在西方工业化国家近几十年来哮喘患病率迅速上升，而我国一些人口密集的大城市在近十年内哮喘患病率也呈现出快速增长的趋势。空气微生物及生物性污染物被认为是经呼吸道调节哮喘和呼吸道过敏反应的最重要因素之一。目前认为可能与哮喘有关的环境中的生物性物质包括内毒素、葡聚糖、麦角甾醇和过敏原，关于这些生物性因素的环境暴露水平及其在哮喘发生中的免疫调节机理的研究方兴未艾，然而迄今为止的流行病学和动物实验研究所获得的结果尚无定论。近期关于哮喘的机体免疫调节机理的研究热点是调节性T细胞(regulatoryTcells，以下简称Treg细胞)的功能。 本研究的第一部分开展了上海市不同功能分区的颗粒物和屋尘中典型生物性污染物的暴露评定，采用鲎试剂凝胶法(LAL)和高效液相色谱法(HPLC)检测内毒素和麦角甾醇的在上述样品中的水平。测定结果提示：粗颗粒物和屋尘中能检出较高浓度的内毒素和麦角甾醇，人员活动频繁的室内屋尘中可检出较高水平的麦角甾醇。在本研究中我们测得的环境样品中两种生物性污染物的水平是美国和德国报道的数倍。 本研究的第二部分通过建立小鼠过敏性哮喘模型，选择三种典型生物性物质(内毒素、葡聚糖和麦角甾醇)以不同剂量在致敏和激发的不同时相单独或与鸡卵清蛋白(OVA)联合给予受试动物，通过病理、肺顺应性、血清IgE、肺泡支气管灌洗液中细胞因子、Treg细胞比例和组织中Foxp3表达的变化，分别在整体水平、细胞水平和分子水平探讨生物性物质的毒理学和免疫调节作用。 结果如下： 1．OVA致敏和激发的哮喘模型组小鼠的改变为：肺组织病理学显示嗜酸粒细胞、中性粒细胞等炎症细胞浸润，尤以嗜酸粒细胞浸润明显。气道阻力显著增加，血清总IgE和抗原特异性IgE滴度增高，气道2型T辅助细胞(Th2)分泌的细胞因子(IL-4，IL-5)增加，外周血Treg细胞比例变化不显著，Foxp3mRNA水平在肺组织中低表达，而在脾组织中表达增加； 2．与哮喘模型组小鼠相比，在内毒素各处理组中，总体上能诱导Treg细胞的产生，改善肺功能，降低IgE滴度，降低Th2介导的免疫反应，同时诱导肺部炎症。尤其是在致敏阶段腹腔注射内毒素可以有效缓解由过敏原诱导的气道炎症和改善肺功能，诱导肺组织和脾组织Foxp3mRNA表达的增加。提示内毒素可能通过介导Foxp3表达量的增加诱导Trcg细胞增殖，抑制Th2介导的过敏反应，起到缓解哮喘的作用。 3．葡聚糖各处理组中，与哮喘模型组小鼠相比，各实验组肺顺应性改善并缓解IgE水平的升高，Foxp3mRNA在肺组织和脾组织高表达，提示其对过敏反应有负向的调节作用。而Treg细胞比例、气道炎症和嗜酸性细胞浸润程度在不同的处理组中有差别。在致敏阶段，较高剂量的葡聚糖先于过敏原的暴露，能够下调Treg细胞比例，并缓解气道炎症；激发阶段给予葡聚糖则似乎表现出相反的结果，其作用机制尚不明了。 4．麦角甾醇各处理组中，与哮喘模型组小鼠相比，各实验组均可改善模型动物的肺功能，下调IgE、Th2型细胞因子的分泌水平和Treg细胞比例。分子水平上，肺组织Foxp3mRNA的表达水平与对照组相似，高于哮喘模型组。脾组织Foxp3mRNA表达较对照组和模型组均明显增强。在任何处理组中，均没有发现气道炎症有加重的现象。提示麦角甾醇可能不需要通过Thl反应即可产生免疫调节作用。 本研究的第三部分开展了婴幼儿哮喘和过敏症状环境危险因素的流行病学研究。通过基于医院的病例．对照研究，发现婴幼儿哮喘患儿机体调节性T细胞的比例和嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP)较之对照组儿童有明显升高。并基于同一社区，对该区域低龄儿童家庭的环境状况进行抽样调查，结合上述病例．对照研究中儿童家庭的环境状况调查，比较病例组和对照组家庭室内外空气中颗粒物、氮氧化物、甲醛、总挥发性有机物、细菌／真菌菌落数，病史、生活方式和社会经济状况等，以寻找婴幼儿哮喘环境危险因素的线索。在控制了混杂因素后发现，家庭同居人口数多、卫生习惯好(清洗床单频率高)、通风时间长可能是儿童哮喘的保护性因素，居住于老式房屋、家庭成员吸烟、儿童睡觉时大量出汗则可能增加儿童哮喘的危险性。 本研究的结果提示有必要在我国特别是人口众多的城市地区加强哮喘的疾病传报体系，同时开展内毒素、葡聚糖、麦角甾醇和过敏原等生物性污染物室内环境暴露水平的监测，进一步研究哮喘特别是婴幼儿哮喘的环境危险因素及其免疫调节机理，为哮喘的防治提供依据。并在此基础上建立切实可行的哮喘防治的公共卫生对策，制订有针对性的环境控制措施，探索新的有效的免疫治疗的途径。