環境與基因對於兒童氣喘的修飾---環境二手菸暴露與分子防禦基因的效應

兒童較成人容易產生氣喘，可能根源於遺傳及環境因素的共同作用。少數研究已經建議
室內暴露到環境二手菸(environmental tobacco smoke [ETS]) 與易感受性個體之氣喘症
狀相關。香菸成分中包含著許多反應性氧化產物(reactive oxygen species [ROS])，這些
反應性氧化產物會引發細胞激素的增加，造成支氣管上皮細胞發炎，導致氣喘。因此，
氧化物/抗氧化物的不平衡可能在暴露於香煙的個體扮演一個增加上皮通透性的角色。超
氧化物歧解.(superoxide dismutase [SOD]) 是防禦的第一線，藉由清除自由基(free
radicals) 所造成的氧化傷害來保護細胞。在細胞中，粒線體是反應性氧化產物的主要來
源，可經由氧化磷酸化(oxidative phosphorylation) 路徑而產生其能量的毒性副產物。
MnSOD 在細胞質中被合成並且進行後轉錄修飾以運送至粒線體內；在粒線體中，
MnSOD 催化兩個超氧化自由基(superoxide radicals) 的歧解，而產生過氧化氫與氧。
MnSOD 的確實角色並未被完全地瞭解，因為超氧化自由基是可被MnSOD 轉化為過氧
化氫，接續可能被釋放到環境中而造成細胞傷害；而過氧化氫然後被骨髓性過氧化.
(myeloperoxidase [MPO]) 轉變成次氯酸(hypochlorous acid)，這可以造成鄰近上皮細胞
的普遍性DNA 損傷。更進一步地，香煙也已經被顯示可以減少上皮細胞的黏附以及增
加分離。而細胞黏附分子上皮細胞黏附蛋白(E-cadherin) 對於上皮組織的正常結構以及
功能之形成與維持，扮演一個必要的角色。然而，據我們所知，尚未有上皮細胞黏附蛋
白之基因多形性與氣喘相關性之研究報告。此外，TGF-β1是相關於纖維化的許多特徵，
包括細胞外基質(extracellular matrix [ECM]) 蛋白如膠原蛋白與纖維連接蛋白
(fibronectin) 的沉澱；因此，TGF-β1對於氣喘的發展是一個極具可能性的候選角色。氣
喘也是種複雜的免疫症狀，細胞激素IL-12 以及IL-4，分別促使Th1 與Th2 細胞的分化。
原先的研究也顯示IL-4 和IL-12 活化Janus Kinase-訊息傳遞及活化轉錄因子(signal
transducer and activator transcription factor) (Jak-Stat) 的訊息路徑；在此訊息路徑中，IL-4
被提議來刺激Jak1 和Jak3 來活化Stat6。藉由Fas (APO-1 或CD95) 及其配位基(FasL)
的交互作用所誘導的計畫性細胞死亡，現在已經被認為是調整正常免疫反應的主要因
子。改變凋零的可能性似乎對於促進活化T 細胞的存活是項關鍵；在與外來抗原或過敏
原反應後，T 細胞死亡的Fas 相依路徑是關連於T 細胞接受器相關的細胞凋亡，以及隨
後活化T 細胞的減少。而藉由考量相關基因與環境暴露間的交互作用將有助益釐清可修
飾之危險因子於兒童氣喘上之角色；因此在未來的兩年，我們將執行一項以醫院為基礎
的病例對照研究來評估MnSOD、MPO、CDH1、TGF-b1、STAT6、與Fas 易感受性基因
多形性與環境二手菸暴露對於兒童氣喘危險的效應；我們的結果將對兒童氣喘發展的機
制之瞭解有所助益。