HMO の科学に関する新たな洞察 第1部：HMO がマイクロバイオームの発達にどのようにプラスの影響を与えるか

人生の初期   栄養は   将来の 健康に影響を与える： 専門家   の重さ。  

• 本記事は、 ヒトミルクオリゴ糖 (HMOS)がヒトの健康に与える影響に関する 3 部構成のシリーズの第 1 回目の記事である。本シリーズは、マイクロバイオーム、脳の発達、および免疫における HMO の役割、ならびに HMO が腸-脳-免疫軸にどのような影響を与えるかをめぐる発展途上の科学を探求する。  
• HMOは、脂肪と乳糖に次いで母乳の3番目に大きい成分（水を除く）であり、この生理活性成分が乳児の発育と人間の健康全般に重要な役割を果たす可能性を示唆している。¹ 
• すなわち、 私たちの マイクロバイオーム または腸内微生物の集合体   脳の発達 免疫系 への影響である。 dsm-firmenich の専門家がこのトピックについて意見を述べ、本記事では生物学部長 Louise Kristine Vigsnæs と dsm-firmenich の科学者 Stine Dam Jepsen（ ）が、HMO がマイクロバイオームの発達にどのように影響するかについての理解を深める手助けをする。  

 マイクロバイオームの意義 および HMO が に与える影響 その 発達  

  腸内細菌叢とは、 腸管に生息する微生物のことである。 発達のいくつかの領域に影響を与える可能性のある、私たちの健康の一面の舞台を設定する。 2, 3 腸内細菌叢は、 宿主の全体的な健康だけでなく、腸管の成熟や機能にも大きな影響を与えると考えられている。 2, 4            

   HMO の健康上の有益性については 科学の進歩が続いている があるが、 HMO はほとんど消化されずに大腸に到達し、 有益な細菌の餌となり、特にビフィズス菌などの健全な細菌群集の発達を支えていることが知られている 5-7 免疫系 細胞の約 70％は腸に 収容されているため、マイクロバイオーム の影響は 免疫系の機能にまで及ぶ可能性がある 8,9              

健康な腸内細菌叢は乳児の発育をどのようにサポートするのか？ 

dsm-firmenichの生物学部長、Louise Kristine Vigsnæs： 乳幼児における腸内細菌叢とその発達は非常に重要である。  、消化管の発達に影響を与えたり、粘膜の完全性を維持したり、宿主の栄養状態に影響を与えたり、   好ましくない微生物から を防御するのに役立ったりするなど、いくつかの役割を果たす可能性があることが、新たな証拠によって示唆されている。¹⁰ 

  健全な腸内細菌叢 は、 健全な免疫系を発達させる上で非常に重要である。 前臨床および臨床 研究によると、 それは、 どの微生物が宿主に存在してよく、どの微生物が存在すべきでないかを免疫系が判断するのに役立つことが示されている。 11,12         

   望ましくない微生物からの保護に関しては、いくつかの要因が関係している。 第一に、腸内で健康な腸内細菌叢が優勢であれば、 望ましくない 微生物 がコロニー形成する余地 はほとんどない。 第二に、健康な腸内細菌叢は、 望ましくない 細菌が増殖するのに好ましくない環境を作り出す。        

マイクロバイオームの発達が健康的あるいは "典型的 "とされるものから逸脱した場合、どのような影響があるのだろうか？ 

Louise Kristine Vigsnæs: 腸内細菌叢の発達は、乳幼児期の重要な時期に起こる。腸内細菌叢の乱れは、「バランスの崩れた」、あるいは不健康な微生物群につながり、 、特定の健康への影響につながる可能性がある。^2,10  研究によると、腸内細菌叢、宿主、免疫系は緊密な連携で機能している。つまり、これらは互いに依存し合っており、どちらか一方が損なわれると、最適に働くことができない。したがって、腸内細菌叢のバランスが崩れた場合、  （抗生物質治療後など）、免疫系が正しく反応しない可能性があり、関連研究に見られるように、自己免疫疾患やアレルギーの発症につながる可能性がある。^13,14  

出生様式、抗生物質のような薬物への早期曝露、母乳か粉ミルクか、など特定の要因が腸内細菌叢の構成と発達に影響を及ぼす。 これらの 状況 は、 後に健康転帰に影響を及ぼす可能性がある。²

HMOが消化管内の細菌群集にどのような影響を与えるかのメカニズムを記述する。 

  Stine Dam Jepsen, 科学者 at dsm-firmenich: 初期の前臨床 研究は、 HMOs   がさまざまな方法で腸内細菌群集に影響を与える可能性があることを示している。 第一に、 は難消化性オリゴ糖であるため、消化管内で胃酸および酵素加水分解 の影響に抵抗し、ほとんどの全身への取り込みを回避し、 有益な細菌の増殖を選択的に刺激することができる。^15,16 第二に、有益な腸内細菌を刺激することによって 有益な腸内細菌叢に寄与することにより、 望ましくない 微生物による コロニー形成を回避するのに役立つ可能性がある。xml-p ^15,19  

マイクロバイオームの発達に影響を及ぼす HMO の能力に関する最新の研究は何を示しているか？  

 Louise Kristine Vigsnæs: 大規模コホート研究により、腸内細菌叢とその発達に関連する重要な因子の一つは   母乳の摂取であることが示された。この研究の著者らは、これは母乳中に HMOs を含む生理活性成分 が存在するためであると示唆している。20 これと一致して、母乳栄養の乳児と HMOs を補充していない粉ミルク を与えられた乳児の腸内細菌叢を比較したところ、その組成はかなり異なっており、粉ミルクを与えられた乳児ではビフィズス菌が少なかった。21 ビフィズス菌は有益な細菌であり、 乳児の健康にとって重要である。^22,23 

