Nature 特刊存眷！避免化妆品过敏的奥秘，可能躲在这个卵白之中…… -

化妆品过敏是一种常见的皮肤过敏形式，也让无数爱美的小仙女头疼不已

想想自己斥巨资买的小红瓶，不仅没有效果，还让自己本就需要保养的脸颊瘙痒难耐，甚至诱发皮疹。这对任何爱美之人都是巨大的打击。但不幸的是，随着各种美妆产品的普及，现代人一生中患上接触性皮炎的概率已经高达 50%。

了解化妆品中的过敏原，以及导致过敏反应的原理，并采取相应的措施，对每一位皮肤敏感的小仙女而言非常关键。

图片来源：Science Immunology

2020 年 1 月 3 日，来自美国哈佛医学院的D. Branch Moody与哥伦比亚大学的Annemieke de Jong带领团队在 Science 子刊Science Immunology上刊登了题为Human T cell response to CD1a and contact dermatitis allergens in botanical extracts and commercial skin care products的论文[1]，报道了化妆品与植物提取物中的小分子过敏原通过 CD1a 激活 T 细胞，并导致皮肤过敏的生理学机制。

研究内容：

此前研究表明，接触性皮炎作为化妆品导致的皮肤过敏中最常见的类型，其主要是由 αβ T 细胞介导的 IV 型反应引起的， IV 型反应也被称为延迟性超敏反应，因此它们往往在 72 小时后才会出现。

在传统的理论中，学术界认为经典的 Τ 细胞受体（TCRs）与 MHC I/II 之间的相互作用是导致 IV 型反应的直接原理，这个过程需要抗原肽呈递的参与。但值得注意的是，化妆品中能够导致过敏的物质大多为非肽段的小分子。显然，传统的理论不足以解释化妆品致敏这个现象。

图片来源：Science Immunology

为了解决这个问题，作者把目光投向了抗原呈递细胞表面的一种与 MHC 结构上类似，具有两性脂质小分子抗原呈递功能的蛋白 - CD1a。

研究团队首先检测了一种常用于护理产品中的植物提取物 - 秘鲁香脂与 CD1a 的相互作用。结果显示，秘鲁香脂能有效刺激接触了过表达 CD1a 的抗原呈递细胞后，T 细胞中的干扰素 γ 的表达。相对应的，CD1a 抗体能有效降低秘鲁香脂所诱发的干扰素 γ 水平升高。同时，在 CD1a 不存在时，已知 CD1a 配体无法诱发 Τ 细胞产生相同的免疫应答。

这些数据证明了，化妆品中的秘鲁香脂能被抗原呈递细胞表面的 CD1a 识别并呈递给 Τ 细胞诱发免疫反应。

图片来源：Science Immunology

在初步确认了秘鲁香脂诱发过敏反应的参与者后，作者进一步探究了到底是秘鲁香脂中的哪种分子导致了过敏。通过色谱与质谱分析，作者在秘鲁香脂中识别到了两个峰，经分辨后确认秘鲁香脂的主要成分为苯甲酸苄酯，次要成分为肉桂酸苄酯。

图片来源：Science Immunology

进一步的细胞实验证明，两种物质都能有效的诱发 Τ 细胞与 CD1a 之间的相互作用，与秘鲁香脂的效果相同。

图片来源：Science Immunology

随后，作者进一步探究了哪种化学结构能够诱发这种免疫反应。如果能发现致敏小分子的共性，就能有效筛选出大量化妆品中潜在的导致皮肤过敏的物质。

苯甲酸苄酯与肉桂酸苄酯都含有两个苯环，与此前被报道能够激活 CD1a 的双性链式酯类过敏原截然不同，而且分子量也远低于后者。说明苯甲酸苄酯与肉桂酸苄酯可能拥有一种全新的致敏机制。

图片来源：Science Immunology

研究人员随后对 29 种结构相似的，大小、饱和度、支链结构以及环状结构不同的小分子进行了筛选，并选取了其中多种进行了致敏细胞实验。实验结果显示，含有环式或支链的不饱和脂质，更有可能诱发免疫反应。分子量位于 222 到 410 道尔顿之间的物质诱发的免疫效果最强，远低于此前被发现的 CD1a 抗原。

在确定了结构共性后，作者选取了之前筛选中识别出的，能够诱发 CD1a 免疫反应的法尼醇进行了分子机制层面的研究。法尼醇是一种化妆品中的常见添加剂，并被作者发现能够诱发接触性过敏。作者因此假设法尼醇能够与 CD1a 形成复合物，并被 T 细胞受体识别。通过 SPR(Surface Plasmon Resonance, 表面等离子体共振) 技术，作者检测了T 细胞受体与 CD1a 之间的相互作用。虽然作用较弱，但足以诱发生理反应。

图片来源：Science Immunology

随后，作者利用了高压液相色谱 - 质谱联用的技术，成功在 CD1a 中检测到了法尼醇的信号，证明了法尼醇能够与 CD1a 形成复合物。CD1a 会在表达之后结合大量细胞本身的脂质，而作者发现，在法尼醇存在时，这些内源性脂质与 CD1a 的结合被极大的抑制了，证明法尼醇与 CD1a 的相互作用强到足以「挤走」其他的脂质分子。

图片来源：Science Immunology

在确认了法尼醇和 CD1a 之间的相互作用后，作者对 CD1a 与法尼醇复合物的结构进行了解析，并得到了 2.2 分辨率的分子结构。与其他小分子与 CD1a 的相互作用不同，法尼醇几乎完全被 CD1a 蛋白包裹在内，根本无法与 T 细胞受体接触。

那么法尼醇是如何激活 T 细胞免疫的呢？

作者认为，由于法尼醇与 CD1a 的结合作用极强，能够将 CD1a 上原本结合的自体脂质挤走，牢牢占据 CD1a 蛋白中的缝隙，并「锁定」其蛋白构象。这种自体脂质的缺失与构象的锁定，足以被 T 细胞受体识别，并诱发过敏反应。

研究意义：

该研究不仅建立了诸如法尼醇与秘鲁香脂等常见护肤品成分与过敏之间的生理联系，还从化学层面找到了一系列可能诱发这种免疫反应的分子，是一场「生物」与「化学」交融的完美演出。

另一方面，尽管作者给出了一个合理的推断，但 T 细胞受体是如何识别 CD1a 与诸如法尼醇在内的小分子形成的复合物，并诱发免疫反应的具体机制还未被完全揭开。对这种相互作用进行更深入的研究，能够更好的帮助我们理解与预防接触性皮炎的发生。

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