JEPH 环境和公共卫生杂志》上 1687 - 9813 1687 - 9805 Hindawi出版公司 10.1155 / 2016/5293932 5293932 研究文章 莉娜研究:高灵敏度的婴儿与母亲嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞祖细胞对室内化学风险敞口 何宁 Friederike 1、2 2 Kohajda 同业拆借 3 罗德 Stefan 4 Herberth Gunda 1 冯·卑尔根 马丁 3、5、6所示 5 6 Borte 迈克尔 7 Diez 乌尔丽克• 7 Rolle-Kampczyk 乌尔丽克• 3 西蒙 Jan-C。 8 Denburg 犹大。 9 莱曼 伊丽娜 1 Junge 克里斯汀。 1 Zee 本尼 1 亥姆霍兹环境研究中心的(UFZ) 莱比锡 环境免疫学 Permoserstraße 15 04318年莱比锡 德国 ufz.de 2 莱比锡文明疾病研究中心(生活) 莱比锡大学 Philipp-Rosenthal-Straße 27 04103年莱比锡 德国 uni-leipzig.de 3 亥姆霍兹环境研究中心的(UFZ) 莱比锡 的代谢组学 Permoserstraße 15 04318年莱比锡 德国 ufz.de 4 亥姆霍兹环境研究中心的(UFZ) 莱比锡 核心设备的研究 Permoserstraße 15 04318年莱比锡 德国 ufz.de 5 亥姆霍兹环境研究中心的(UFZ) 莱比锡 的蛋白质组学 Permoserstraße 15 04318年莱比锡 德国 ufz.de 6 生物技术部门 化学与环境工程 Aalborg大学 尼尔斯·jern Vej 10 9220 Aalborg东 丹麦 aau.dk 7 儿童医院 市级医院”。Georg” 莱比锡大学的教学医院 Delitzscher Straße 141 04129年莱比锡 德国 klinikum-augsburg.de 8 莱比锡大学医院 皮肤病学系 性病学和变态反应学 Philipp-Rosenthal-Straße 23 Haus 10 04103年莱比锡 德国 uniklinikum-leipzig.de 9 医学系的 临床免疫学和过敏 麦克马斯特大学 1200大街 汉密尔顿 在 加拿大 L8N z5 3 mcmaster.ca 2016年 26 5 2016年 2016年 09年 01 2016年 22 03 2016年 30. 03 2016年 2016年 版权©2016何宁Friederike et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

目的。增强嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞祖细胞水平(Eo / B)是已知的与炎症和过敏有关特异反应性风险。本研究的目的是探讨影响不同的室内暴露Eo / B招聘和分化的祖细胞在母子。 方法。68年母子的莉娜研究外周血单核细胞被用来评估Eo / B集落形成单位(cfu)。关于疾病的信息从问卷结果和室内暴露了。室内挥发性有机化合物的浓度(挥发性)是衡量被动采样。 结果。婴儿的Eo / B cfu积极接触烟草烟雾,消毒剂或挥发性有机化合物的仪器。孕产妇Eo / B cfu,相比之下,只有少数的关联。高数量的婴儿Eo / B cfu观察患儿喘息症状在第二年的生活。 结论。我们似乎证明婴儿的造血细胞反应更敏感比母体细胞环境暴露。至少在婴儿,这些造血细胞的激活环境暴露可能导致风险增强呼吸系统发展的结果。