Glycom/dsm-firmenich 社が製造した HMO を乳児用調製粉乳に使用した最近の乳児研究において、腸内細菌叢の発達に好影響が見られ、ビフィズス菌の増加を含む母乳栄養児の組成に近づいた。²⁴

HMO： 具体的な 構造 がある 具体的な 機能 

       ^{1,25 これらのオリゴ糖は、ヒトの乳汁に特有の非常に複雑な構造である。他の哺乳類では、乳汁中にこれらの炭水化物構造の濃度と複雑さに近いものはない。 26 HMOs は、母乳中の生理活性分子の一つであり、乳児の発育に短期的および長期的な影響を及ぼすと考えられている化合物群である。 3,6 HMOs の量と組成は、女性間および授乳期間中に変化する。 27,28 乳腺による HMOs の産生には、乳汁産生のための母親の総エネルギー消費量の 10％が必要であると推定されている。 さらに、HMO 機能性は構造-s}       

すべてのHMOはマイクロバイオームに同じ影響を与えるのか？

Louise Kristine Vigsnæs: 我々は、HMOの異なる構造が腸内細菌叢と宿主に与える影響を完全に理解するのはまだ初期段階である。 研究は、ある構造は他の構造よりも腸内の特定の細菌によってよりよく利用されることを示しており、微生物叢によって利用されない他の構造は別の目的を果たすことを示唆している。 もし乳児にとって重要でなければ、母親はこれらのHMO構造をすべて産生することはなかったであろう！ しかし、 、我々が完全な 理解を得るまでには、さらに多くの研究が必要である。 

 腸-脳-免疫 軸：   HMO の 役割はあるか？ 

HMO の分野におけるエキサイティングな研究分野は、これらの物質が 腸-脳-免疫軸にどのような影響を与えるかに関するものである。 腸-脳-免疫軸とは、消化管、脳を含む中枢神経系、および免疫系の間に存在するコミュニケーションシステムを指す。 これらの身体システムのそれぞれの機能は、相互にメッセージを伝達し合う経路および生化学物質を通じて、他のシステムに影響を与える。^9,31 前臨床および臨床の混合研究 は、HMO がこれらのシステムのそれぞれにポジティブな影響を与える可能性があることを示している。³ 

新たな研究によると、免疫系は、 腸脳軸という用語に追加され、腸脳免疫軸が作成されるべきである。 微生物叢は脳と免疫系にどのような影響を与えるのだろうか？ 

Stine Dam Jepsen: 腸壁、腸内細菌叢、 、 免疫細胞 は相互に関連している。³² これらの構成要素の1つ にわずかな乱れが生じると、 腸内細菌叢の異常や炎症などの好ましくない状態につながる。 腸内細菌叢は免疫系を教育し、調整する上で重要な役割を担っている。 したがって、健康でバランスのとれた細菌叢は、有益な免疫系を形成し、バランスを維持する上で不可欠である。³

腸内の微生物群集は脳にも大きな影響を与える。これは乳幼児期以外にも見られる。例えば、アルツハイマー病やパーキンソン病などの脳疾患を調査した 観察研究では、これらの疾患は腸内細菌叢の変化と関連している可能性があることが判明している。33-35 メカニズム研究では、腸内細菌叢は、細菌が産生する 神経活性分子を介して脳にシグナルを送るなど、いくつかのルートで脳に影響を与えることが判明している。^36,37 したがって、腸内細菌叢は脳の健康と大きく関連している。^3, 38

 HMO の可能性 -   を展望する。 

HMO の専門家として、どの分野で HMO が健康に最も影響を及ぼす可能性があると考えますか？

Louise Kristine Vigsnæ and Stine Dam Jepse: 私たちは、HMOが乳幼児の健康だけでなく、年長の子供、 大人 や高齢者にも大きな可能性を持っていると信じています。その作用様式 と提案されている利点から、私たちは、HMO が、 全身 免疫、さらには脳の健康など、 腸以外のいくつかの健康分野に影響を及ぼす可能性があると考えています。

dsm-firmenich は、栄養脂質、 ビタミン およびカスタム栄養 プレミックスを含むユニークなポートフォリオを持つ、早期生命栄養および栄養補助食品業界 のリーディング・グローバル・ソリューション・プロバイダーである。HMO をポートフォリオに統合することで、 dsm-firmenich は、 乳児を長く健康な生命への道に導くのを助ける有意義なソリューションの提供における リーダーシップをさらに強化する。これは、世界の成長人口の健康維持を助けるという当社の約束の一部である。 次世代 HMO は、dsm-firmenich のエキサイティングな革新ロードマップの一部であり、すでに急成長している HMO 市場をさらに活性化するために、来年 4 つの新しい HMO が利用可能になる。 

最近、 dsm-firmenich は、 世界的に著名な科学者・医師であるハニア・サジェフスカ教授（ Hania Szajewska）を招き、HMO が乳幼児の健康にどのような影響を与えるかに焦点を当てたウェビナーを開催した。 Szajewska は、HMO の構造がその機能にどのように影響するか、また乳児栄養における HMO の潜在的な利点に関連する現在のエビデンス群を要約した。 録画されたウェビナーを見るには をクリックしてください。