【儿科每日一文】母乳低聚糖与免疫系统的发育

母乳中含有可能会影响新生儿免疫功能的化合物，其中有一组由乳糖在乳腺中合成的寡糖，被称为母乳低聚糖(HMOs)。母乳中存在的HMOs的数量大于蛋白质，在乳糖和脂质之后，HMOs是母乳中第三丰富的固体成分，因此被认为是母乳中的关键成分。 HMOs的重要性在于它们可以抑制微生物与肠黏膜的粘附，产生细菌素和有机酸抑制病原体的生长，以及抑制炎症相关性基因的表达。最近，来自西班牙的学者们在《Nutrients》上发表了一篇综述，探讨了母乳低聚糖与新生儿免疫系统发育的相关性。

迄今为止，已确定了200多种不同的HMOs。 HMOs由单糖和单糖衍生物组成：葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)、岩藻糖(Fuc)和唾液酸(Sia)。HMOs分为三种类型：

（1）中性（岩藻糖基化）HMOs。它们是中性的，并且在末端位置含有岩藻糖（例如，2’-岩藻糖基乳糖和乳糖二糖），占HMOs总含量的35％至50％。

（2）中性含N（非岩藻糖基）HMOs。它们是中性的，在末端位置含有N-乙酰葡糖胺（例如，乳-N-四糖），占HMOs总含量的42％至55％。

（3）酸性（唾液酸化的）HMOs。它们是酸性的，并且在末端位置含有唾液酸（例如，2’-唾液酸乳糖），占HMOs总含量的12％至14％。

HMOs的量和组成因人而异。HMOs的组成是通过遗传决定并反映了血型特征，取决于某些糖基转移酶的表达。HMOs的量和组成在哺乳期间也不同。初乳含有高达20-25g/L的HMOs，随着哺乳期的进行，HMOs浓度降至5-20g/L，但仍超过乳蛋白的浓度。

肠道免疫系统，也称为肠道相关淋巴组织(GALT)，是一种继发性淋巴器官，负责处理与肠黏膜相互作用的抗原和免疫反应的传播。HMOs的潜在有益作用可能与它们与位于肠道免疫细胞中的许多受体相互作用的能力有关。

人类缺乏分解HMOs的酶。因此，HMOs完整地到达结肠。在结肠内，它们被肠内的细菌消化。从这个意义上说，HMOs是一种益生元，可以促进有益微生物群的生长。此外， HMOs也可以为宿主带来额外的好处，包括如下三者。

（1）抑制微生物对肠黏膜的黏附

因为与微生物利用的细胞表面糖缀合物的结构相似性，HMOs可以保护母乳喂养的婴儿免受微生物感染。实验结果显示，寡糖可以通过细胞信号传导和细胞-细胞识别事件，保护性肠道微生物群的富集和微生物对于婴儿肠黏膜的粘附和侵袭的调节，来提供保护作用。 

（2）双歧杆菌生产短链脂肪酸

短链脂肪酸(SCFA)是肠黏膜上皮细胞的重要能量来源，也是维持肠道健康的关键信号分子。HMOs可间接增加SCFA的产量，这种产量的增强是由双歧杆菌介导的。

（3）抑制炎症基因

在HT-29细胞中研究了用HMOs处理的结肠上皮细胞的转录反应。HT-29细胞的细胞因子[如IL-1，IL-8，集落刺激因子2，IL-17C和血小板因子4(PF4)]，趋化因子（如CXCL1，CXCL3，CXCL2，CXCL6，CCL5，CCL20， 细胞表面受体（干扰素受体1，IFNGR1），细胞间粘附分子-1(ICAM-1)，细胞间粘附分子-2(ICAM-2)和IL-10受体a(IL10RA)受到了HMOs的影响。上述细胞因子，趋化因子和细胞表面受体均参与了肠免疫应答的发展和成熟。

参考文献

Plaza-Díaz J, Fontana L, Gil A. Human Milk Oligosaccharides and Immune System Development. Nutrients. 2018; 10(8). pii: E1038. doi: 10.3390/nu10081038.

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