Sci Rep：母乳中的“纳米信使”！科学家揭秘婴儿肠道抗炎机制的人源证据

坏死性小肠结肠炎（NEC，necrotizing enterocolitis）是早产儿最凶险的肠道急症之一。在极低出生体重儿群体中，该病发病率约为5%～10%，病死率高达20%～30%。即便手术成功，幸存患儿也常面临短肠综合征、神经发育迟缓等长期并发症。大量流行病学调查表明，母乳喂养能使NEC的发生风险降低约79%，这一保护效应在早产儿中尤其显著，但现实中，全球早产儿母乳喂养率仍远未达到理想水平，大量重症患儿依赖经巴氏消毒的捐赠母乳。

近年来，细胞外囊泡研究热度持续攀升，科学家逐渐意识到，母乳的保护作用或许不仅来自传统的营养成分，还可能源于其中包裹着生物活性分子的纳米级囊泡。

然而，针对人体肠道上皮的直接证据，始终稀缺。这项发表在国际杂志Scientific Reports上题为“Human milk small extracellular vesicles elicit changes in inflammatory response in infant human intestinal enteroids”的研究正是为了填补这一空白，文章中，来自美国休斯顿大学等机构的研究者希望回答一个核心问题：母乳来源的小细胞外囊泡，究竟能否在真正的人源婴儿肠道模型上调控炎症反应，而不仅仅是细胞系或动物实验中的间接推论？

成熟期、早期及混合池母乳来源小细胞外囊泡的外泌体标志物检测

为此，研究人员设计了一套严谨的实验方案。实验材料包括两部分：一是人母乳样本，共8位捐赠者，按泌乳阶段划分为早期（产后0～21天）和成熟期（22天以上），并将8份样本等体积混合、巴氏消毒后制成“混合池母乳来源小细胞外囊泡”（Pool HMEV），用以模拟临床捐赠乳库的标准化产品；二是人婴儿肠道类器官，取自3名因肠闭锁或NEC接受肠道手术的新生儿的回肠组织，这些HIE经5天分化培养形成单层上皮，相比传统永生化细胞系，更能保留婴儿肠道固有的细胞异质性和生理特征。

技术层面，研究者通过超速离心法分离HMEV（母乳来源小细胞外囊泡），经纳米示踪分析确认粒径在106.3～188.3 nm之间，符合小细胞外囊泡的定义范围。免疫印迹检测到外泌体标志物CD9、CD63和Hsp70，而内质网蛋白calnexin呈阴性，排除了细胞碎片污染。荧光染料DiR标记后，将HMEV与HIEs共孵育16小时，共聚焦显微镜下可清晰观察到红色荧光信号在胞内累积，证实HMEV能被婴儿肠道上皮主动内吞。随后，对HMEV处理72小时的HIEs进行转录组测序，与PBS对照组比较，同时在Caco-2细胞中采用NF-κB双荧光素酶报告系统，定量检测HMEV对TNFα诱导炎症信号的抑制效应。屏障功能方面，则通过跨上皮电阻实验评估HMEV预处理对EGTA或TNFα所致屏障破坏的影响。

实验结果给出了明确指向，测序显示，HMEV处理后，3个HIE系中虽只有HSPA6和G0S2两个基因表达显著变化，但基因集富集分析揭示了27条通路发生显著改变，其中TNFα/NF-κB信号通路的下调最为突出（标准化富集分数为-4.5），干扰素α应答、干扰素γ应答和整体炎症反应通路同样受抑。转录因子靶点分析进一步发现，NFKBIA（编码IκBα抑制蛋白）的靶基因显著上调，提示HMEV通过增强负反馈环节来压制NF-κB活性。RT-qPCR验证了ATF3、FOSB、FOSL1等经典NF-κB靶基因转录水平下降；荧光素酶实验则直接证明，HMEV能以剂量依赖方式抑制TNFα诱导的NF-κB转录活性，6.0×10⁶颗粒浓度下抑制作用即达统计学显著水平。屏障功能方面，HMEV本身并不改变HIEs的基础TEER值（约1000 Ohms），但在EGTA或TNFα攻击下，未经HMEV处理的HIEs均出现显著的TEER下降，而HMEV预处理组未观察到同等幅度的降低，提示HMEV可能提升了上皮对损伤因素的耐受阈值。

综合来看，这项研究首次在婴儿人源肠道类器官中证实，母乳来源的小细胞外囊泡可被上皮细胞主动摄取，并系统性抑制NF-κB驱动的炎症转录程序，同时在一定程度上缓冲屏障破坏刺激。采用混合捐赠者乳汁并巴氏消毒的策略，模拟了临床早产儿实际接受的捐赠乳暴露场景，使结论更具现实参照。三个HIE系均呈现一致的通路响应方向，但个体间效应强度确有差异，暗示未来精准营养干预或需考虑供体-受体匹配问题。

当然，该研究仍有局限：具体活性分子—是蛋白质、miRNA还是脂质—尚未锚定；类器官模型缺乏免疫细胞和微生物群落，无法复现体内完整的炎症网络，但至少，它从“小鼠有效”推进到了“人肠可行”，为后续基于HMEV的辅助干预策略提供了扎实的理论支点。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Waiters, K.D., Peidl, A.S., McAndrew, H.A. et al. Human milk small extracellular vesicles elicit changes in inflammatory response in infant human intestinal enteroids. Sci Rep (2026). doi：10.1038/s41598-026-59527-2