 1。介绍

嗜酸性细胞和嗜碱性细胞是典型的过敏性炎症效应物 1]。在哮喘患者中,嗜酸性细胞和嗜碱性细胞的数量是增加组织,血液、骨髓和也与疾病严重程度相关 1- - - - - - 3]。此外,一些研究表明,嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞祖细胞,从骨髓CD34开发+细胞的影响下特定的趋化因子和细胞因子( 4),增加外周血的过敏性科目与哮喘( 5, 6,过敏性鼻炎 6- - - - - - 8),鼻息肉病( 8),或过敏性皮肤表现 7)也是在Denburg复审和基思( 9]和Gauvreau Denburg [ 10]。在孩子脐带血Eo / B祖细胞在表型和功能不同婴儿的风险特异反应性( 11]。脐带血祖细胞进一步视为预测急性呼吸道疾病的频率和特征的婴儿在生命的第一年( 12]。这些定量关系对疾病结果,Denburg等人证明,怀孕期间产妇的饮食,会干扰祖细胞的数量和功能,随后与特应性皮炎等疾病的结果,喘息在1岁 13]。在协议,我们自己的集团提供的数据显示,Eo / B与摇篮帽增加一岁孩子的祖细胞与环境污染物( 14]。到目前为止,数据显示Eo / B祖细胞的响应性的生活方式和环境因素仅限于婴儿造血系统。在莉娜研究(生活方式和环境因素及其影响新生儿过敏风险)我们已经表明,脐带血但不会孕产妇Th1 / Th2细胞因子的水平取决于怀孕期间暴露在化学( 15]。这个结果可能指向的脆弱性增加婴儿比成人T细胞暴露于环境。本研究的目的是调查是否过敏相关的嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞祖细胞从婴儿的反应更敏感环境污染物相比,祖细胞从他们的母亲生活在相同的环境中。

 2。材料和方法 2.1。研究设计

母子研究莉娜旨在研究环境因素和产后时期影响免疫系统和它们是否增加过敏的风险的决定因素在儿童的生活。在这项研究中,629对母子(包括7双胞胎)招募了2006年5月至2008年12月在莱比锡,德国。母亲怀孕期间患有免疫或传染病被排除在研究之外。六百零六对母子参与一年期和两年的随访546双(一个/年的访问在孩子的生日)。血液样本397名母亲和340名儿童得到儿童两岁(平均年龄:2年和26天,min-max: 1年343天2年和161天)的访问。足够的外周血单核细胞(PBMCs)甲基纤维素文化有68年的一个子集对应的母子(66位母亲,68名儿童;2组双胞胎)。所有相关的 N 数字显示于图a . 1是在网上补充数据 http://dx.doi.org/10.1155/2016/5293932。参与莉娜研究是自愿的和书面的知情同意是获得所有的参与者。这项研究是莱比锡大学的伦理委员会批准(文件ref。# 046 - 2006, 160 - 2008)。

 2.2。问卷调查数据

信息涉及生活的方方面面和环境条件在怀孕期间被详细调查问卷收集在怀孕36周。进一步,呼吸的结果信息孩子在过去12个月以及住房和环境条件的信息(例如,环境烟草烟雾(ETS)曝光,和使用的清洗剂)每年获得。所有的问卷都由家长自行。更多详细信息,请参见方法部分的补充数据。

 2.3。制备外周血样本

PBMCs分离后6小时内收集3毫升(孩子)5毫升(母亲)新鲜heparinised外周血通过聚蔗糖Paque密度离心。PBMCs被冻结在1毫升90%胎牛血清和10%二甲亚砜的整除10 - 30×106细胞。细胞解冻协议和隔离不依从单核细胞(NAMNCs)进行根据Reece et al。 16]。解冻后的可行性PBMCs和2 h后NAMNCs潜伏期平均为93.4%。

 2.4。甲基纤维素文化

摘要一个完善而prevalidated功能甲基纤维素分析方法被用来评估Eo / B cfu [ 12, 14, 16]。评估嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞祖细胞分化集落形成5×105NAMNCs孵化在重复的重组人细胞因子IL-3 (1 ng / mL) IL-5 (1 ng / mL)和gm - csf (10 ng / mL)(欧洲研发系统有限公司,阿宾顿的时候,英国)超过14天。嗜酸性粒细胞、嗜碱细胞集落形成单位(cfu)检测并列举了他们使用光倒置显微镜形态学特征。先前描述的细节( 12, 14, 16]。调查员,祖化验、分析、执行主体的身份是不可见的和其他数据收集。由于细胞数量不足解冻后,甲基纤维素化验不能执行所有三个细胞因子在某些样本。案件编号为IL-3、IL-5, GM-CSF-stimulated文化导致总共有67,66,和56可以分析的样本为孩子们在63年,36岁的母亲和11个样品,分别。

