引言

在當代社會，嬰兒早期營養(yǎng)的重要性已經得到了廣泛認可。特別是母乳喂養(yǎng)，作為新生兒最初和最自然的營養(yǎng)來源，其對嬰兒健康發(fā)展的影響不容忽視。近年來，科學研究逐漸揭示了母乳不僅僅是營養(yǎng)的供給，更在于其對嬰兒微生物組的塑造作用及其對免疫系統(tǒng)發(fā)展的深遠影響。

母乳被譽為“自然的完美食物”，它提供了適合嬰兒成長所需的所有營養(yǎng)成分，包括蛋白質、脂肪、糖類、維生素和礦物質。更為重要的是，母乳中含有大量生物活性因子，如抗體、乳鐵蛋白、生長因子和激素等，這些因子對于嬰兒的免疫系統(tǒng)成熟和健康發(fā)展至關重要。母乳喂養(yǎng)支持嬰兒建立初期的免疫防御，降低了嬰兒感染疾病的風險，同時也為嬰兒的長期健康打下基礎。

人體微生物組，尤其是腸道微生物組，對人體健康的影響日益受到關注。嬰兒出生后，通過出生過程、喂養(yǎng)方式等接觸到的微生物開始定植，形成個體獨特的微生物組。腸道微生物組對嬰兒的營養(yǎng)吸收、代謝能力和免疫系統(tǒng)的發(fā)展都有著不可替代的作用。研究顯示，母乳喂養(yǎng)的嬰兒其腸道微生物組的多樣性和穩(wěn)定性要優(yōu)于配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒，這對預防兒童期過敏癥、自身免疫疾病以及肥胖等有著潛在的保護作用。

隨著科學研究的深入，母乳中不僅含有直接對抗病原體的成分，還包含能夠調節(jié)嬰兒腸道微生物組成的因子，進而影響嬰兒的免疫發(fā)展和健康狀態(tài)。這些發(fā)現(xiàn)為我們提供了全新的視角，讓我們認識到母乳喂養(yǎng)的價值遠遠超出了傳統(tǒng)意義上的營養(yǎng)供給。母乳中的補體系統(tǒng)及其成分對嬰兒微生物組的調節(jié)作用，尤其是它們如何促進健康微生物群落的形成和維持，成為了當前研究的熱點。結合1月18日Cell雜志約翰·霍普金斯大學萬逢義團隊最新的研究報道“Complement in breast milk modifies offspring gut microbiota to promote infant health”，3月5日Cell Research進一步就目前的熱點問題展開了討論“Complement(ing) the microbiome in infants through breastmilk”。

補體系統(tǒng)，作為人體天然免疫系統(tǒng)的核心組成部分，扮演著至關重要的角色。它由一系列血漿蛋白組成，這些蛋白在體內以非活化形式存在，當識別到病原體時會迅速激活，發(fā)揮免疫防御作用。補體系統(tǒng)的主要功能包括促進病原體的吞噬，直接殺死某些病原體，以及通過標記病原體促進免疫細胞的識別。此外，補體系統(tǒng)還能促進炎癥反應，幫助機體修復受損組織，并在免疫反應中起到橋梁作用，連接天然免疫和獲得性免疫。

補體系統(tǒng)的激活

補體系統(tǒng)的激活途徑主要有三種：經典途徑、旁路途徑和凝集素途徑。這三種途徑最終都會激活C3轉化酶，這是補體激活的關鍵步驟，導致一系列級聯(lián)反應的發(fā)生，最終形成膜攻擊復合體（MAC），直接破壞病原體的細胞膜，導致其死亡。

補體系統(tǒng)在母乳中的存在

母乳中含有各種免疫因子，補體系統(tǒng)的成分也包括在內。這些成分通過母乳傳遞給嬰兒，為嬰兒提供額外的免疫保護。盡管嬰兒出生后自身的免疫系統(tǒng)尚未完全成熟，但母乳中的補體成分可以在一定程度上彌補這一缺陷，幫助嬰兒抵抗病原體的侵襲。

補體系統(tǒng)的存在，對嬰兒來說意義重大。它不僅增強了嬰兒的免疫防御能力，還通過調節(jié)腸道微生物組成，影響嬰兒的免疫發(fā)展和長期健康。通過母乳傳遞的補體成分，可以幫助嬰兒建立一個更加穩(wěn)定和有利于健康的腸道微生物環(huán)境。

母乳補體對嬰兒微生物組的影響

近年來，研究人員對母乳中補體系統(tǒng)成分如何影響嬰兒腸道微生物組進行了深入研究。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了母乳喂養(yǎng)的新層面，還強調了母乳在嬰兒免疫系統(tǒng)發(fā)展中的重要作用。

