母乳预防新生儿感染竟与母体天然抗体有关？

新生儿极易被微生物感染，这不仅是因为其不成熟的免疫系统产生适应性免疫应答效应物（如抗体）的能力差，还因为他们缺乏能够对抗病原体的多种共生菌。新生儿可通过胎盘和母乳获得母体抗体。通过母亲感染的微生物或接种疫苗诱导的母体抗原特异性IgG抗体，可将对各种致病性细菌和病毒感染（如B组链球菌、流感嗜血杆菌和流感病毒）的被动免疫转移给新生儿。

虽然母体抗体的好处被广泛接受，但很少有研究讨论母体天然抗体（mNabs，即未经已知接触病原体或通过免疫接种获得的抗体）是否能帮助新生儿防御病原体。

近期，《Nature》上发表的一项研究，揭示了母鼠的共生微生物群是如何通过母乳喂养驱动新生儿抗体依赖性免疫力的，并证明了母乳中的保护性IgG抗体在局部和全身免疫上都起作用。

研究采用交叉育种，以得到母体天然IgG和IgA缺乏(mNab-)或充足(mNab+)的幼鼠。前3周，幼鼠血清和粘膜IgG和IgA水平完全取决于母体μMT（也称为Ighm）基因型（μMT-/-小鼠缺乏成熟B细胞）。使用mNab+组中的μMT-/-幼鼠评估mNabs的持续性，使用mNab-组中的μMT+/-幼鼠评估内源性抗体的出现。为了测试未免疫小鼠中的mNabs是否能抵抗肠道病原体，研究给予6-7日龄幼鼠口服人类临床分离的产肠毒素大肠杆菌菌株6（以下称为ETEC 6）。ETEC 6会在新生小鼠的小肠中定植，通常会在口服后20小时内引起急性和致命性腹泻病。

图1.研究母体抗体持久性和发育的交叉育种方案

研究结果显示，在ETEC 6亚致死剂量（107个菌落形成单位；CFU）下，mNab+幼鼠比mNab-幼鼠对感染的抵抗力更强，与mNab-幼鼠相比，mNab+幼鼠ETEC 6的肠道定植减少了33倍（图2a）。基因型分层显示，μMT+/-和μMT-/-幼鼠之间的细菌负荷没有差异。在较高剂量(109 CFU)下，所有mNab+幼鼠对ETEC 6攻击都有抵抗力，而83%的mNab-幼鼠在口服后20小时内死亡（图2b）。幼鼠出生后口服ETEC对于抗原驱动的IgA和IgG的内源性产生来说还为时过早；因此，保护作用取决于来源母体的抗体。研究证实仅在mNab+幼鼠的血清（图2c）和肠腔提取物（图2d）中检测到IgG。

图2.mNabs保护新生儿免受肠细菌病原体的侵害

综上，研究发现，当针对母体微生物群的母体天然IgG抗体通过胎盘或母乳传递给新生小鼠时，可保护无法产生IgG的新生小鼠免受肠道病原体产肠毒素大肠杆菌感染。通过研究母体抗体充足或缺乏的母鼠喂养的幼鼠，发现母乳中的IgG是预防由产肠毒素大肠杆菌诱导的粘膜疾病的关键保护性因素。此外，IgG还能防止大肠杆菌的全身感染。

参考文献：

Zheng W,et al.Microbiota-targeted maternal antibodies protect neonates from enteric infection.Nature. 2020 Jan;577(7791):543-548.

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