 2.5。测量VOC和可替宁含量

测量个体暴露在挥发性有机化合物(挥发性有机化合物的仪器)房屋、被动采样(3 m监视器、类型OVM技术3500;3 m GmbH,诺伊斯,德国)被放置在孩子的卧室(或者在房间里孩子优先花了大部分的时间在孩子的第一个生日。浓度的挥发性有机化合物的仪器进行分析如前所述[ 17)和调整季节性变化中描述Schlink et al。 18]。可替宁的分析看到的方法部分补充数据。

 2.6。统计分析

统计测试是使用STATISTICA执行Windows版本10.0 (StatSoft Inc .欧洲,德国汉堡)。卡方检验进行比较的参数分析subcohort剩下的莉娜队列( N : 546年 - - - - - - 68年 = 478年 )。

分析相关Eo / B cfu计算在subcohort描述( N = 68年 母子,包括两组双胞胎)。计算一般关联独立于Eo / B CFU分析(例如,ETS暴露对VOC浓度)进行整个莉娜队列( N = 546年 )。当需要统计分析划分成子组(例如,ETS暴露:是的与no)数据没有提交 N 数字< 5。

这是测试是否可用的样本容量Eo / B分析有能力探测到预期效果的室内污染物(特别是挥发性有机化合物的仪器)。一类错误率(α)的0.05,权力的目标0.9,0.460的预期总体相关(根据我们之前文献[ 14]Eo / B cfu和总挥发性有机化合物的仪器与总和 R = 0.460 ),这种分析所需的样本容量为45。

由于大多数的参数不是正态分布,分析一般使用非参数测试。解决Eo / B菌落的数量之间的关系和异位的结果或接触室内ETS或消毒剂,中位数比较使用Mann-Whitney U 测试。来验证这些结果,多个逻辑回归模型被用来确定调整后的优势比(或)和95%置信区间。以下使用混杂因素:月出生(季节性变化),孩子的性别(潜在的男孩和女孩之间的差异),家长学校教育(如社会地位的标志),和家庭的历史特异反应性(考虑个体遗传背景),以及怀孕期间暴露于室内ETS,产妇可替宁的水平在孩子的第一个生日,挥发性有机化合物的仪器测量的总和在孩子的第一个生日(可替宁和挥发性有机化合物的仪器作为ETS暴露标志在生活的第二年),湿在居住生活的第二年(作为早期气道过敏原的标志),和儿童感染的航空公司第二年的生活(考虑潜在nonallergic喘息的起源)。斯皮尔曼等级相关测试应用于分析孕产妇和婴儿之间的关系之间的光电/ B cfu和抽烟的数量和Eo / B cfu VOC浓度之间以及Eo / B菌落的数量。所有 p 值< 0.05被认为是重要的。调整由于多个测试并没有因为我们的分析是基于一个执行 先天的假设[ 19]。

