新研究揭示母乳对抗 RSV 的秘密武器

在《营养进展》杂志上最近发表的一篇评论中研究人员研究了母乳寡糖 (HMO) 在保护婴儿免受呼吸道合胞病毒 (RSV) 感染和疾病方面作用的当前证据,强调了潜在的机制和未来的研究方向。

hMOS 对 RSV 疾病的潜在作用。 2'-FL 和 LNnT 等 hMOS 被婴儿肠道中的双歧杆菌代谢为短链脂肪酸,如乙酸盐。少量的 hMOS 和醋酸盐被吸收,并可以通过循环到达肺部,在那里它们可以起到抗病毒和调节炎症的作用。少量的 hMOS 和短链脂肪酸也可以以母乳喂养婴儿的鼻子中看到的反奶的形式覆盖上呼吸道粘膜。综述:母乳寡糖与婴儿呼吸道合胞病毒感染hMOS 对 RSV 疾病的潜在作用。 2′-FL 和 LNnT 等 hMOS 被婴儿肠道中的双歧杆菌代谢为短链脂肪酸,如乙酸盐。少量的 hMOS 和醋酸盐被吸收,并可以通过循环到达肺部,在那里它们可以起到抗病毒和调节炎症的作用。少量的 hMOS 和短链脂肪酸也可以以反流奶的形式覆盖上呼吸道粘膜,如母乳喂养婴儿的鼻子中所见。综述:  母乳低聚糖与婴儿呼吸道合胞病毒感染

背景

RSV 是小儿呼吸道感染的常见原因,尤其影响两岁以下的婴儿,发病率和死亡率很高。除了直接的健康影响之外,RSV 感染还可能影响长期的免疫发育和整体健康结果。

婴儿RSV感染造成的沉重疾病负担,加上缺乏有效的治疗方法,凸显了预防策略的迫切需要。研究表明,母乳喂养可以持续预防严重 RSV 疾病,这可能是由于母乳中含有 HMO 等生物活性成分。最近的研究表明,HMO 可以降低婴儿呼吸道感染风险,并减少病毒载量和炎症,强调了它们在预防和管理 RSV 感染方面的潜在作用。

母乳低聚糖概述

HMO 富含母乳,在婴儿发育中发挥着多种作用。它们由乳糖合成,可以与 GlcNAc、Gal、Fuc 和 Neu5Ac 等附加糖形成各种结构。由于遗传和环境因素,HMO 的浓度和成分因个体和人群而异。 HMO 能够抵抗消化并完整地到达结肠,在那里它们调节微生物群、抑制病原体结合、减少炎症并调节免疫系统,可能有助于预防母乳喂养婴儿的病毒感染。

HMO 可降低呼吸道感染的风险

临床研究探索了 HMO 与婴儿呼吸道症状之间的关联,特别关注其对 RSV 感染和其他呼吸道疾病的潜在预防作用。研究发现母乳和婴儿粪便中较低水平的乳-N-岩藻五糖 II (LNFP-II) 与婴儿呼吸道症状的增加有关。另一项研究表明,含有2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)和乳-N-新四糖(LNnT)的婴儿配方奶粉可降低婴儿下呼吸道感染和支气管炎的发病率。此外,影响 α1-2 岩藻糖基化 HMO 产生的母体分泌基因型被发现与母乳喂养婴儿急性呼吸道感染风险降低相关。然而,一些研究并未发现 HMO 与呼吸道感染之间存在显着关联。需要进一步研究来阐明 HMO 消耗对 RSV 发病率和严重程度的精确机制和影响,并考虑 HMO 组成、分泌者状态和微生物组组成等因素。

HMO 具有抗病毒活性

HMO 通过与临床相关病毒结合而表现出抗病毒特性,包括轮状病毒、诺如病毒、人类免疫缺陷病毒 (HIV) 和流感病毒。例如,α1-2 岩藻糖基化 HMO(如 2′-FL)可以占据诺如病毒结合位点,降低感染性。此外,某些 HMO 与 HIV-1 竞争树突状细胞上的结合位点,从而可能减少传播。尽管母乳具有传播病毒的能力,但它很少导致婴儿患病,这可能是由于 HMO 的抗病毒特性。 HMO 的结构多样性提供了广泛的病毒感染保护,对预防 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 等疾病具有重要意义。然而,与其他病毒相比,对 HMO 预防 RSV 感染和促炎症反应的能力的研究仍然有限。

改变宿主的固有反应

接触某些 HMO 会改变人类呼吸道和外周血单核细胞 (PBMC) 对 RSV 感染的反应。这些 HMO 被证明可以减少 RSV 病毒载量和与疾病严重程度以及呼吸细胞和 PBMC 炎症相关的细胞因子。与母乳喂养的婴儿相似,喂养含有 2′-FL 的配方奶粉的婴儿在受到 RSV 攻击时也表现出较低的血浆炎症细胞因子水平。因此,补充 HMO 可能会增强婴儿对 RSV 感染的抵抗力,这可能解释了母乳喂养的婴儿患严重 RSV 疾病的风险降低的原因。

调节肠道微生物组以减轻 RSV 疾病的严重程度

肠肺轴概念表明,肠道微生物群可以影响对胃肠道以外呼吸道感染(如 RSV)的免疫防御。研究发现肠道微生物组和相关代谢物的变化与呼吸道感染(如 RSV)的发生率和严重程度有关。

对婴儿配方奶粉的研究表明,2′-FL 和 LNnT 可以促进某些婴儿体内以双歧杆菌为主的微生物群,从而可能减少对抗生素的需求。此外,粪便岩藻糖基化聚糖、乳酸、乙酸盐和双歧杆菌含量升高与婴儿支气管炎或下呼吸道感染的风险降低有关。

肠道细菌响应特定 HMO 产生的乙酸可能会增强针对 RSV 感染的免疫反应。动物研究表明,补充醋酸盐可以预防 RSV 引起的肺部炎症,对患有 RSV 细支气管炎的婴儿的临床观察表明,粪便中高浓度的醋酸盐与较轻的症状相关。

结论和未来展望

HMO 在通过多种机制(包括直接抗病毒作用和肠道微生物群调节)对抗 RSV 方面表现出了希望。识别 HMO 的标准化方法至关重要。未来的研究应该优化设计来研究 HMO 对 RSV 的影响。广泛的出生队列研究可以提供有价值的见解。关键问题包括确定针对 RSV 的特定 HMO 并了解其作用机制。

期刊参考:
  • 人乳低聚糖与婴儿呼吸道合胞病毒感染。 Tonon, KM 等人,营养进展,100218 (2024)
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