《Contact Dermatitis》:Repeated Exposure to Hydroperoxides of Linalool Induces Immunologically Verified Allergic Contact Dermatitis
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本研究通过重复开放应用试验(ROAT)评估芳樟醇氢过氧化物(Lin-OOH)的激发阈值,并探究其相关免疫应答,确认了Lin-OOH在致敏个体中可引起剂量依赖性皮肤反应,并揭示了IL1家族、2型免疫反应和趋化因子的上调模式,为理解香料变应性接触性皮炎(CA)的机制提供了分子水平证据。
引言
香料过敏原是变应性接触性皮炎(CA)的第二大常见诱因。芳樟醇(linalool)是化妆品和家居用品中最常用的香料物质之一,但其本身致敏性弱,属于前致敏原(prehapten)。当芳樟醇暴露于空气中时,会通过自氧化作用形成具有强烈皮肤致敏作用的芳樟醇氢过氧化物(Lin-OOH),其中Lin-6/7-OOH是主要的致敏成分。斑贴试验(patch test)研究显示,对Lin-OOH的阳性反应率较高(3.9%–11.7%),但结果中也常出现可疑或刺激性反应,变异性较大。重复开放应用试验(ROAT)是一种模拟日常接触的标准化试验方法,可用于辅助诊断或验证斑贴试验结果。本研究旨在(1)重新评估Lin-OOH的斑贴试验浓度;(2)确定其在每日暴露下的激发阈值;(3)深入了解皮肤对Lin-OOH的免疫学反应。
方法
2.1 试验材料
使用从Chemotechnique Diagnostics获得的纯Lin-OOH(16.3%),并在80%乙醇/水(80:20 v/v)的媒介中制备预定的斑贴试验和ROAT浓度。斑贴试验浓度包括2%、1%、0.5%、0.25%、0.125% Lin-OOH及媒介对照;ROAT溶液包含0.163%(1630 ppm)、0.054%(538 ppm)和0.018%(179 ppm)Lin-OOH及媒介对照。
2.2 参与者
研究纳入了12名经斑贴试验证实对Lin-OOH 1.0%呈阳性反应的CA患者(年龄38-68岁)和20名健康对照者(年龄23-63岁)。所有参与者均签署知情同意书。
2.3 确认性斑贴试验
在ROAT开始前,对致敏患者和健康对照者进行了Lin-OOH系列稀释液的斑贴试验以确认免疫状态。使用芬兰小室(Finn Chambers)并依据欧洲接触性皮炎学会(ESCD)指南进行操作。
2.4 皮肤活检
在部分同意参与者中,于斑贴试验第3天采集3 mm皮肤活检样本,冷冻保存。通过RT-qPCR分析免疫相关基因的表达,基因表达以EEF1A1为内参进行归一化。
2.5 ROAT设备与程序
参与者收到装有颜色编码Lin-OOH溶液的ROAT试剂盒。致敏患者暴露于三种浓度的Lin-OOH及一种媒介对照,健康对照者仅暴露于最高浓度(0.163%)及媒介对照。将25 μL测试溶液每日两次涂抹于前臂3×3 cm的标准区域。试验对参与者和研究者设盲。皮肤反应根据“改良ROAT评分量表”进行评估,并在第7、14、21天或出现反应时进行记录。
2.6 统计分析
使用GraphPad Prism和Microsoft Excel进行数据分析。采用费希尔精确检验比较致敏患者与健康对照者的阳性反应比例。p值<0.05被认为具有统计学显著性。
结果
3.1 MOAHLFA指数
在致敏患者中,特应性皮炎(58%)和手部湿疹(75%)患病率较高,面部/颈部湿疹(83%)和40岁以上(83%)患者占多数。
3.2 斑贴试验结果
在患者队列中,1% Lin-OOH稀释液在所有患者(12/12)中均引发明确的阳性反应。而标准的1% Lin-OOH凡士林制剂在11/12患者中引发明确阳性反应,1例为可疑反应。较低浓度(0.125%、0.25%、0.5%)的阳性反应率呈剂量依赖性下降。在健康对照者中,有4例因对1.0% Lin-OOH呈阳性或可疑反应而被排除。
3.3 ROAT结果
在ROAT期间,4/12(33%)的致敏患者对最高浓度(0.163% Lin-OOH)产生阳性反应;2/12(17%)对中等浓度(0.054%)产生反应;1/12(8%)甚至对最低浓度(0.018%)产生反应。所有阳性反应患者均为女性,并将化妆品报告为其湿疹的主要诱因。所有致敏患者均报告了局部或全身性瘙痒,而20名健康对照者均未出现任何反应或瘙痒,两组间阳性反应比例差异具有统计学显著性(p=0.0242)。
3.4 免疫学皮肤反应
对部分活检样本的RT-qPCR分析显示,与健康对照相比,致敏患者的皮肤在接触Lin-OOH后,呈现出清晰的免疫基因表达趋势。具体表现为IL1家族基因(IL1β, IL1RN)、促炎细胞因子(IL8)、2型免疫反应相关基因(IL4和GATA3)、T细胞活化标志物(IL2RA)以及趋化因子CCL22的上调。
讨论
本研究患者群体以40岁以上女性为主,这与既往研究一致。特应性皮炎和手部湿疹的高共病率支持了这些疾病之间的重叠。研究发现,1% Lin-OOH是确认接触过敏的最合适的斑贴试验浓度。值得注意的是,4名健康对照者对1% Lin-OOH产生反应,提示对Lin-OOH的CA可能存在漏诊。
ROAT结果表明,在致敏个体中,不存在Lin-OOH暴露的安全阈值,反应呈剂量依赖性。更早、更强的ROAT反应与斑贴试验强度相关,表明存在一个高度敏感的亚组。与使用霜剂媒介的类似研究相比,本研究中乙醇基媒介可能影响了皮肤渗透和致敏潜力。
本研究中,最低ROAT剂量(每次应用0.5 μg/cm2Lin-OOH)仍在一名患者中诱发了ACD,这低于先前报道的ED10值(0.835 μg/cm2)。产品中Lin-OOH的浓度范围很广,从洗护用品中的微量到须后水中的高浓度均有,凸显了使用LC/ESI-MS/MS等灵敏技术进行检测的必要性。
免疫学分析揭示了与变应性接触性皮炎一致的基因表达模式,包括2型反应和炎症介质的上调。所有致敏患者在ROAT期间均报告了瘙痒(即使无可见皮疹),这支持了在2型炎症中,细胞因子可能直接激活感觉神经元导致瘙痒先于皮炎的假说。本研究的一个局限是样本量相对较小。
结论
这项实验研究表明,Lin-OOH在致敏患者中能引起剂量依赖性反应,无论是斑贴试验还是模拟使用条件(ROAT)下,而健康对照者无反应,从而证实了其作为接触性过敏原的性质。基因表达分析揭示了与香料CA相一致的免疫应答通路的上调,为了解其潜在的免疫学机制提供了宝贵的见解。这些发现可能有助于改进香料诱发CA的诊断、预防和管理策略。