母乳補體的作用機制

母乳中的補體成分能夠直接作用于嬰兒腸道內的微生物，通過調節(jié)腸道微生物組的組成，為嬰兒提供第一道防線，抵御病原體侵襲。具體來說，母乳補體通過以下機制發(fā)揮作用：

直接殺菌作用：補體成分可以直接殺死或抑制某些病原性微生物的生長，減少它們在嬰兒腸道中的數(shù)量。

促進有益菌生長：通過抑制有害菌群，母乳補體為有益菌提供了生長的空間和條件，從而促進了健康微生物群落的建立。

增強嬰兒腸道屏障：補體成分還能增強嬰兒的腸道屏障功能，減少病原體通過腸道壁侵入體內的機會。

母乳中的補體成分能顯著改變嬰兒腸道內的微生物組成，使之更傾向于健康狀態(tài)。將母乳補體與非補體母乳喂養(yǎng)的嬰兒進行了比較，結果發(fā)現(xiàn)，補體母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道中有更多的益生菌，如乳酸菌和雙歧桿菌，而病原菌數(shù)量則顯著減少。

此外，母乳補體對抵御特定病原體感染方面也顯示出明顯優(yōu)勢。例如，補體成分能特別抑制某些引起腸道感染的細菌，如大腸桿菌和沙門氏菌，從而減少嬰兒患腸道感染的風險。

母乳補體對嬰兒健康的影響

通過調節(jié)腸道微生物組，母乳中的補體成分對嬰兒的健康產生了多方面的積極影響：

增強免疫力：健康的腸道微生物組有助于嬰兒免疫系統(tǒng)的成熟和發(fā)展，為嬰兒提供更強的免疫保護。

減少疾病風險：通過減少腸道中病原體的數(shù)量，母乳補體幫助嬰兒降低了患腸道感染及其他疾病的風險。

促進消化吸收：健康的腸道微生物組有助于食物的消化和營養(yǎng)素的吸收，對嬰兒的生長發(fā)育至關重要。

約翰·霍普金斯大學萬逢義團隊的研究發(fā)現(xiàn)

1月份發(fā)表于《細胞》雜志的萬逢義團隊的研究，揭示了母乳中補體系統(tǒng)如何通過調節(jié)嬰兒腸道微生物組來保護嬰兒免受腸道感染的新機制。這一發(fā)現(xiàn)不僅為母乳喂養(yǎng)的免疫保護作用提供了更深層次的理解，而且還為未來開發(fā)針對嬰幼兒腸道感染的預防措施提供了新的策略。

該團隊通過對母乳喂養(yǎng)的嬰鼠及其腸道微生物組的深入分析，探索了母乳中補體成分如何影響嬰兒腸道內微生物的組成和多樣性。研究團隊首先將補體充足的母乳與補體缺乏的母乳喂養(yǎng)給新生的小鼠，然后通過高通量測序技術分析了這兩組小鼠腸道中的微生物組成。

研究結果顯示，與補體缺乏母乳喂養(yǎng)的小鼠相比，補體充足母乳喂養(yǎng)的小鼠腸道中有益菌如乳酸菌和雙歧桿菌的比例顯著增加，而潛在致病菌的比例則明顯減少。這表明母乳中的補體成分能夠有效調節(jié)嬰兒腸道微生物組，促進有益微生物的增長，抑制有害微生物的生長，從而幫助嬰兒建立健康的腸道環(huán)境，增強其抵抗腸道感染的能力。

進一步的實驗揭示了母乳補體對腸道微生物組調節(jié)作用的可能機制。研究發(fā)現(xiàn)，母乳中的補體成分能直接與特定的微生物表面分子相互作用，促進其被嬰兒免疫系統(tǒng)識別和清除。此外，母乳補體還可能通過影響腸道黏膜的免疫反應，間接調節(jié)微生物組成，為嬰兒提供額外的保護。

模式圖（Credit: Cell）

該研究不僅揭示了母乳補體如何通過調節(jié)微生物組來保護嬰兒免受腸道感染的新機制，而且還強調了母乳喂養(yǎng)在促進嬰兒腸道健康和預防腸道感染方面的重要作用。這一發(fā)現(xiàn)有助于科學家和醫(yī)生更好地理解母乳喂養(yǎng)的健康益處，為推廣母乳喂養(yǎng)和開發(fā)新的嬰幼兒腸道健康促進策略提供了科學依據(jù)。

