母乳守护宝宝远离哮喘？Cell：母乳喂养对塑造婴儿的微生物组和促进肺部健康至关重要

在婴儿出生后的第一年里，母乳不仅能提供营养，还能调节婴儿的微生物组合（即微生物组），从而降低孩子患哮喘的风险。

相关研究结果发表在2024年9月19日的Cell期刊上，论文标题为“Microbial colonization programs are structured by breastfeeding and guide healthy respiratory development”。

在这项新的研究中，来自纽约大学朗格尼健康中心和马尼托巴大学等研究机构的科学家们指出，母乳喂养超过三个月后，婴儿消化系统和鼻腔（呼吸道的上部）中的微生物组会逐渐成熟。相反，早于三个月停止母乳喂养会扰乱婴儿微生物组的发育节奏，并与学龄前哮喘的高风险有关。

母乳中的关键成分

母乳中的某些成分，如称为母乳低聚糖的复杂糖类，只有在某些微生物的帮助下才能被分解。这为能够消化这些糖类的微生物提供了竞争优势。相比之下，早于三个月断奶、完全依赖配方奶喂养的婴儿，其体内的微生物则不同——它们帮助婴儿消化配方奶中的成分。虽然许多在配方奶中茁壮成长的微生物最终会出现在所有婴儿身上，但研究者发现，它们的过早出现与哮喘风险增加有关。

论文共同第一作者兼论文共同通讯作者、纽约大学格罗斯曼医学院助理教授Liat Shenhav博士说：“就像心脏起搏器调节心脏节律一样，母乳喂养和母乳为微生物在婴儿肠道和鼻腔的定植设定了节奏和顺序，确保这一过程有序、及时地进行。”

图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.022

关键发现：活泼瘤胃球菌

在这项研究中，Shenhav与论文共同通讯作者、马尼托巴大学跨学科哺乳中心主任、儿科和儿童健康教授Meghan Azad博士合作。另一项重要的研究发现是，与纯母乳喂养的儿童相比，早期断母乳的儿童肠道中更早出现一种叫做活泼瘤胃球菌（Ruminococcus gnavus）的细菌。这种细菌参与了短链脂肪酸的生成以及色氨酸的形成和分解。在以前的研究中，色氨酸及其代谢物都与免疫系统的调节和破坏有关，包括增加患哮喘的风险。

母乳喂养对免疫系统的影响

研究者指出，除了帮助消化外，婴儿的微生物组在免疫系统的发育中也起着至关重要的作用。母乳喂养对塑造婴儿的微生物组和促进肺部健康至关重要。

这项研究追踪了婴儿出生后第一年内肠道和鼻腔中微生物的变化，以及母乳喂养和母乳成分的详细情况。所有儿童及其母亲都参加了儿童队列研究（CHILD Cohort Study），这是一个长期研究项目，一直在研究3500名加拿大儿童从母体子宫到青春期的不同生命阶段。该儿童队列研究提供的数据使得人们能够将母乳喂养对婴儿微生物组的影响与一系列其他环境因素（包括产前烟雾暴露、抗生素和母亲的哮喘病史）区分开来。即使考虑了这些因素，他们发现母乳喂养的持续时间仍然是决定婴儿微生物组成的重要因素。

研究者还利用这些微生物动态和母乳成分数据训练了一个机器学习模型，该模型可提前数年准确预测哮喘。最后，他们创建了一个统计模型来了解因果关系，该模型表明母乳喂养降低哮喘风险的主要方式是通过塑造婴儿的微生物组。

未来展望

Shenhav说：“我们开发的算法为了解婴儿出生第一年的微生物动态以及这些微生物如何与婴儿相互作用提供了宝贵的见解。这些见解让我们超越了识别关联的范畴，增强了我们进行预测和探索因果关系的能力。我们的研究强调了母乳喂养对婴儿微生物组的深远影响，以及母乳喂养在支持呼吸系统健康方面的重要作用。通过揭示母乳保护作用背后的机制（如这项研究所示），我们旨在以数据为导向，为母乳喂养和母乳断奶的国家指导方针提供信息。”

她补充说：“通过进一步研究，我们的发现还有助于制定策略，以便预防至少三个月内不能母乳喂养的儿童患上哮喘。”

这项研究不仅为我们理解母乳喂养对婴儿健康的影响提供了新的视角，也为预防哮喘等呼吸系统疾病提供了新的思路。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Liat Shenhav et al. Microbial colonization programs are structured by breastfeeding and guide healthy respiratory development. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.07.022.