关于HMO科学的新见解（第三部分）：HMO对免疫力的潜在益处

早期营养对未来健康影响深远：专家观点

• 在《 》网站上关于人乳寡糖（HMOs）对人体健康影响的三篇系列文章中的第三篇（ ）中，我们将探讨HMOs在免疫系统发育和功能中的潜在作用。此外，本文还讨论了关于HMOs可能如何影响肠-脑-免疫轴的最新科研进展。 
• 人乳聚糖（HMOs）是母乳中（不包括水）仅次于脂肪和乳糖的第三大成分，在临床前研究中已显示出其调节 新生儿免疫系统的潜力。^1-5 此外，关于人乳聚糖（ ）可能对婴儿免疫系统 产生益处的临床数据正在逐渐浮出水面。^6,7 科学家们迫切希望进一步揭示人乳聚糖（HMOs）如何 积极影响免疫系统，并 促进人类健康。^8,9 
• 在本文中，dsm-firmenich公司生物学部门负责人路易丝·克里斯汀·维格斯内斯（Louise Kristine Vigsnæs）博士（ ， ）以及dsm-firmenich公司科学家斯蒂娜·达姆·耶普森（Stine Dam Jepsen）（ ， ）概述了目前关于人乳特异性糖脂（HMOs）如何影响免疫力的已知情况，并解释了我们应如何解读  迄今为止获得的证据。 

科学家们 探讨了 健康维护组织（HMOs） 对 免疫力的潜在影响

鉴于高脂球蛋白（HMOs）在母乳成分中占据很大比例，且是母乳与牛奶之间的显著区别点，^1,2 科学家们一直致力于探究其在人类发育过程中所发挥的作用。 此外，母乳喂养的婴儿在健康方面表现出许多独特的积极效果 ，这些效果 可能 潜在地  归因于 HMO， 正如 与配方奶喂养的婴儿 相比，后者 通常不会摄入 HMO。¹⁰ 在母乳中的众多生物活性分子中，HMO 的含量最为丰富，这进一步激发了人们对其如何造福人体的兴趣。^11,12  

关于HMO及其对免疫系统影响的证据正在逐渐浮出水面，其中大部分来自临床前研究。  的数据表明，HMO 可能通过 提出的多种 机制影响免疫系统：通过改变肠道微生物群，^1,13,14 通过其阻止有害微生物附着于细胞壁的能力， ^5,15,16 以及通过 支持 免疫应答。^1,17,18 虽然在明确了解HMO如何影响免疫系统之前，还需要进一步的研究和更多的临床数据，但最新数据令人鼓舞。^8,9

早期生活是 免疫 系统   发育的关键时期

Louise Vigsnaes， 负责人 ，dsm-firmenich 生物学部门， 和 ；Stine Dam Jepsen，dsm-firmenich 科学家， ，通过以下问答&A 帮助我们加深对人乳单糖（HMOs）与免疫机制的理解。首先，本文探讨了  生命早期免疫系统  的发育过程： 

问：请描述 健康足月婴儿的 典型免疫发育 是如何 进行的 。 此外， 免疫系统的 功能（ ）何时会被视为 “成熟”？

免疫系统是动态的，会在整个生命周期中发生变化并进行适应。 在分娩过程中， 一名 婴儿 会从 近乎无菌的环境过渡到 充满 抗原的环境，其中许多抗原与 有益的 肠道微生物群 有关，但其中一些也可能与病原体相关。  这种转变迫使婴儿的 免疫系统开始 区分无威胁和有威胁的 抗原，并对那些代表危险的抗原作出适当反应。^19,21  然而， 无论是新生儿的先天免疫系统 还是适应性免疫系统 ， 与 较大儿童和成人的免疫系统 相比， 都尚不成熟 ，这使得婴儿容易受到感染。 生命早期是塑造免疫系统的关键时期，多种因素共同影响 其 发育，包括分娩方式（即阴道分娩与剖宫产）、出生时胎龄、喂养方式 （例如母乳、配方奶或两者结合），以及 甚至环境因素，如  地理位置。^19,40 随着  免疫系统在生命最初几年逐渐成熟，它会发展成为抵御致病细菌或病毒更有效的第一道防线。¹⁹

免疫系统的成熟是一个动态且复杂的过程，但一般认为，当我们进入 青春期 和青年期时，其功能会达到巅峰。 在高龄阶段，免疫系统的功能会下降，其效力也会减弱。^21,23

问： 免疫系统中约70%的细胞位于肠道内， 如图所示 ，这说明胃肠道在免疫中起着重要作用。请说明肠道如何在 免疫系统功能中发挥核心作用 。

肠道是一个令人惊叹的 器官，而 构成了免疫 系统中最大的组成部分。  肠壁在吸收营养物质的同时，还承担着防止有害微生物进入血液的关键作用。 事实上， 肠道 是人体中接触 外来物质 和微生物的表面积最大的部位。²⁴ 此外，肠道还为无数微生物提供了栖息之地，其中大多数 无害，且 实际上能 为宿主带来益处， 例如 帮助“教育”免疫 系统并支持正常的免疫反应。²⁵ 然而，肠道也可能滋生病原体和有害的外来物质。 

