综述:乳酸在过敏反应中的作用:百年研究回顾

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Sports Medicine 9.3

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  这篇综述系统回顾了乳酸(lactate)在过敏反应(anaphylaxis)中的百年研究历程,揭示了其作为潜在生物标志物(biomarker)的价值。文章整合了体外实验、动物模型和临床数据,阐明乳酸通过上调糖酵解途径(glycolytic pathways)与过敏反应严重程度相关,特别关注了运动诱发过敏(EIA)、肥大细胞(MC)激活和组胺(histamine)释放的代谢调控机制,为精准医疗提供了新视角。

  

乳酸在过敏反应中的作用:百年研究回顾

  1. 引言:过敏反应研究的未满足需求
    过敏反应是最严重的速发型全身性过敏反应,具有不可预测的严重性和潜在致命风险。全球范围内过敏反应发病率持续上升,但现有生物标志物如类胰蛋白酶(tryptase)存在灵敏度局限。1924年Zunz和La Barre首次报道豚鼠过敏休克中的乳酸释放现象,开启了百年研究历程。乳酸作为普遍存在的信号分子,在组织代谢和免疫调节中发挥重要作用,其与运动生理学和重症医学的交叉研究为理解过敏反应机制提供了新思路。

  2. 肥大细胞在过敏反应中的核心作用及其乳酸关联
    肥大细胞(MC)通过IgE依赖性和非依赖性途径(如MRGPRX2受体)激活后释放组胺和炎症介质。研究发现:

  • MC在FcεRI介导激活时通过稳定缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)上调糖酵解酶表达,促进乳酸生成
  • 乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸转化为乳酸,维持激活状态的能量需求
  • 单羧酸转运蛋白1(MCT1/SLC16a1)介导乳酸跨膜运输
  • 体外实验显示乳酸可能通过pH依赖机制抑制MC功能,形成负反馈调节

  1. 临床前研究证据
    动物模型显示过敏反应后30-60分钟内乳酸水平显著升高。人体微透析研究揭示:
  • 皮肤和骨骼肌乳酸浓度是静脉血的2-3倍
  • 运动后组织乳酸浓度持续升高达90分钟
  • 组胺通过H1受体激活内皮细胞糖酵解,进一步增加乳酸产生
  1. 运动代谢与过敏反应的交叉机制
    运动作为过敏反应常见诱因,其代谢特征包括:
  • 急性有氧运动1小时可使血乳酸浓度翻倍
  • 运动后3小时组氨酸脱羧酶(HDC)mRNA表达上调
  • 马拉松运动员运动后低血压与MC脱颗粒相关
    运动诱发过敏(EIA)患者运动挑战试验显示:
  • 组胺水平10分钟内升高10倍
  • 乳酸浓度可达13 mmol/L
  • 类胰蛋白酶释放证实MC激活
  1. 临床关联与潜在应用
    多项临床研究发现:
  • 法国多中心研究显示乳酸水平与过敏反应死亡率显著相关(OR=3.2)
  • 肥大细胞增多症患者MC激活事件中乳酸峰值达7 mM
  • 肾上腺素治疗可能通过β2肾上腺素能刺激导致乳酸酸中毒
    乳酸作为生物标志物的优势:
  • 动态范围广(0.1-25 mM)
  • 可穿戴传感器实现实时监测
  • 与血管通透性等病理过程直接相关
  1. 未解问题与研究展望
    当前关键科学问题包括:
  • 不同过敏原诱发的乳酸释放动力学差异
  • MC乳酸代谢在运动适应中的作用
  • 组胺-乳酸正反馈循环的调控机制
  • 遗传因素(如遗传性α-类胰蛋白酶血症)对乳酸代谢的影响
    未来研究方向应聚焦:
  • 人体运动挑战试验的代谢组学研究
  • 乳酸转运体(MCTs)的组织特异性表达
  • 糖酵解抑制剂(如3PO)的 therapeutic potential
  1. 结论
    百年研究证实乳酸虽非过敏反应特异性标志物,但通过多重机制参与病理过程。作为连接代谢与免疫的"lactormone",其动态监测可能改善高危患者的风险分层。深入理解MC生物能量学与乳酸代谢的交互作用,将为过敏反应的精准管理开辟新途径。
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