细胞|出生头100天有多重要?科学家发现“调理不当”可能影响终身!

▎药明康德内容团队编辑
新近发表于顶尖学术期刊《细胞》的一篇研究论文中,科学家们确定影响免疫系统发育,减少全身炎症的关键时机在于出生后的前100天 。也就是说,常见的过敏,哮喘等与免疫反应有关的疾病,“病根子”竟可追溯到刚出生的头几个月!
这项研究还首次确定,婴儿肠道内有一种特殊的婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)非常重要 。通过额外补充这类“好细菌”,协助消化吸收母乳中的营养成分,可以调节免疫细胞的发育,从而提高人体控制炎症的能力 。
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【细胞|出生头100天有多重要?科学家发现“调理不当”可能影响终身!】在来到这个世界的最初几个月里,对于几乎还是白纸一张的适应性免疫系统,周遭的细菌、病毒、营养物质等环境因素起到了重要的塑造作用 。例如,有害的细菌或炎症环境对初始T细胞的刺激,可能使之开始攻击体内正常的健康细胞 。另一方面,正如这项研究发现的,“好细菌”可以使初始T细胞避免产生与免疫疾病相关的反应 。
科学家们在先前的一些研究中曾注意到,在自身免疫疾病发病率较低的地区,一种叫做“双歧杆菌”的肠道细菌在母乳喂养的婴儿体内很常见 。这是因为母乳中含有丰富的人乳寡糖(简称HMO),人类只有依靠双歧细菌才能进行消化 。
在这项研究中,科学家们发现了母乳、双歧杆菌和免疫系统发育之间的联系 。“我们发现,那些肠道菌群能够分解HMO的婴儿,肠道和血液中的炎症都更轻 。”研究人员总结说 。
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图片来源:123RF
本论文的一部分研究结果基于2014年至2019年出生于瑞典斯德哥尔摩的200多名主要由母乳喂养的婴儿 。另一组试验则由40名出生于美国加州的母乳喂养婴儿参与,研究人员给其中半数婴儿额外补充了一种EVC001菌株——这种双歧杆菌表达的基因可以完全代谢母乳中的HMO 。综合来看,研究人员们评估了双歧杆菌(能分解HMO)及其他肠道细菌对免疫系统的影响 。
研究人员发现,肠道菌群中缺少有益微生物的新生儿,无法完全代谢母乳中的HMO 。相应的,他们的免疫细胞网络会发育紊乱,全身炎症也会显著增加 。
进一步体外实验表明,这些肠道细菌的代谢物影响了初始T细胞的分化 。未补充“好细菌”EVC001的婴儿,即便采用母乳喂养,其初始T细胞也倾向于分化为辅助T细胞Th2和Th17,而这两种类型的T细胞与自身免疫疾病的关系密切 。
相反,在补充EVC001菌株的婴儿体内,初始T细胞朝Th1类型分化,这种免疫细胞能让机体做出适当的免疫应答并清除病原体 。不仅如此,EVC001还会有助于免疫系统产生更多的干扰素IFNβ,意味着机体控制炎症和清除感染的能力更强 。
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▲本研究示意图(图片来源:参考资料[1])
研究结果还显示,婴儿双歧杆菌EVC001在消化掉HMO后,代谢产物吲哚乳酸(ILA)还会放大一种名为Galectin-1的免疫调节因子,从而有效地使Th2和Th17沉默 。研究人员介绍,Galectin-1的发现是肠道“好细菌”具有抗炎作用的关键机制 。
在一些地区,儿童青少年患哮喘、1型糖尿病和炎症性肠病(如克罗恩病)等自身免疫性疾病的发病率正在上升 。“这一研究成果的潜在应用之一是找到预防方法,帮助免疫系统建立调节机制来降低日后过敏、哮喘和自身免疫疾病的风险 。”这篇论文的通讯作者、儿科医生Peter Brodin说,“并且我们认为,除了预防,这项研究发现的机制最终还可能找到治疗这些疾病的新方法 。”

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