肠道 能够 通过人体最强大的防御机制之一，减轻 几乎 无穷无尽的潜在健康威胁 ， 其中包括肠壁 ——其 作为物理屏障发挥作用 ——以及 共生菌。这些 细菌有助于为病原体营造不利环境，阻止其入侵和在胃肠道定植，并支持宿主免疫系统的最佳运作。^26,27 除这些保护因子外，不同类型的免疫细胞还承担着对整体免疫功能至关重要的任务。其中包括：1) “吞噬”型先天免疫 细胞，它们通过吞噬并清除外来物质和有害微生物，构筑第一道防线；2) 抗原特异性 淋巴细胞 ，当先天免疫系统被突破时，这些免疫细胞会对抗外来入侵者的入侵 。²⁸ 然而，平衡的免疫反应至关重要！ 如果人体的防御机制无法清除入侵者，就会发生感染。另一方面，如果人体对 无害的抗原产生免疫反应，则可能导致持续性炎症或自身免疫（攻击自身细胞）。²⁹

临床前及 临床 研究 揭示 ，HMO 如何支持 免疫 系统

问：有一些有趣的细胞和动物研究表明，HMO 可能影响免疫功能。您能说明一下这可能是什么原因吗？

来自临床前研究的新数据表明，人乳低聚糖（HMOs）可以通过多种方式影响免疫系统，例如通过 抑制 有害病原体本身，通过支持微生物群并为有益微生物在肠道内的生长创造有利环境，或者通过调节免疫细胞本身。 体外研究表明，HMO 可以阻止有害微生物附着在肠细胞上^5,30,31 ，并抑制 B 组链球菌的生长和生物膜的形成。^4,3  体外研究还表明，当特定的肠道细菌利用 HMO 时，会产生短链脂肪酸（SCFAs）等生物分子。 这些生物分子有助于创造一个生态位，该生态位可能抵抗  有害微生物的定植。³³

目前，人们正在研究HMO与免疫细胞相互作用或激活免疫细胞的能力，要完全理解这一机制，还需要进行更多研究。 该领域的早期研究包括一项报告称 ——在体外模型中——3’SL等酸性HMO可降低 炎症标志物的研究。³⁴ 在一项仔猪 模型中， 发现HMO 2’FL、LNnT和6’SL可缩短腹泻持续时间，³⁵且 与 3’SL联合使用时，可改变感染动物体内的全身性和胃肠道免疫细胞。³⁶

从上述临床前研究中可以看出，不同的HMO可能以不同的方式影响免疫系统，因此我们认识到HMO的结构会影响其功能。 研究表明，岩藻糖基化HMO可被降解为短链脂肪酸（SCFAs），从而在胃肠道内建立健康的微生物群落，并促进免疫健康。³³ 然而，在完全理解不同结构的HMO如何影响免疫调节特性之前，该领域仍需进一步研究。

问： 关于 与 人乳初乳（HMOs）及 生命早期免疫力相关的证据， 当前科学 向我们揭示了  人乳初乳（HMOs） 在  婴儿免疫系统 的发育和/或功能 方面 发挥着什么作用？ 

临床试验证据 表明，HMO 可能有助于在婴儿期增强免疫力。 Puccio及其同事曾报道 ，在标准婴儿配方奶粉中添加2’FL和LNnT ， 可降低 由父母报告的支气管炎、下呼吸道感染发生率 ， 以及退烧药和抗生素的使用量 。6 值得注意的是，尽管婴儿在出生后前六个月食用了添加HMO的配方奶粉，但其中 这些 有益的免疫效应在婴儿满12个月时仍可观察到。  有趣的是，该研究的第二篇论文指出，补充2’FL和LNnT可增加婴儿粪便微生物群中的双歧杆菌数量， ， ，这使其更接近母乳喂养婴儿的粪便微生物群。 此外，双歧杆菌数量较多的婴儿，在其出生后第一年内，父母报告的抗生素使用量显著   更低。⁷

另一项临床研究 报告称， 在标准婴儿配方奶粉中添加 2’FL 后，“感染性”事件的发生率较对照组配方奶粉有所降低³⁷ ；此外，一项事后分析显示呼吸道感染发生率显著下降。³⁸ 该研究的另一篇发表于 的论文发现，与食用不含 2’FL 的对照组配方奶粉的婴儿相比，食用添加了 2’FL 的配方奶粉的婴儿其细胞因子表达水平更接近母乳喂养组。³⁹ 根据目前可获得的临床证据，2’FL和LNnT 似乎在影响婴儿免疫系统的发育和/或功能方面发挥着作用；然而， 未来研究其他HMO结构对免疫系统的影响将颇具意义。

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