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HMOs组成预测新生儿坏死性小肠结肠炎的发生风险
坏死性小肠结肠炎(Necrotizing enterocolitis, NEC)是新生儿常见的胃肠道疾病,临床以腹胀、呕吐、便血为主要表现[1],甚至危及新生儿生命。NEC在我国的发病率高达10%[2]。NEC 多见于早产儿,其发病率和病死率与早产儿胎龄和出生体重呈负相关,在超低出生体重儿(Extremely low birth weight, ELBW)中,其发病率和病死率分别高达12%和50%[3]。早产儿母乳喂养可有效预防NEC,但是机制尚不明确。研究显示,人乳低聚糖(HMOs)如二唾液酸乳-N-四糖(DSLNT)可减少新生大鼠发生NEC[4]。但是这种保护作用是否对人类早产儿同样有效尚不明确。
近期,一篇发表于GUT的文章[5]对HMOs组成预测新生儿NEC发生风险进行了探讨,研究纳入美国5个中心共200例以母乳喂养为主的极低体重出生儿(<1500g),观察出生后第28天是否发生NEC,期间2-3天收集一次受试母亲的乳汁,分析HMOs组成。对所有NEC病例进行匹配(每个病例匹配5名自身和母亲均未出现NEC的婴儿作为对照),对NEC病例和对照组婴儿母亲乳汁中的HMOs组成进行分析,并采用Logistic回归和广义估计方程(GEE)评估。
研究者发现,在28天的观察期内,8名新生儿出现中度以上NEC(Bell 2级或3级),2名新生儿出现Bell 1级NEC,NEC发生率为5%。共计对636份(Bell 1级:15份,Bell 2级:38份,Bell 3级:25份,对照组:558份)母乳样本进行HMOs组成分析。
与对照组相比,NEC病例中几乎所有母乳样品中的二唾液酸乳-N-四糖(DSLNT)浓度均显著降低(P<0.0001,图1)。逐一对8名中度以上NEC病例以及其匹配的对照组婴儿进行分析后发现,相比对照组,NEC病例其母亲乳汁中的DSLNT含量在观察期内一直处于比较低的水平,而且NEC程度越重DSLNT含量越低(图2)。这种相关性在母乳其他的低聚糖成分中并未观察到,提示母乳低聚糖DSLNT含量可以作为潜在标记物,用于预测NEC高危的婴儿。
图1. 不同泌乳期二唾液酸乳-N-四糖(DSLNT)浓度(左)和病例组与对照组之间DSLNT浓度比较(右)
注:灰色实心圆——对照组;灰色空心圆——Bell 1级;黄色菱形——Bell 2级;红色方形——Bell 3级
图2. NEC病例(左)DSLNT浓度持续且明显低于对照组(右)
注:红色——颜色越深,含量越低;蓝色——颜色越深,含量越高
使用广义估计方程(GEE)模型评估每一种低聚糖成分对NEC发病影响的权重后发现,低浓度DSLNT与NEC发生风险增高相关(OR:0.86,P<0.001,图3上)。在最终多变量模型中,DSLNT对NEC具有保护作用(OR:0.84,P<0.001,图3下);与DSLNT类似,乳酰-N-岩藻五糖(LNFP1)对NEC具有保护作用(OR:0.91,P=0.006);乳酸-N-二岩藻四糖(DFLNT)则相反,可增加NEC风险(OR:1.15,P=0.022)。
图3. DSLNT、LNFP1和DFLNT均显著影响NEC发生风险
通过这个研究我们可以看到,在16种母乳中富含的HMOs之中,DSLNT与NEC发生风险之间的关联最强。NEC病例中其母亲乳汁中DSLNT浓度普遍降低,提示富含DSLNT的人乳可能有助于降低NEC发生风险,与早前新生大鼠的研究结果相吻合,但是其具体机制尚不明确,有待进一步研究。此外,DSLNT浓度降低与NEC(Bell 2级或3级)存在较强的相关性,这种相关性在Bell 1级NEC中并未观察到,提示DSLNT不足与中度以上NEC密切相关。对捐赠母乳、强化母乳和其他配方等进行DSLNT浓度筛查可避免使用低含量DSLNT母乳或配法喂养婴儿可能导致的NEC风险增高。
综上,人乳DSLNT浓度可以在发病前预测NEC的发生,也可以用于开发有效的诊后治疗剂。
参考文献:
[1]马源培,马婧玥。肠道微生态与早产儿坏死性小肠结肠炎的研究进展。中国当代儿科杂志,2018, 20(8): 680-5.
[2]屈小莉,张素娥,方圆,等。坏死性小肠结肠炎早产儿临床特征及危险因素分析。中国妇幼健康研究,2018, 29(8): 995-9.
[3]Shah TA, Meinzen-Derr J, Gratton T, et al. Hospital and neurodevelopmental outcomes of extremely low-birth-weight infants with necrotizing enterocolitis and spontaneous intestinal perforation. J Perinatol, 2012, 32(7): 552-8.
[4]Jantscher-Krenn E, Zherebtsov M, Nissan C, et al. The human milk oligosaccharides disialyllacotse-N-tetraose prevents Necrotizing Enterocolitis in neonatal rats. Gut, 2012, 61: 1417-25.
[5]Autran CA, Kellman BP, Kim JH, et al. Human milk oligosaccharide composition predicts risk of necrotising enterocolitis in preterm infants. Gut, 2018, 67(6): 1064-70.