出的參考劑量[172-173]。VITAL體系在2007年被首次提出，現(xiàn)已升級(jí)至3.0版本，其中不僅涵蓋了更新的致敏閾值清單，還包括風(fēng)險(xiǎn)審查等系列指導(dǎo)意見[174]。暴露評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的第三階段，通過(guò)排查市售常見致敏食物及其加工產(chǎn)品中致敏原的含量，結(jié)合問卷調(diào)查中居民膳食的相關(guān)數(shù)據(jù)，明確易過(guò)敏人群可能攝入的各類致敏食物的劑量，并據(jù)此建立概率評(píng)估模型。最后，風(fēng)險(xiǎn)特征描述則是基于以上三部分的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)評(píng)估，為過(guò)敏食物標(biāo)識(shí)清單等管理措施提供參考依據(jù)。

在我國(guó)，由于受到流行病學(xué)數(shù)據(jù)、致敏閾值和暴露評(píng)估數(shù)據(jù)的限制，食物過(guò)敏標(biāo)識(shí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還處在初步研究階段。不過(guò)相信，隨著我國(guó)普通人群流行病學(xué)數(shù)據(jù)的不斷補(bǔ)充、食物過(guò)敏臨床診斷的日益深入，以及食物致敏原評(píng)價(jià)和確證技術(shù)的逐漸改進(jìn)，符合我國(guó)國(guó)情的食物致敏原標(biāo)識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)管理將逐步得到完善。

3.6 國(guó)內(nèi)外低/無(wú)敏食品及產(chǎn)業(yè)展望

目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)低敏或無(wú)敏食品的開發(fā)研究中，技術(shù)成熟且已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要有無(wú)麩食品和嬰幼兒食品兩類。其中，無(wú)麩食品是指不含麩質(zhì)的食品，適用于乳糜瀉及麩質(zhì)過(guò)敏患者，同時(shí)也被推薦給運(yùn)動(dòng)員和患有橋本病和自閉癥的人群食用。麩質(zhì)，又稱谷蛋白，是一類存在于小麥、黑麥和大麥中的儲(chǔ)藏蛋白，主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，是小麥及其制品中的主要致敏原。天然存在的可用于制作無(wú)麩食品的原料主要來(lái)自于特定谷物、假谷和豆類，如大米、小米、玉米、木薯、蕎麥、藜麥和羽扇豆等[175-176]，此外也可添加蔬菜，如南瓜、胡蘿卜和菠菜等[177]。無(wú)麩食品在西方國(guó)家的普及度較高，但不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)有所差異，如美國(guó)FDA規(guī)定生產(chǎn)企業(yè)在其食品所含麩質(zhì)低于20 mg/kg的情況下可標(biāo)注“無(wú)麩質(zhì)”（“gluten-free”或“no gluten”），歐盟（Commission Regulation (EC) No. 41/2009）、加拿大、阿根廷和國(guó)際食品法典委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（Codex Standard 118-1979）對(duì)“無(wú)麩質(zhì)”的限量要求與FDA相同，但澳大利亞和新西蘭（Australia New Zealand Food Standards Code-Standard 1.2.8）的規(guī)定更為嚴(yán)格，要求“無(wú)麩質(zhì)”標(biāo)簽產(chǎn)品“不得檢出”麩質(zhì)，即含量低于已知方法的最低檢出限7 mg/kg。目前，我國(guó)尚未出臺(tái)有關(guān)“無(wú)麩質(zhì)”的食品標(biāo)準(zhǔn)，但已有幾項(xiàng)關(guān)于麩質(zhì)致敏原檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)相繼發(fā)布（SN/T 1961.11—2013《出口食品過(guò)敏原成分檢測(cè) 第11部分：實(shí)時(shí)熒光PCR方法檢測(cè)麩質(zhì)成分》和SN/T 4286—2015《出口預(yù)包裝食品麩質(zhì)致敏原成分風(fēng)險(xiǎn)控制及檢驗(yàn)指南》）。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，乳糜瀉在歐美白種人中的發(fā)病率約為1%甚至更高，且在1990—2010年間呈逐年上升趨勢(shì)[178-179]；我國(guó)人群中乳糜瀉的發(fā)病率尚不明確，但部分省份16～25 歲群體血清學(xué)篩查的陽(yáng)性率高達(dá)2%[180]，考慮到我國(guó)尤其是北方地區(qū)人群的基因易感性較高，且麩質(zhì)過(guò)敏癥狀較為“隱性”不易察覺，我國(guó)人群中麩質(zhì)過(guò)敏的暴露風(fēng)險(xiǎn)不容小覷[181-182]。除麩質(zhì)過(guò)敏患者外，追求無(wú)麩質(zhì)飲食的健康人群也在不斷擴(kuò)張，這使得全球范圍內(nèi)的無(wú)麩質(zhì)食品產(chǎn)業(yè)迅速增長(zhǎng)。據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Statista公布的數(shù)據(jù)，2020年全球無(wú)麩質(zhì)食品的銷售額約為56億 美元，2025年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)達(dá)到83億 美元[183]。目前，無(wú)麩飲食作為一種新興的飲食理念受到許多商家和消費(fèi)者的推崇，但是與含麩食品相比，無(wú)麩食品在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)上存在一定缺陷：首先，無(wú)麩食品一般抗性淀粉和膳食纖維含量偏低，且易存在VB、VD和鐵、鋅等礦物質(zhì)的缺乏，加工后的無(wú)麩食品也可能含有較高的油脂、飽和脂肪酸和鹽[184-185]。如Allen等[185]通過(guò)調(diào)研英國(guó)零售市場(chǎng)上常見的無(wú)麩面包信息，發(fā)現(xiàn)僅有5%的產(chǎn)品按照要求進(jìn)行了4 種營(yíng)養(yǎng)素（鈣、鐵、煙酸和硫胺素）的強(qiáng)化，而28%的產(chǎn)品僅對(duì)鈣和鐵進(jìn)行了強(qiáng)化。其次，由于不含面筋蛋白，無(wú)麩原料制成的面團(tuán)在黏度、彈性、保水性和吸水率等物性特征上并不理想，導(dǎo)致最終產(chǎn)品在感官特性上存在不足[175]。如何開發(fā)出更加營(yíng)養(yǎng)健康、安全美味的無(wú)麩食品是未來(lái)研發(fā)的主要方向：一方面，需要綜合關(guān)注無(wú)麩食品配方的營(yíng)養(yǎng)素含量，對(duì)缺乏或過(guò)量的宏/微量營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行補(bǔ)充和改良；另一方面，外源添加功能性成分（如多糖和蛋白膠體），同時(shí)控制好粉料性質(zhì)、面團(tuán)制作和發(fā)酵工藝，也是提高無(wú)麩質(zhì)食品品質(zhì)的有效手段[186]。

