唧唧堂名校科研介绍2014-09-30 11:11 PM

奶瓶喂奶改变了婴儿的免疫系统



最新研究显示,母乳喂养和配方奶喂养的婴儿恒河猴各自发育出截然不同的免疫系统。虽然研究人员预计不同饮食会促进不同肠道细菌(微生物),但是他们仍惊讶于这些微生物竟能显著改变免疫发育。尤其来说,母乳喂养的猕猴拥有更多“记忆”T细胞和T17辅助细胞(T H 17细胞),已知它能抵抗沙门氏菌和其他病原体。这种差异在婴儿猕猴断奶并替换成相同饮食后仍会持续几个月,这表明早期饮食差异可能会产生长期影响。加州大学戴维斯分校医用微生物学与免疫学助理教授兼加州国家灵长类动物研究中心科学家Dennis Hartigan-O’Connor表示,研究发现了两种不同的免疫系统发育:一种是母乳喂养的动物,另一种是配方奶喂养的动物。 但其中这些差异表现出的持久性最令人吃惊。免疫功能能对婴儿期产生的微生物产生长久记忆。


六个月时产生的巨大差异

先前研究已经强调了母乳,微生物群和免疫系统发育之间的关系。例如母乳中的糖分能促进特定细菌生长,而细菌的生长又会促进免疫细胞。这项发表于《Science Translational Medicine》杂志的新研究对理解这些独立部分之间如何相互联系,以及他们会如何影响防御感染或疫苗的免疫系统起到了关键作用。


猕猴在出生时几乎没有TH17细胞,并且必须在出生后头18个月发育出TH17细胞。有些猕猴能大量发育出这种细胞,而有些猕猴则只能发育出极小部分。而TH17细胞能深刻影响动物抵抗感染,尤其是猪流感,艾滋病病毒的能力。为了了解这种变化,研究人员分别选取6只母乳喂养恒河猴和6只配方奶喂养的恒河猴,并观察他们5个月到12个月大生长期间的生长情况。结果当两组恒河猴6个月大时,研究人员发现两组猕猴的菌群表现出了显著差异。具体而言,母乳喂养组具有较多数量的普氏菌和瘤胃球菌,而奶瓶喂养组则具有更丰富的梭菌。总体而言,母乳喂养的猕猴具有的微生物比奶瓶喂养组更多样化。


肠道微生物

研究人员在检查恒河猴的免疫系统时有了重大发现。两组恒河猴在长到12个月大时体现出了显著对比,尤其是他们的T细胞发育表现出了重大差异。母乳喂养组具有更大量有经验的记忆T细胞,这能更好分泌被称为细胞因子的免疫防御化学物质,包括TH17和干扰素产生的细胞。研究第一作者Amir Ardeshir表示,这是研究人员首次证明这些免疫学特性可能会在出生最初几个月留下印记。研究表明,出生初期出现的肠道菌群就像系统编程一样,能对疫苗系统形态和性能产生持久影响力。进一步研究可能已经发现了能促成这些差异的化学物质,例如花生四烯酸,它能刺激T H 17细胞的产生并能在猕猴母乳中发现,而这与T H 17细胞发育紧密相关。先前研究已经表明它能够影响T细胞发育。研究人员告诫表示必须通过更大型的研究来测试这些化学物质从而来了解他们的作用。虽然这项实验为有关猕猴免疫细胞发育的研究提供了新灵感,但并不能证明人体存在着相同机制,实验室正计划对人体进行类似研究来证实这一假设。此外这项研究也不能证明母乳喂养更健康。


Hartigan-O’Connor表示,我们常会忽略有种免疫系统的发育形态,而它在这项研究中如何体现令人十分关注。不管是人体和猴子处理感染的方式,还是他们发展出自身免疫性疾病的倾向,抑或是他们如何对疫苗产生应对都截然不同。这项工作为揭示这些差异打下了坚实基础。


来自加州大学戴维斯分校和加州大学旧金山分校的研究人员等都是这项研究的合著者。国家过敏和传染病研究所,Bill and Melinda Gates基金会以及美国国立卫生研究院也为这项研究提供了资助。


英文报道:

BOTTLE FEEDING CHANGES INFANT’S IMMUNE SYSTEM


论文原文:

母乳喂养和奶粉喂养的恒河猴宝宝发育出不同的体内微生物群和免疫系统, 2014年9月3日发表于《Science》

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