综述:通过皮肤屏障检测过敏反应

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Current Allergy and Asthma Reports 4.6

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  本综述系统探讨了通过皮肤屏障功能变化(如经皮水分流失TEWL、皮肤温度及电特性)实现过敏反应(Anaphylaxis)快速、客观检测的新兴策略。重点分析了在特应性皮炎(Atopic Dermatitis)与食物过敏(Food Allergy)共病患者中,皮肤屏障破坏与全身过敏反应的内在联系,并评估了多种无创监测技术(如阻抗谱、热成像)的临床应用潜力,为优化口服食物激发试验(OFC)安全性及过敏反应早期预警提供了重要视角。

  
引言:过敏反应监测的临床挑战与皮肤屏障的潜力
过敏反应作为危及生命的急性变态反应,其触发因素多样且临床表现具有高度异质性,尤其在儿童与老年人群中差异显著。当前诊断仍高度依赖主观临床表现,而口服食物激发试验(OFC)作为食物过敏诊断的金标准,虽具重要价值,却因操作成本高、耗时久及诱发严重反应的风险而在临床应用中受限。近年来,越来越多的证据表明,皮肤屏障的物理与功能变化可能为过敏反应的早期客观检测提供突破口。
特应性皮炎与食物过敏的屏障关联
特应性皮炎(AD)与食物过敏(FA)的密切关联为研究皮肤屏障在系统性过敏中的作用提供了理论基础。表皮屏障功能失调——尤其是丝聚蛋白(Filaggrin)功能缺失突变——会促进变应原经皮致敏,并增加食物过敏风险。研究发现,伴有食物过敏的AD患儿,其非皮损皮肤也表现出更高的经皮水分流失(TEWL)、丝聚蛋白降解产物减少及角质层脂质结构异常,提示皮肤屏障的完整性缺陷可能是食物过敏发生的重要前提。此外,SPINK5基因突变也被证实与IgE介导的食物过敏相关。这些发现共同表明,上皮屏障的破坏不仅是AD的核心特征,也可能是全身过敏反应易感性的生物标志物。
过敏反应中的生理改变与可测量指标
过敏反应引发多系统生理改变,包括血管通透性增加、体温波动及心血管参数变化。在心血管方面,过敏反应常伴随静脉回流量下降、每搏输出量降低及代偿性心动过速。舒张压的早期上升已被提出可作为OFC结果的预测指标之一。此外,血清蛋白与白蛋白水平下降可间接反映血管内液体外渗的程度,提示过敏反应的严重性。
在温度调节方面,过敏反应可导致核心体温下降及外周皮肤温度变化。研究表明,足部温度的快速上升与过敏严重程度相关,甚至可预测心血管衰竭。皮肤温度与TEWL之间存在相互作用:环境温度升高可导致TEWL上升,而局部皮肤温度变化也可能影响血管收缩反应。这些体温与皮肤水分散失的关联为利用皮肤屏障参数监测过敏反应提供了理论依据。
现有过敏反应检测方法及其局限
目前研究中的无创检测策略主要包括面部热成像、皮肤血流监测及电学特性测量。一项研究显示,在出现客观症状之前,鼻部温度上升可通过热成像技术被捕捉,从而提前识别阳性食物激发反应。另一项观察性研究则利用激光多普勒监测发现,出现过敏症状的患者其皮肤血流量显著增加,而未反应者则维持基线水平。
电阻抗光谱(EIS)是另一项具有潜力的技术,其在小鼠模型中显示,表皮屏障损伤后阻抗值降低,同时伴有TEWL升高。EIS能够有效区分健康皮肤与AD皮肤,且受日常活动(如咖啡摄入及运动)的干扰小于TEWL测量。然而,该技术并非直接测量皮肤水合状态,这在一定程度上限制了其准确性。
经皮水分流失(TEWL)作为屏障通透性标志物
TEWL测量因其非侵入、易操作的特点,成为预测过敏反应的重点研究方向。皮肤屏障破坏时,TEWL常显著上升,而皮肤水合改善则与其下降相关。研究表明,在过敏反应发生前约38分钟即可观察到TEWL上升,其每平方米每小时上升1克(g/m2/h)对过敏反应的预测灵敏度达100%,特异性为96%。这一发现表明TEWL可作为过敏反应极早期的可靠指标。
然而,TEWL测量易受环境温湿度、气流及解剖部位影响,因此需在严格控制条件下进行。近年来,可穿戴封闭腔室TEWL设备的开发有望提升测量的稳定性与连续性,其能够区分不感蒸发与显性出汗,更适用于动态监测场景。
分子机制与上皮屏障在过敏疾病中的作用
上皮屏障功能障碍允许多种外源变应原、刺激物和微生物侵入,进而诱发2型免疫反应。在肠道及气道中,紧密连接(Tight Junctions)的完整性对维持屏障功能至关重要。研究发现,肥大细胞释放的类胰蛋白酶(Tryptase)和糜酶(Chymase)可降解上皮连接蛋白(如JAM-A),从而增加上皮通透性。在过敏反应中,组胺与血小板活化因子(PAF)通过诱导一氧化氮释放,导致血管扩张和内皮连接破坏,进而引起液体外渗。
近年研究还发现,钙调神经磷酸酶调节因子1(Rcan1)的过表达可增强内皮屏障完整性,而Rcan1缺陷小鼠对组胺的反应更为严重。此外,TWEAK/Fn14信号轴也被证实参与调节血管通透性与过敏反应严重程度。这些分子机制的揭示不仅深化了对过敏病理生理的理解,也为干预屏障功能障碍提供了潜在靶点。
结论与展望
皮肤屏障在过敏性疾病中扮演着核心角色,其功能变化可作为过敏反应早期监测的敏感指标。尽管热成像、皮肤血流及电学特性测量等多种技术均显示出潜力,但目前最成熟的仍为TEWL动态监测。未来需进一步开展临床验证研究,推动这些无创技术向标准化、可穿戴化及智能化方向发展,最终提升口服食物激发试验的安全性,并为过敏患者提供更有效的早期预警方案。
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