 3所示。结果 3.1。研究人口的特征

研究人口的特点如表所示 1(一个)。没有考虑参数的分布的差异分析subcohort ( N = 68年 )与其余莉娜队列( N = 478年 )。

特征分析subcohort和剩下的莉娜群组。(一)一般特征评估在怀孕36周。(B)室内化学暴露在第二年的生活。(C)婴儿的呼吸的结果在第二年的生活。

参数 分析了subcohort n (%), N = 68年 ∗ 剩余的队列 n (%), N = 478年 __ p 价值 ‡
(一)一般特征
月出生的
Nov-Feb 16 (23.5) 140 (29.3) 0.502
3,Sept-Oct 28日(41.2) 162 (33.9)
May-Aug 24 (35.3) 176 (36.8)
孩子的性别
女 29 (42.6) 235 (49.2) 0.349
男性 39 (57.4) 243 (50.8)
父母的教育 §
低 0 (0) 6 (1.3) 0.294 ∗ ∗
中间 19日(27.9) 101 (21.1)
高 49 (72.1) 371 (77.6)
家族史的特异反应性 为
双正 18 (26.5) 80 (16.7) 0.167
单一的积极 26日(38.2) 234 (49.0)
负 24 (35.3) 164 (34.3)
怀孕期间接触ETS居住
是的 11 (16.2) 59 (12.3) 0.430
没有 57 (83.8) 419 (87.7)
湿在居住生活的第二年
是的 6 (9.2) 46 (10.9) 0.700
没有 59 (90.2) 377 (89.1)
(B)室内化学暴露在第二年的生活
ETS在居住
是的 7 (10.4) 27日(5.7) 0.222
没有 60 (89.6) 445 (94.3)
在住宅每天抽烟的数量
≥15 3 (4.5) 7 (1.5) 0.173 ∗ ∗
1 - 14 4 (6.0) 10 (2.2)
0 60 (89.5) 447 (96.3)
消毒剂的使用
是的 40 (61.5) 294 (65.0) 0.608
没有 25 (38.5) 158 (35.0)
(C)呼吸的结果在第二年的生活
喘息史上
积极的 15 (22.7) 101 (21.8) 0.878
负 51 (77.3) 362 (78.2)
反复喘息
积极的 12 (19.0) 54 (12.5) 0.207
负 51 (81.0) 377 (87.5)
喘息需要医疗
积极的 7 (10.3) 26日(5.7) 0.231
负 61 (89.7) 432 (94.3)
支气管炎
积极的 18 (28.6) 125 (27.7) 0.887
负 45 (71.4) 326 (72.3)
阻塞性支气管炎
积极的 6 (9.4) 42 (9.6) 0.962
负 58 (90.6) 396 (90.4)

∗ N 从68年由于缺失的数据可能会有所不同。

__ N 从478年由于缺失的数据可能会有所不同。

‡ 计算使用x平方分布检验的交叉关系。

§ 低= 9年教育或少“Hauptschulabschluss”;中间= 10年教育”Mittlere Reife”;高= 12年的教育或更多”(Fach)代表hochschulreife。”

为 家族史的特异反应性被定义为发生哮喘、过敏性皮炎,花粉热或食物过敏。

是的=(几乎)每日,每周或更多,或者偶尔;没有=永远。

∗ ∗ 虽然计算 n 数字是< 5子组。

一般来说,一个积极的相应的孕产妇和婴儿之间的相关性被发现IL-3 - ( p < 0.001 , R = 0.447 , N = 65年 )和gm - csf - ( p = 0.028 , R = 0.686 , N = 10 )刺激了Eo / B cfu(表 2)。所有显示重要的Eo / B cfu之间的联系,环境因素和临床结果总结在图 1。

孕产妇和婴儿IL-3、IL-5,或GM-CSF-stimulated (Eo / B)嗜酸性粒细胞和嗜碱性细胞集落形成单位(cfu),作为中位数和四分位范围(差)。孕产妇和婴儿之间的相关性Eo / B cfu计算使用斯皮尔曼等级相关测试; p 值< 0.05被认为是重要的和印刷以粗体显示。

Eo / B cfu 妈妈。 孩子 p R
中位数(差)
IL-3 8.5 (3.5 - -17.5) 9.0 (4.0 - -15.0) < 0.001 0.447
IL-5 0.5 (0.3 - -1.5) 0.5 (0 - 1.5) 0.565 0.101
gm - csf 5.5 (1.0 - -7.0) 2.5 (1.0 - -8.3) 0.028 0.686

协会在室内化学风险敞口,Eo / B cfu母子,2岁的儿童的临床结果。

 3.2。室内化学曝光:消毒剂、ETS和挥发性有机化合物的仪器

在生活的第二年61.5%的家庭分析subcohort宣布,他们在家庭使用的消毒剂“一周一次或更多,”“每月一次或更多,”或“偶尔”相比没有差异其余的莉娜队列( p = 0.608 、表 1(B))。

subcohort分析中,10.4%的参与者暴露于室内ETS“(几乎)日报”“一周一次或更多,”或“偶尔”没有差异相比其余莉娜队列( p = 0.222 、表 1(B))。ETS暴露母亲尿液中可替宁含量高(中位数:42.15 μg / g,差:2.02 - -308.30)相比,母亲没有ETS暴露(中值:1.22 μg / g,差:0.43 - -3.92; p < 0.001 )。此外,孕妇尿液中可替宁含量之间的正相关关系,每天抽烟的数量在观察住宅( p < 0.001 , R = 0.171 )。在家吸烟有关增强室内芳香挥发性苯的浓度( p = 0.002 )和m +对二甲苯( p = 0.048 )。除了每天抽烟的数量与室内苯浓度( p = 0.008 , R = 0.117 )。

