妇产科

母乳会促进宝宝长出特殊的健康肠道微生物

作者:代丝雨 来源:奇点网 日期:2017-10-31
导读

         J Clin Invest:生命真美妙!科学家发现母乳会促进宝宝长出特殊的健康肠道微生物

关键字:  母乳 |  | 益生菌 |  | 婴儿 |  | 炎症反应 |  

        母乳喂养真的好嘛?当然了在可能的情况下进行母乳喂养,确实是妈妈们的好选择,因为吃母乳的宝宝不仅营养好,得病的概率也会降低呢!

        就拿坏死性小肠结肠炎(NEC)来举例吧,这种肠道的炎症性疾病主要发生在早产儿中,可谓是宝宝“杀手”,差不多每一千个新生儿中就有三个宝宝,因它告别刚刚来到的世界。而母乳喂养能把宝宝患这种可怕疾病的风险降低50%。

        对于胃肠道感染来说,保持肠道内环境稳定是非常重要的。科学家觉得,母乳喂养的这种良好的效果,一定和肠道微生物有关!果不其然,来自佛罗里达大学Mansour Mohamadzadeh教授团队发现,母乳喂养会让宝宝肠道中“长出”一种丙酸杆菌(p.UF1),这种细菌可以增强机体的免疫防御能力,一方面减少病原菌、降低NEC发生的风险;另一方面,在NEC发生以后,它还可以控制炎症反应,帮助修复受损的肠道组织、提高了存活率。这项研究发表在《临床研究杂志(JCI)》上。

        研究者收集了40名早产儿(出生≤32周且体重≤1800g)的粪便,对比了母乳喂养(HBMF)和配方奶粉喂养(FF)给肠道微生物带来的影响。毫无疑问,二者之间无论是菌种的分布还是数量,差距都非常大。这种差别主要体现在放线菌门(Actinobacteria phylum)丙酸杆菌属(Propionibacterium)上。在诸多丙酸杆菌兄弟姐妹里,研究者发现了一种新的丙酸杆菌——p.UF1。在母乳喂养的宝宝体内,这种细菌在出生后第13天到第21天快速增长,在配方奶粉喂养的宝宝身体里则几乎没有发现。

        p.UF1的基因90%和现在已知的丙酸杆菌们是一致的,但它有个特别的地方——它能编码所有氨基酸发酵、代谢、生物合成过程的关键酶。

        说起来这种细菌还挺有意思。研究者把它移植到正常的小鼠体内,结果没到5天,小鼠体内的p.UF1就死光光了。它们倒是能在无菌小鼠体内好好活下来。研究者们猜,可能是p.UF1实在太“弱”了,打不过肠道里的原住民。看来简单粗暴的菌移植或者是单独补充可能并不能起到良好的效果。

        可见母乳喂养(HBMF)和奶粉喂养(FF)宝宝中丙酸杆菌差异

        肠道微生物能影响免疫功能,这可是个众所周知的事情了,那这个p.UF1又起到了什么作用呢?

        研究者把宝宝的便便移植给无菌小鼠,发现移植母乳喂养宝宝的粪便的小鼠,体内的Th17和Treg细胞数量明显更高。把p.UF1和配方奶粉喂养宝宝的粪便一起移植给无菌小鼠,小鼠体内的Th17和Treg细胞也升高了。

        这两种细胞都是T细胞,Th17细胞能够增强免疫反应,提高对病原体的杀伤力,Treg则能够抑制免疫反应,帮机体控制炎症。可以说它们俩数量增加,可以在保持不伤害身体的情况下增强对坏蛋的防御能力。

        左侧为Th17细胞水平,右侧为Tregs细胞水平

        可见奶粉喂养(红色)细胞水平明显低于母乳喂养(蓝色),补充了p.UF1之后(绿色)有所上升

        宝宝在妈妈肚子里的时候,免疫发育也要受到妈妈的肠道微生物影响。研究者给小鼠孕妈妈移植了一些p.UF1,它们的宝宝也会有更高的Th17和Tregs水平。

        通过分析小鼠的肠道微生物组成,研究者发现,与只移植了奶粉喂养宝宝的粪便的小鼠相比,多移植p.UF1的小鼠,γ-变形菌的数量减少了好多,和移植母乳喂养宝宝粪便的小鼠菌群比例差不多了。直接说γ-变形菌可能读者们有点陌生,要是说几种臭名昭着的的病原菌——沙门氏菌(肠炎和伤寒)、弧菌(霍乱)、耶尔辛氏菌(鼠疫)等——都属于这个类别,那读者应该就明白γ-变形菌不是“好人”了。

        这也一定程度上说明,p.UF1能够增强机体免疫反应,减少致病菌,降低患病风险。

        从左至右分别为移植了母乳喂养、奶粉喂养粪便和奶粉喂养粪便+p.UF1小鼠的肠道菌组成

        紫色为γ-变形菌

        那么p.UF1是怎么实现这种保护效果的呢?

        研究者在p.UF1表面上发现了一种数量很多的蛋白——二氢硫辛酰胺乙酰基转移酶(DlaT),这种蛋白能够激活免疫系统,提示有外敌入侵,促进免疫细胞分化成Th17和Tregs细胞。

        除此以外,在那些单独移植了p.UF1的小鼠粪便里,研究者发现了更多的色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。这些p.UF1的代谢产物可不是废物,它们对Th17细胞稳态具有调节作用[5,6],还参与多种维生素的生物合成[7]。

        研究者给怀孕小鼠每周移植两次p.UF1,直到它们生下幼崽。然后诱导这些新生小鼠出现NEC的症状。结果这些NEC小鼠的存活率和体重都升高了,它们肠道内由炎症造成的损伤也更少。在组织切片中可以看到,移植p.UF1母鼠生下的病鼠,小肠绒毛形态更接近健康小鼠,这让它们能够更好地吸收营养。这还多亏了p.UF1降低了iNOS、IL-1b、IL-6、IL-23等促炎因子的表达,抑制了炎症、减少了损伤。

        肠道组织切片

        这足以说明母乳喂养让宝宝“长出”的p.UF1是种十足的好菌,可以增强宝宝的抵抗力、减少致病菌,也就解释了为什么母乳喂养的宝宝患NEC的概率要比奶粉喂养的宝宝低足足50%。

        Mohamadzadeh博士说,当针对李斯特菌进行测试时,这种有益菌也引发了类似的效果。李斯特菌能够引起流产或新生儿死亡。

        “这很重要,因为这种有益菌可以显着减少人体的炎症反应。”Mohamadzadeh博士这样说道。这意味着我们或许可以通过菌群移植,或者对关键的DlaT蛋白做些文章,来治疗受炎症困扰的病人。

        哎,当妈妈真是不容易。从十月怀胎,到宝宝呱呱坠地,再到儿女长大成人,妈妈都一直默默地张开翅膀为我们遮风挡雨,连喂给我们的奶水都能保护我们不受致病菌侵扰。

        奇点糕这就要去给妈妈打Call了~

        给妈妈们笔芯~

        原始出处:Colliou N, Ge Y, Sahay B, et al.Commensal Propionibacterium strain UF1 mitigates intestinal inflammation via Th17 cell regulation[J]. The Journal of Clinical Investigation, 2017, 127(11).

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