母乳的益生元和益生菌特性：对婴儿免疫发育和儿童哮喘的影响

The Prebiotic and Probiotic Properties of Human Milk: Implications for Infant Immune Development and Pediatric Asthma

FRONTIERS IN PEDIATRICS(2018)

DOI 10.3389/fped.2018.00197 

Abstract

The incidence of pediatric asthma has increased substantially in recent decades, reaching a worldwide prevalence of 14%. This rapid increase may be attributed to the loss of “Old Friend” microbes from the human microbiota resulting in a less diverse and “dysbiotic” gut microbiota, which fails to optimally stimulate immune development during infancy. This hypothesis is supported by observations that the gut microbiota is different in infants who develop asthma later in life compared to those who remain healthy. Thus, early life exposures that influence gut microbiota play a crucial role in asthma development. Breastfeeding is one such exposure; it is generally considered protective against pediatric asthma, although conflicting results have been reported, potentially due to variations in milk composition between individuals and across populations. Human milk oligosaccharides (HMOs) and milk microbiota are two major milk components that influence the infant gut microbiota and hence, development of the immune system. Among their many immunomodulatory functions, HMOs exert a selective pressure within the infant gut microbial niche, preferentially promoting the proliferation of specific bacteria including Bifidobacteria. Milk is also a source of viable bacteria originating from the maternal gut and infant oral cavity. As such, breastmilk has prebiotic and probiotic properties that can modulate two of the main forces controlling the gut microbial community assembly, i.e., dispersal and selection. Here, we review the latest evidence, mechanisms and hypotheses for the synergistic and/or additive effects of milk microbiota and HMOs in protecting against pediatric asthma. 

近几十年来儿童哮喘发病率大幅上升，全球流行率达14%。可能归因于人体微生物群中“古老”微生物消失，在婴儿期无法有效刺激免疫发育，导致肠道微生物多样性“发育不全”。这假说得到观察性研究结果的支持，即将健康与哮喘的婴儿做比较，两者肠道微生物群并不相同。因此，肠道微生物群对婴儿哮喘有重要的影响。

而母乳喂养被认为对儿童哮喘有保护作用，和婴儿肠道微生物有关，不过也有与其相互矛盾的结果报告，这可能是不同个体和种族使母乳成分有差异而导致结果不一致。母乳中有两种主要成分：母乳低聚糖（HMO）和微生物群影响婴儿肠道微生物群和免疫系统发育。

对免疫调节功能而言，母乳低聚糖于婴儿肠道微生物生态中能优先选择促进双歧杆菌增殖。母乳也是母亲肠道和婴儿口腔的活细菌来源。所以，母乳通过促进、分散来形成婴儿肠道微生物群，具有益生元和益生菌的特性。本篇研究回顾了母乳微生物群和母乳低聚糖在预防儿童哮喘中协同和/或加成作用的最新证据、机制和假说。

母乳喂养似乎能够减轻哮喘有害影响，包括空气污染和心理社会压力；也有助于肺部发育。另外，婴儿微生物群生态改变（如抗生素使用、剖宫产和配方奶粉喂养）与哮喘发生有关。

在母乳喂养的婴儿中，大约1%的母乳低聚糖被吸收其他器官（包括肺）吸收，因此，通过与呼吸道上皮细胞、免疫细胞、潜在病原体或体内微生物的作用，母乳低聚糖可能对肺粘膜免疫能力提供保护机制。改变早期肠道微生物群将破坏免疫耐受的微生物介导机制，导致过敏性疾病发生，包含哮喘等。

婴儿出生时，适应性免疫系统主要由II型辅助性T细胞（Th2）控制，而随后即转成I型辅助性T细胞（Th1）和辅助性T 细胞17（Th17）表现型。婴儿于早期Th2/Th 1表现型的过渡期延迟或受损与特应性疾病（如哮喘）风险增加有相关性，肠道微生物群能刺激调节性T细胞，帮助Th2/Th 1表型平衡。

母乳喂养过程的差异影响免疫系统成熟和哮喘发生。关于母乳益生元和益生菌特性等潜在机制仍有待被发现。例如，未完全了解母乳低聚糖和母乳微生物群调控肠道微生物群的关联性。此外，不同菌株对母乳低聚糖的利用率有很大差别，有些肠道微生物群不使用母乳低聚糖作为能量来源。母乳中细菌的来源、功能亦不确定。母乳低聚糖和母乳微生物群可能影响婴儿肠道以外器官的微生物群，包括呼吸道和鼻腔，这也许和引发哮喘的机制有关。

除母乳低聚糖和微生物群外，母乳其他成分也可能影响肠道微生物群和/或免疫系统，包括细胞因子、抗菌化合物和免疫球蛋白。这些成分有不同的功能，它们在乳腺和婴儿肠道中互利共生。以后需要更新颖的研究方法来梳理母乳低聚糖、母乳微生物群和其他母乳成分的功能及其对婴儿肠道微生物群、免疫功能与儿童哮喘的关联性，这将有助于界定母乳喂养在婴儿正常发育中的作用，为哮喘预防策略提供实证依据。

【声明】

本译文的原文作者以及其他相关信息已经在相关位置明确说明。

原文以及本译文的全部知识产权仅归原作者以及原文出版机构所有。

知几未来研究院仅为自身学习、研究、交流为目的进行试翻译，仅供科研使用，不用于任何商业用途。若本译文侵犯任何主体的知识产权或其他权益，请速通过公众号留言联系我们，我们将尽快处理。

任何主体使用本译文，应仔细阅读并知晓上述事宜，我方对任何主体使用本译文的行为不承担任何责任。

知几未来研究院正在搭建一个“疾病-肠道菌群”知识库。

你可以在公众号菜单栏“学术工具“版块直接查阅疾病和肠道菌群的相关信息；

也可以在公众号对话框回复疾病名称，如“IBD”或“肠易激综合征”，查看与疾病相关的菌群；

或回复菌种名称，如“双歧杆菌”或“Hp”，查看与细菌相关的疾病。

👇👇👇点击阅读原文，了解更多人体微生态研究。