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对免疫系统发育起决定性作用的前几个月

许多由免疫系统失调引起的疾病,如过敏、哮喘和自身免疫,都可以追溯到出生后最初几个月的事件。迄今为止,尚未完全了解免疫系统发展背后的机制。现在,卡罗林斯卡学院的研究人员证明了母乳、有益肠道细菌和免疫系统发育之间的联系。该研究发表在Cell 上。

“我们的结果的一个可能应用是一种预防方法,通过帮助免疫系统建立其调节机制来降低生命后期过敏、哮喘和自身免疫性疾病的风险,”该论文的最后一位作者、儿科医生和研究员 Petter Brodin 说。卡罗林斯卡医学院妇女和儿童健康系。“我们还相信,该研究确定的某些机制最终会导致对此类疾病的其他类型的治疗,而不仅仅是预防。”

在世界部分地区的儿童和青少年中,自身免疫性疾病(如哮喘、1 型糖尿病和克罗恩病)的发病率正在增加。这些疾病使人衰弱,但在低收入国家并不像在欧洲和美国那样普遍。

人们早就知道,患这些疾病的风险在很大程度上取决于早期生活事件。例如,早期使用抗生素与较高的哮喘风险之间存在相关性。众所周知,母乳喂养可以预防大多数这些疾病。

皮肤上、呼吸道和肠道中的特定保护性细菌与较低的免疫疾病风险之间存在联系。然而,关于这些细菌如何形成免疫系统,还有很多需要了解的地方。

Karolinska Institutet、Evolve Biosystems, Inc、加州大学戴维斯分校、内布拉斯加大学林肯分校和内华达大学里诺分校的研究人员研究了新生儿免疫系统如何适应许多细菌、病毒、营养素和其他环境婴儿在出生后最初几个月所接触的因素。

早期的研究表明,在自身免疫性疾病发病率较低的国家,双歧杆菌在母乳喂养的婴儿中很常见。

母乳富含 HMO(人乳低聚糖),婴儿无法自行代谢。相反,这些复合糖的产生与滋养特定肠道细菌的进化优势有关,这些细菌在其免疫系统中起着重要作用。双歧杆菌就是这样的一类细菌。

“我们发现,肠道菌群可以分解 HMO 的婴儿血液和肠道炎症较少,”布罗丁教授说。“这可能是因为双歧杆菌具有独特的良好能力,可以分解 HMO,在哺乳婴儿中扩张,并对生命早期发育中的免疫系统产生有益影响。”

母乳喂养并接受额外双歧杆菌的婴儿肠道 ILA 和 Galectin-1 分子水平较高。将 HMO 分子转化为营养需要 ILA(吲哚-3-乳酸);Galectin-1 是激活对威胁和攻击的免疫反应的核心。

据研究人员称,Galectin-1 是一种新发现的关键机制,用于在肠道菌群中保存具有有益抗炎特性的细菌。

结果基于 2014 年至 2019 年间在卡罗林斯卡大学医院出生的 208 名母乳喂养婴儿。研究人员还使用新方法来分析免疫系统,即使是从少量血液样本中也可以。此外,加利福尼亚大学开发的第二个队列分析了肠道炎症,其中婴儿完全母乳喂养,一半喂养婴儿双歧杆菌补充剂。

该研究的一个局限性是研究人员无法直接研究肠道中的免疫系统,而不得不求助于血液样本。并非肠道免疫系统的所有方面都可以在血液中看到,但从健康新生儿身上进行肠道活检在伦理上是站不住脚的。

研究人员现在希望更长时间地跟踪参与者婴儿,看看哪些婴儿会出现特应性湿疹、哮喘和过敏症。

“我们正在计划一项使用细菌替代的新实验,看看我们是否可以帮助所有婴儿在生命中拥有更健康的免疫学开端,”布罗丁教授说。“我们还与其他研究人员合作,将瑞典婴儿的免疫系统发育与在撒哈拉以南非洲农村长大的婴儿进行比较,那里的过敏发生率要低得多。”

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