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    肠道炎症是婴幼儿生命早期健康的主要威胁之一,母乳中的多种生物活性成分可与肠道菌群及免疫细胞相互作用在肠道菌群的定植中发挥关键作用并对早期肠道炎症和肠道健康产生积极影响

 

肠道炎症对婴儿近期和远期健康的危害

 

    肠腔表面有无数的绒毛或微绒毛,表面积可达到约250平方米[1],因此它与外界环境的接触较多,其中也包括环境中的有害因素。新生儿肠道免疫系统发育不成熟不能很好地对抗外界环境中的有害因素更易发生肠道炎症。严重的肠道炎症,可导致胃肠功能下降和损伤,最典型的例子是新生儿坏死性结肠炎(Necrotizing enterocolitis,NEC),它是最具破坏性的婴儿胃肠道疾病,也是导致新生儿死亡率升高的主要原因。此外,生命早期肠道炎症也会影响肠道菌群定植,从而增加远期全身慢性疾病(例如:糖尿病和哮喘)的潜在发生风险,并可能会导致大脑发育不良的结果[2]

 

母乳中的生物活性成分在改善婴儿肠道炎症中的作用

 

    新生儿肠道免疫系统尚未发育成熟,依赖母体被动免疫以对抗肠道炎症反应。母乳中的多种生物活性成分包括益生菌母乳低聚糖(Human milk oligosaccharides,HMO)免疫球蛋白乳铁蛋白和多不饱和脂肪酸等可单独或协同发挥作用,减轻肠道炎症,共同维护婴儿肠道健康[3](图1)。

 

图1.母乳中微生物、免疫和代谢因素对肠道炎症调节作用的总结[2]

缩写:SC=分泌成分;TLR4=Toll样受体4;NF-κB=核因子-κB;PUFA=多不饱和脂肪酸

 

01、母乳中的微生物和低聚糖

 

    首先,母乳中的微生物可以影响肠道菌群,进一步影响肠道炎症的调节。其次,母乳中特定的共生菌,如双歧杆菌和乳酸杆菌,可通过抑制促炎信号通路的激活,减少促炎细胞因子,降低肠道中的炎症反应[4]

 

    母乳低聚糖(HMO)作为肠道菌群的优质拍档,也在肠道炎症的调节中发挥着作用,HMO可结合婴儿肠道表面上表达的寡糖受体,调节免疫信号基因的表达,从而制黏膜表面的炎症。HMO还可作为益生元调节肠道共生菌群,并充当有害病原体的诱饵受体,及通过酸化肠腔来抑制感染,从而预防和减少炎症反应[5]

 

02、母乳中的免疫相关蛋白和免疫调节因子

 

    母乳中还含有免疫球蛋白乳铁蛋白乳粘素溶菌酶等抗菌因子,它们可直接消灭病原体,消除急性炎症反应的触发因素,减轻肠道炎症[6]。它们还可间接抑制炎症反应,例如:乳铁蛋白可减少促炎细胞因子表达,调节肠道微生物群;乳粘素可阻断促炎信号传导,发挥降低炎症反应的作用。

 

    而母乳中的多种生长因子和抗炎细胞因子,包括:表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)、白细胞介素10(Interleukin-10,IL-10)、转化生长因子-β(Transforming growth factor,TGF-β)、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)等,可通过减少促炎细胞因子表达和阻止促炎信号通路的激活减少炎症反应。母乳中也存在促炎细胞因子,包括肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)、白细胞介素8(Interleukin-8,IL-8)等,但水平低于上述免疫调节细胞因子,也会随着时间的推移而减少,这表明母乳对炎症调节可以根据婴儿特定的免疫需求进行调整,部分炎症细胞因子对婴儿的生长发育有着促进及保护作用,例如:炎症因子白细胞介素1β(Interleukin-1,IL-1β)对婴儿湿疹具有一定的保护作用[7]

 

03、母乳中的代谢相关因子

 

    代谢相关因子是调节机体代谢的细胞因子、激素或酶的统称。这些代谢相关的因子也存在于母乳中,如脂肪因子:脂联素、瘦素等,它们除了发挥调节代谢的作用,还可通过调节免疫细胞功能,减轻肠道炎症。

 

    母乳中还含有抗氧化作用的代谢因子,包括α-生育酚、β-胡萝卜素、半胱氨酸、抗坏血酸等,对维持婴幼儿肠道稳态也有积极作用。

 

    母乳中还含有调节代谢的酶类,其中,抗蛋白酶包括α-1-抗胰蛋白酶、α-1-抗糜蛋白酶和弹性蛋白酶抑制剂被证实具有抗炎作用,它们可限制病原体进入体内的能力,从而抑制局部炎症[8]

 

    此外,母乳含有较高比例的ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 Polyunsaturated fatty acids,PUFA),被证明可以减少炎性细胞因子的产生。可降低炎症基因的转录和表达,调节免疫和炎症反应,同时促进抗炎共生菌的增殖[9]

 

小结

 

    母乳中的微生物免疫和代谢成分已被证明可以在肠道炎症及NEC预防的机制中发挥重要作用。这些生物活性因子可共同促进婴儿健康的胃肠道功能,为母乳喂养的婴儿提供炎症调节和保护作用,并具有降低远期慢性炎症性疾病发生风险的潜在作用,对改善婴儿的短期和长期健康结局至关重要。

 

参考文献:

[1] 姚鹏, 郝娜. 肠屏障功能与消化系统疾病关系的研究进展[J]. 2021, 27(5): 785-787.
[2] Thai JD, Gregory KE. Bioactive factors in human breast milk attenuate intestinal inflammation during early life[J]. Nutrients, 2020, 12(2): 581.
[3] Oriá RB, Murray-Kolb LE, Scharf RJ, et al. Early-life enteric infections: relation between chronic systemic inflammation and poor cognition in children[J]. Nutrition reviews, 2016, 74(6): 374-386.
[4] Fernández L, Langa S, Martín V, et al. The human milk microbiota: origin and potential roles in health and disease[J]. Pharmacological research, 2013, 69(1): 1-10.
[5] Bering S B. Human milk oligosaccharides to prevent gut dysfunction and necrotizing enterocolitis in preterm neonates[J]. Nutrients, 2018, 10(10): 1461.
[6] Palmeira P, Carneiro-Sampaio M. Immunology of breast milk[J]. Revista da Associação Médica Brasileira, 2016, 62: 584-593.
[7] 张萌, 李文星, 唐军. 母乳中生物活性物质对婴儿生长发育影响的研究进展[J]. 中国当代儿科杂志, 2020, 22(1): 82-87.
[8] Lepage P, Perre PV. The immune system of breast milk: antimicrobial and anti-inflammatory properties[M]//Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) and Breastfeeding. Springer, New York, NY, 2012: 121-137.
[9] Gottrand F. Long-chain polyunsaturated fatty acids influence the immune system of infants[J]. The Journal of nutrition, 2008, 138(9): 1807S-1812S.
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