近年來(lái)，低敏/無(wú)敏嬰幼兒食品產(chǎn)業(yè)一直穩(wěn)步發(fā)展，主要包括嬰幼兒配方奶粉和營(yíng)養(yǎng)米粉等輔食。牛乳過(guò)敏是嬰幼兒最常見的食物過(guò)敏種類，低敏/無(wú)敏配方奶粉是通過(guò)將牛乳蛋白部分或全部水解為小分子肽段和氨基酸，破壞天然牛乳蛋白的表位結(jié)構(gòu)，大大降低其致敏性。市面上常見的低敏嬰幼兒配方奶粉主要包括游離氨基酸型、深度水解型和部分水解型，也有采用（酶解）大豆蛋白替代乳清粉或全部乳粉的類型，但需注意這些產(chǎn)品可能在部分牛乳過(guò)敏兒童中發(fā)生免疫交叉[187-188]。此外，主打“低敏”概念的營(yíng)養(yǎng)米粉等輔食則是通過(guò)使用不易過(guò)敏的食品原料進(jìn)行生產(chǎn)，因此制得的產(chǎn)品致敏風(fēng)險(xiǎn)較低。

除了以上提及的兩類食品外，其他種類的低敏/無(wú)敏食品大多處于初步研究階段，離產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還有一段距離，但是相信，隨著未來(lái)國(guó)內(nèi)和國(guó)際食品市場(chǎng)的不斷細(xì)分和行業(yè)內(nèi)對(duì)食物過(guò)敏問題的日益重視，專門為不同食物過(guò)敏患者和易感群體設(shè)計(jì)的低敏和無(wú)敏食品將會(huì)不斷涌現(xiàn)出來(lái)。

4 結(jié) 語(yǔ)

當(dāng)前，食物過(guò)敏的發(fā)病率逐年攀升，這給社會(huì)、家庭及個(gè)人帶來(lái)了嚴(yán)重負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)代飲食習(xí)慣和生活方式的改變正潛移默化地影響著人群對(duì)過(guò)敏性疾病的易感性，同時(shí)，食品工業(yè)的快速發(fā)展，涉及的原料和產(chǎn)品日益增多，飲食規(guī)避對(duì)于食物過(guò)敏患者也將越來(lái)越困難。食物過(guò)敏已經(jīng)成為食品行業(yè)必須面對(duì)和解決的食品安全問題。一方面，為了更好地了解我國(guó)食物過(guò)敏人群的特點(diǎn)，亟需開展針對(duì)全年齡段普通人群的流行病學(xué)調(diào)查，利用遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)、微生物學(xué)和多組學(xué)技術(shù)，聯(lián)合生物信息學(xué)手段，系統(tǒng)研究可能誘發(fā)食物過(guò)敏的風(fēng)險(xiǎn)因素和免疫學(xué)機(jī)制；另一方面，為了進(jìn)一步保障易感人群的健康和生活質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)繼續(xù)探索各類致敏原的高效分析手段，建立體內(nèi)外評(píng)價(jià)方式，開發(fā)靶向消減技術(shù)，并積極推進(jìn)低敏/無(wú)敏食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等等。此外，考慮到腸道菌群失調(diào)與食物過(guò)敏的密切關(guān)聯(lián)，有關(guān)腸道微生物調(diào)節(jié)食物過(guò)敏的機(jī)制，以及利用益生菌或益生元緩解食物過(guò)敏的功效研究也需進(jìn)一步的探索、驗(yàn)證與實(shí)踐。