 3.3。Eo / B cfu之间的联系和室内化学接触

两岁的孩子暴露在ETS在家里数量显著高于IL-3 - ( p = 0.010 )和GM-CSF-stimulated Eo / B cfu ( p = 0.014 、表 3和补充表a . 1)相比,儿童没有ETS暴露。符合这些发现,儿童IL-3, GM-CSF-stimulated Eo / B cfu相关积极每天抽烟的数量(表 4)。相比之下,孕产妇IL-3-stimulated Eo / B cfu显示没有联系与ETS暴露在家里或每天抽烟的数量。

联系室内化学暴露和IL-3——的数量,IL-5或GM-CSF-stimulated (Eo / B)嗜酸性粒细胞和嗜碱性细胞集落形成单位(cfu)两岁的儿童和他们的母亲。数据显示为中位数和四分位范围(差);使用Mann-Whitney分析 U 测试; p 值< 0.05被认为是重要的和印刷以粗体显示。

室内暴露 ETS在居住 使用消毒剂的家庭
是的 没有 p 是的 没有 p
Eo / B cfu 中位数(差) 中位数(差)
妈妈。
IL-3 18.8 (5.0 - -55.5) 8.5 (3.8 - -17.0) 0.116 10.5 (4.0 - -16.5) 7.8 (4.0 - -17.5) 0.790
IL-5 ∗ 0.5 (0.3 - -1.3) 1.0 (0.5 - -1.5) 0.597
gm - csf ∗ 7.0 (5.5 - -7.0) 4.8 (1.0 - -5.5) 0.312
孩子
IL-3 23.0 (9.5 - -32.0) 8.0 (3.5 - -14.0) 0.010 9.8 (4.8 - -19.8) 6.0 (3.0 - -12.5) 0.067
IL-5 1.0 (0.5 - -4.5) 0.5 (0 - 1.5) 0.100 0.5 (0 - 1.8) 0.5 (0 - 1.5) 0.930
gm - csf 12.0 (3.0 - -16.0) 2.5 (1.0 - -6.5) 0.014 3.8 (2.0 - -12.3) 1.8 (1.0 - -5.5) 0.031

∗ 病例数减少;见表背书的补充数据。

ETS:环境烟草烟雾。

相关室内抽烟每天IL-3, IL-5或GM-CSF-stimulated (Eo / B)嗜酸性粒细胞和嗜碱性细胞集落形成单位(cfu)外周血两岁的儿童和他们的母亲。数据显示为斯皮尔曼等级相关; p 值< 0.05被认为是重要的和印刷以粗体显示。

Eo / B cfu的母亲 Eo / B cfu的孩子
IL-3 IL-5 gm - csf IL-3 IL-5 gm - csf
p R p R p R p R p R p R
在住宅每天抽烟的数量 0.131 0.194 ∗ ∗ ∗ ∗ 0.007 0.330 0.096 0.208 0.011 0.339

∗ 病例数减少;见表背书的补充数据。

对挥发性有机化合物的仪器,儿童之间的正相关性被发现IL-3, IL-5,或GM-CSF-stimulated Eo / B cfu和挥发性有机化合物的仪器测量的总和以及单一吸烟相关的挥发性苯,m +对二甲苯和邻二甲苯( p < 0.05 、表 5)。在母亲,只有一个相关IL-3-stimulated Eo / B cfu和苯。

相关室内挥发性有机化合物(VOC)含量和IL-3, IL-5或GM-CSF-stimulated (Eo / B)嗜酸性粒细胞和嗜碱性细胞集落形成单位(cfu)外周血两岁的儿童和他们的母亲。显示芳香挥发性有机化合物的仪器以及分析挥发量的总和。数据提出了斯皮尔曼等级相关; p 值< 0.05被认为是重要的和印刷以粗体显示。

