在大自然里“摸爬滚打”28天,足以提高免疫力

来源:环球科学发布时间:2020-10-29

试验研究表明,在绿色环境中玩耍不到一个月,就足以改变儿童的免疫系统。	

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仔细观察一下身边,不难发现一个普遍现象:如今,我们的生活质量与几十年前相比已是翻天覆地的变化,然而身体状况却大不如前几代人,医院里永远都是人满为患,尤其是青少年和儿童,你是不是也会经常看(听)到焦虑的家长们正忙着请假,忙着带孩子看病......


近日,发表在《Science Advances》上的一篇研究中,由芬兰自然资源研究所协调的一项小型试验研究表明,在绿色环境中玩耍不到一个月,就足以改变儿童的免疫系统。


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在现代社会中,由于免疫介导疾病(特应性皮炎、糖尿病、腹腔疾病和过敏)的发病率迅速增加,因此需要新的预防方法来对抗这些疾病。研究人员认为,导致这一问题的主要原因是现代城市环境中高度清洁、都市生活方式以及与大自然的不充分接触导致了生物多样性丧失。因此,这项研究是第一项人类干预试验,用人为手段操纵城市环境的生物多样性,以研究其对儿童共生微生物组和免疫调节的影响。


在这项研究中,芬兰的一些幼儿园(日托)按要求在院子里铺上草坪,种上森林灌木,比如矮石楠和蓝莓等,并允许小朋友们照顾植生槽中的作物。研究人员发现,儿童肠道和皮肤上的微生物多样性在很短的时间内就明显变得更健康了。


与在标准城市幼儿园(这些场所的院子通常都是水泥或瓷砖和砾石铺成的路面)中玩耍的儿童相比,在芬兰这几家充满绿植的幼儿园里,3岁、4岁和5岁的儿童在28天内血液中的T细胞和其他重要的免疫标志物都有所增加。


研究第一作者、赫尔辛基大学的环境科学家Marja Roslund说:“我们还发现,在绿植中玩耍的孩子与每天去森林中的孩子的肠道微生物组相似。”


先前的研究表明,生命早期接触绿色环境与免疫系统的良好运转有关,但尚不清楚这种关联是否存在因果关系。


芬兰的这项试验是第一次明确地控制了儿童在白天的生活环境,然后测试其微生态系统以及免疫系统的变化。


尽管这些发现并不能解答所有问题,但它确实支持了一种前沿的观点,即环境微生物的变化能够相对容易地影响儿童体内已经建立起的微生物组,从而使其免疫系统在这一过程中伸出了援助之手。


所谓“生物多样性假说”就是指生物物种丰富的环境会影响我们的免疫力。基于该假设,城市地区中生物多样性的丧失至少是近期免疫相关疾病增加的部分原因。


作者们写道:“我们的研究结果支持了生物多样性假说和以下概念,即现代生活环境中生物多样性水平较低可能导致免疫系统的训练不足,因此增加了免疫介导性疾病的流行。”


这项研究比较了10家不同都市幼儿园院子中的环境微生物,研究对象是这些幼儿园中的75名3至5岁儿童。


其中一些幼儿园有标准的城市庭院,用混凝土和砾石建造;另一些幼儿园会带儿童外出享受日常的自然时光;还有4家幼儿园的院子则改造成草地和森林灌木丛。


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改造前(左)和改造后(右)的幼儿园。图片来源:赫尔辛基大学


在接下来的28天里,改造的4家幼儿园的儿童每周被安排在拥有迷你森林和灌木丛的新院子中玩耍五次。


研究人员在试验前后测试了他们皮肤上和肠道中的微生物群。结果发现,与在绿化较少的幼儿园中玩耍的儿童相比,改造幼儿园中玩耍的儿童的微生物多样性得到了改善。即使在短短的研究时间内,经常在绿色环境中玩耍的儿童皮肤上和肠道中的微生物多样性也会增加,这一特征与整体上更健康的免疫系统有关。


该结果基本上与每天都到户外接触自然的儿童中观察到的结果一致。


那些在泥土、草地和树林中玩耍的儿童皮肤上,拥有了更丰富的变形杆菌门和γ-变形杆菌纲细菌。此外,α-变形杆菌纲多样性也有所增加。而且,不仅是皮肤微生物组,他们的肠道微生物组也发生了变化:梭状芽胞杆菌的丰度降低了,而能产生有益短链脂肪酸丁酸的瘤胃球菌科细菌多样性也增加了。


图片来源:Science Advances


除此之外,研究人员还发现,在拥有草地和灌木丛幼儿园的儿童抗炎细胞因子白介素-10和促炎细胞因子白介素-17A的比值增加。皮肤γ-变形杆菌纲细菌的多样性增加与血液中TGF-β1的增加、白介素-17A的减少,以及调节性T细胞比例的增加有关。


图片来源:Science Advances


Sinkkonen说:“这些结果支持以下假设,即与大自然接触可以防止免疫系统疾病,例如自身免疫性疾病和过敏症。”


然而,研究人员表示,这些结果并非结论性的,还需要在全球范围内的更大规模研究中进行验证。尽管如此,绿色环境的益处似乎并不仅限于免疫系统。


研究表明,户外活动对儿童的视力也有好处,在童年多接触自然与心理健康改善有关。最近的一些研究甚至表明,绿色环境与儿童大脑中的结构变化存在关联。


是什么推动了这些不可思议的结果还不清楚。它可能与免疫系统的变化有关,或是呼吸了健康的空气,或是沐浴在了阳光下,也许是因为多运动或心态更平和。


考虑到现实世界的复杂性,在研究中很难控制所有影响我们健康的环境因素。


虽然农村儿童的哮喘和过敏症病例相对较少,但有关绿色环境与这些免疫疾病之间关联的现有文献的结论并不一致。


当前的研究样本量较小,且仅发现了相关性,无法说明儿童在幼儿园以外时间的活动。但是这项研究所发现的积极变化足以为芬兰的科学家们提供一些建议。


赫尔辛基大学的环境生态学家Aki Sinkkonen说:“如果每个孩子都能在大自然中玩玩水或亲近土壤,那是最好的。我们可以每周带孩子亲近大自然几次,从而对他们体内的微生物带来积极的影响。”


这种行为改变很简单,没有危害,但潜在的益处却很广泛。


在童年时代多接触自然对地球未来的生态也有好处。有研究表明,经常户外活动的儿童更愿意成为环保主义者,在这个瞬息万变的世界中,这比以往任何时候都更重要。


Sinkkonen建议,只要确保每个儿童都及时接种了破伤风疫苗。

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