挥发性有机化合物的仪器 Eo / B cfu的母亲 Eo / B cfu的孩子
IL-3 IL-5 gm - csf IL-3 IL-5 gm - csf
p R p R p R p R p R p R
苯 0.029 0.275 0.076 0.299 0.544 0.206 0.101 0.202 0.036 0.258 0.036 0.281
甲苯 0.899 0.016 0.834 0.036 0.779 0.096 0.750 0.040 0.314 0.126 0.433 0.107
m +对二甲苯 0.872 0.021 0.957 0.009 0.447 0.256 0.418 0.101 0.006 0.332 0.017 0.318
邻二甲苯 0.483 0.090 0.882 −0.026 0.472 0.243 0.174 0.168 0.005 0.345 0.002 0.407
苯乙烯 0.777 0.037 0.282 −0.184 0.728 0.119 0.830 0.027 0.507 0.083 0.807 0.033
和所有的挥发性有机化合物的仪器 0.093 0.213 0.848 0.033 0.148 0.467 0.045 0.246 0.013 0.303 0.047 0.267

消毒剂的使用被发现与数量的增加有关GM-CSF-stimulated Eo / B cfu婴儿( p = 0.031 、表 3),而孕产妇Eo / B cfu没有发生显著的变化。

 3.4。呼吸的结果

在分析subcohort, 22.7%的孩子们积极的喘息,反复喘息为19.0%,10.3%,喘息要求医疗生活的第二年。此外在28.6%的儿童被诊断出的支气管炎是和阻塞性支气管炎在9.4%。没有考虑呼吸道的分布结果的差异分析subcohort ( N = 68年 其余的队列(相比) N = 478年 , p > 0.05 、表 1(C))。

 3.5。联系婴儿Eo / B cfu和呼吸的结果在第二年的生活

患有气喘的孩子需要治疗在第二年的生活更IL-3 - ( p = 0.015 )和GM-CSF-stimulated Eo / B cfu ( p = 0.023 ,图 2)两岁。之间的关联IL-3-stimulated Eo / B cfu和喘息与医疗可能的混杂因素调整后保持稳定(月出生、性别的孩子,父母的教育,特异反应性的家族史,怀孕期间暴露于室内ETS以及产妇可替宁的水平,挥发性有机化合物的仪器,测量的总和湿、和感染的航空公司第二年的生活)。我们考虑呼吸道感染作为一个额外的因素因为气喘发作也可以一起发生呼吸道感染(特别是病毒)。没有发现重大协会之间的Eo / B cfu和喘息症状的发生(IL-3: p = 0.926 ;IL-5: p = 0.379 ;gm - csf: p = 0.943 ),反复喘息(IL-3: p = 0.574 ;IL-5: p = 0.415 ;gm - csf: p = 0.909 )、支气管炎(IL-3: p = 0.281 ;IL-5: p = 0.067 ;gm - csf: p = 0.095 ),或阻塞性支气管炎(IL-3: p = 0.308 ;IL-5: p = 0.495 ;gm - csf: p = 0.663 )。

IL-3、IL-5或GM-CSF-stimulated Eo / B cfu外周血的两岁的儿童(pos)或没有(底片)喘息要求医疗期间生活的第二年。数据显示为框情节与第75个百分位值和25日。 p 值< 0.05被认为是重要的(Mann-Whitney U 测试)。

 4所示。讨论

在先前的研究中,我们发现有增加血液嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞祖细胞在一岁大的孩子与暴露在环境中的化学物质( 14]。在当前的工作我们想澄清这个祖细胞响应是否特定于婴儿造血系统或在成人也可以看到。因此,我们分析了母子生活在相同的环境条件下Eo / B祖细胞的分化。

我们的知识绝对Eo / B殖民地的母亲和她们的婴儿数量没有以前相比。众所周知,祖细胞的数量,除了骨髓、脐带血中最高,在今后的生活中减少外周血 20.]。我们的数据表明,嗜酸性粒细胞的绝对数量/嗜碱细胞祖细胞在外周血两岁的孩子已经堪比成人的水平,与自己的母亲相比或与外周血样本前研究[ 21]。

根据我们的假设,我们可以与目前的数据表明,婴儿的祖细胞似乎反应更敏感环境污染物(ETS,挥发性有机化合物的仪器,和消毒剂)相比,母亲的祖细胞。这是同意的结果显示在早些时候莉娜研究:排放挥发性有机化合物的仪器改造活动观察影响孩子的而不是母亲的免疫反应。在脐带血而不是母亲的外周血il - 4和IL-5血清水平( 15)被认为与化学暴露在怀孕期间由于改造活动。目前的研究提供了进一步的证据,类似的暴露场景下婴儿的免疫系统更容易受到环境暴露的影响相对于母体的免疫系统。我们假设这个敏感性增加回到还没有完全成熟的婴儿的免疫系统。补偿机制可以降低成人/否定环境暴露的副作用可能尚未完全开发的年幼的孩子。

此外,我们的数据支持结果显示增强的Eo / B祖细胞由于环境污染物可能增加的风险喘息和皮肤表现在早期阶段( 13, 14]。然而,这些早期的研究基于他们的发现的生活方式——或者依赖环境Eo / B祖细胞的分化选择高风险研究人群( 13, 14]。在本文,我们提供了强有力的证据表明环境污染物对干细胞分化的影响也在一般人群中看到。

这一事实接触烟草烟雾/挥发似乎影响呼吸道疾病的发展已被证明。有一些流行病学研究表明暴露在生命的早期产前吸烟或被动吸烟与哮喘的风险增加在早期阶段( 22- - - - - - 26]。例如,被动接触家庭烟增强儿童喘息的风险≤2岁(或= 1.35)[ 22]。同样,Pattenden et al。 25)表明,吸烟暴露在生命的最初2年与喘息的风险增加有关(OR: 1.17)。

而且有证据表明,接触烟草烟雾/挥发引起免疫失衡。新生的孩子吸烟母亲据报道较少的脐带血调节性T细胞数量( 27)和一个增强的易受微生物感染通过toll样受体的改变——(TLR)信号( 28]以及Th1刺激能力薄弱 29日]。作为我们组的早期研究表明,暴露在挥发性有机化合物的仪器也可以直接向Th2孩子的免疫系统表型( 17, 30.]。Th2环境引起的外部刺激可以诱发走私IL-5-producing Th2淋巴细胞的骨髓,他们通过IL-5R促进eosinophilopoiesis信号( 11, 31日]。此外,Th2细胞因子il - 4和IL-13描述规范的轮回从骨髓嗜酸性粒细胞组织( 32]。患儿血il - 4水平,刺激皮肤表现相关性Eo / B祖细胞被报道( 14]。因此,考虑到环境污染物如烟草烟雾或挥发诱导Th2反应的孩子,我们假设这可能有利于Eo / B祖细胞分化,这反过来又有助于增强呼吸系统的发展的结果。

最后,目前的数据表明,Eo / B祖细胞将积极与喘息的两岁的孩子在童年早期祖细胞刺激IL-3和gm - csf:细胞因子来影响早期的嗜酸性粒细胞/嗜碱细胞谱系分化[ 12]。费尔南德斯et al。 12)还表明,IL-3——GM-CSF-stimulated Eo / B cfu脐带血中的预测急性呼吸道疾病发烧或喘息在第一年的生活。这组和其他人讨论了假设不成熟的祖细胞特异反应性风险的关键因素( 10, 12]。我们证实这个假设的数据显示相关性严重喘息(需要医疗)和早期Eo / B cfu两岁的婴儿。此外,莉娜中的研究中,我们也发现了一个积极联系Eo / B祖细胞在脐带血和呼吸的结果在第一个两年( 33]。我们可以在我们的论文数据不包括哮喘,因为哮喘患病率在这个年龄是相对较低的。然而,喘息可能有利于哮喘日后的发展:显示,例如,喘息出现在高危婴儿可能瞬态或保持持久的童年。也表明,15%的婴儿喘息进展慢性哮喘,主要是那些与家庭相关的特异反应性的历史( 34]。

我们研究的力量源于这一事实分析Eo / B祖细胞进行母子的关于他们的免疫特征参数,特异反应性的结果,和室内空气接触环境的化学物质。例如,评估个人的ETS暴露不仅通过问卷数据,它总是依赖诚实和合规的参与者 35),但除了孕妇尿液中可替宁含量的分析和此外VOC浓度测量的家园。所有这些参数高度相互支持和代表客观ETS暴露场景,这显示了一个一致的积极与婴儿Eo / B cfu。通过耦合祖细胞测量环境因素和疾病的结果我们能够解决的问题可能机制负责环境引发过敏增加的结果。

莉娜的弱点是潜在的偏见的研究高参与过敏性父母(大约65%)。我们解决了这一点,包括家族史的特异反应性作为混杂变量的回归模型。过敏性的高患病率的父母(他们可能已经意识到自己的过敏性疾病和避免潜在的危险比其他)也可能是很低的一个原因流行的儿童接触到ETS在生活的第二年(10%比18.7%显示德国(早些时候 25])。莉娜研究的另一个限制是,测量VOC和可替宁含量只在孩子的第一个生日,由于缺少家访第二年的生活。然而,我们可以证明一个几乎一致的吸烟行为的研究参与者在第一和第二年的生活(85.7%)。因此,我们假设VOC和可替宁含量测量孩子的第一个生日也代表孩子的暴露在第二个生日。这证实了重大ETS暴露在第二年的生活之间的联系和挥发性有机化合物或可替宁含量测量孩子的第一个生日。这项研究的另一个限制是限制数量的情况下与干细胞分析由于很高的实验努力导致低数量的孩子在特定的结果。然而,据我们所知,Eo / B祖细胞的数量分析包含在本文(总共将近140)是高于其他早些时候发表的研究专注于健康的影响与Eo / B祖细胞的功能。也有一些条件刺激Eo / B祖细胞(尤其是孕产妇IL-5和gm - csf CFU)导致少量的情况下由于低PBMCs可用的数量。这可能减少的优势报告结果。因此,本文所提出的结果必须被小心,需要进一步验证。

 5。结论

在目前的研究我们可以证实我们的早些时候公布的数据( 14)显示,婴儿Eo / B祖细胞分化与室内化学物质接触。因此,至少在婴儿,增加这些造血细胞环境暴露可能导致的风险增强呼吸系统的发展的结果。室内化学协会的接触和Eo / B祖细胞的分化似乎是主要局限于婴儿的造血系统。这符合早些时候从莉娜研究的结果显示,脐带血但不会孕产妇Th1 / Th2细胞因子的水平取决于怀孕期间暴露在化学( 15]。综上所述,我们可以国家儿童免疫和造血细胞似乎更敏感环境暴露与母体细胞。这些结果进一步支持了这种假设的一个高度敏感脆弱,暴露时间窗口在围产期儿童疾病风险的后果。抵御有害环境暴露和生活条件因此更高的相关性的儿童与成年人相比。然而,数据需要在一个更大的群体确认验证结果基于小样本大小。

 缩写 置信区间:

置信区间

 菌落:

集落形成单位

 Eo / B:

嗜酸性粒细胞、嗜碱细胞

 美国教育考试服务中心:

环境烟草烟雾

 gm - csf:

粒细胞巨噬细胞集落刺激因子

 IL:

白介素

 差:

四分位范围

 莉娜:

生活方式和环境因素及其影响新生儿过敏的风险

 NAMNC:

不依从单核细胞

 或者:

优势比

 PBMC:

外周血单核细胞

 R :

斯皮尔曼等级相关系数

 挥发性有机化合物:

挥发性有机化合物。

 相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 作者的贡献

Irina莱曼和克里斯汀·m·Junge同样这项工作。

 确认

作者感谢所有参与者的莉娜研究中,安妮·海恩对Ludemann为她优秀的技术支持,为她和媚兰诺瓦克动机研究组织援助。亥姆霍兹支持的莉娜研究机构资助(亥姆霍兹环境研究中心的(UFZ))。本文进一步支持莱比锡文明疾病研究中心(生活),莱比锡大学。生活是由欧盟、欧洲区域发展基金(ERDF),并通过自由州的萨克森卓越计划的框架内(SAB 713 - 257022)。

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