補體缺陷對嬰兒健康的影響

在探索母乳對嬰兒微生物組補充的研究領域中，補體缺陷母乳對小鼠后代的影響尤其值得關注。

補體缺陷母乳的影響

在母乳中，補體成分的存在對于嬰兒早期腸道微生物組的建立和健康維護至關重要。補體缺陷母乳喂養(yǎng)的小鼠后代更易受到腸道病原體的感染，這揭示了補體在母乳中的保護作用和對嬰兒腸道免疫系統(tǒng)成熟的重要貢獻。

腸道病原體感染的易感性增加：缺乏補體成分的母乳導致小鼠后代的腸道微生物組失衡，有益菌群減少，而致病菌如大腸桿菌和沙門氏菌等數(shù)量增加，從而增加了腸道感染的風險。

腸道屏障功能受損：補體成分的缺失還會影響到腸道黏膜的屏障功能，使得病原體更容易穿透腸壁，進入血液循環(huán)，引發(fā)全身性感染。

免疫系統(tǒng)發(fā)育延遲：補體缺陷母乳喂養(yǎng)的小鼠顯示出免疫反應能力下降，表明補體成分對于嬰兒免疫系統(tǒng)的成熟和功能發(fā)揮有重要作用。

研究表明，補體系統(tǒng)通過多種機制參與調節(jié)腸道微生物組成和維護腸道健康。在補體缺陷的情況下，這些機制受到干擾，導致嬰兒對腸道感染的抵抗力下降。

直接抑菌作用：補體成分可直接作用于病原體，促進其被清除。

調節(jié)免疫反應：補體參與調控腸道黏膜免疫反應，缺乏補體時，可能導致免疫反應異常，無法有效抵抗病原體侵襲。

促進有益菌生長：補體還可能通過影響腸道環(huán)境，間接促進有益菌的生長，維持腸道微生物組的平衡。

母乳中的母親補體可以保護嬰兒免受腸道感染的侵害（Credit: Cell Research）

母乳補體與嬰兒健康的機制

直接機制

母乳作為新生兒的首選營養(yǎng)來源，在支持嬰兒健康成長的過程中發(fā)揮著無可替代的作用。特別是母乳中的補體成分，它通過一種獨特的直接機制，對特定細菌如S. lentus進行作用，進而影響嬰兒腸道微生物組的組成，這一點在近年來的科學研究中得到了越來越多的關注和證實。

補體對特定細菌的直接作用

母乳中的補體成分能夠直接識別并結合到特定細菌的表面，通過激活補體系統(tǒng)中的一系列反應，最終導致細菌的溶解或死亡。例如，對于S. lentus這類細菌，補體通過直接與其表面分子相結合，觸發(fā)了補體系統(tǒng)的級聯(lián)反應，從而有效地清除了這些可能對嬰兒健康構成威脅的微生物。

細菌識別：補體系統(tǒng)中的分子如C3b能夠識別特定細菌表面的特征，從而開始補體激活過程。

免疫復合物形成：激活的補體分子會與細菌形成復合物，吸引免疫細胞，促進細菌的吞噬。

膜攻擊復合體（MAC）：在某些情況下，補體反應最終形成膜攻擊復合體，直接破壞細菌細胞膜，導致細菌死亡。

補體作用的影響

通過直接作用于特定細菌，母乳中的補體成分幫助嬰兒腸道建立了一個更為健康和平衡的微生物環(huán)境。這種環(huán)境對嬰兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育、營養(yǎng)物質的吸收以及對抗病原體的能力均有著至關重要的影響。

微生物組平衡：通過清除有害微生物，補體成分有助于保持腸道微生物組的平衡狀態(tài)，為有益菌的生長創(chuàng)造條件。

增強免疫力：健康的微生物組有助于刺激和訓練嬰兒的免疫系統(tǒng)，增強其抵御疾病的能力。

促進營養(yǎng)吸收：一個健康的腸道環(huán)境可以更好地促進營養(yǎng)物質的分解和吸收，支持嬰兒的生長和發(fā)育。

間接機制

母乳中的補體系統(tǒng)不僅通過直接殺菌的方式保護嬰兒免受病原體侵害，其間接機制對于維護嬰兒腸道健康同樣發(fā)揮著重要作用。這些間接作用主要通過影響腸道微生物組的組成及其功能，進而對嬰兒的腸道屏障等有著深遠的影響。

影響微生物組組成

母乳補體通過調節(jié)腸道環(huán)境，間接影響微生物組的多樣性和穩(wěn)定性。補體成分可以促進有益菌如乳酸菌和雙歧桿菌的增長，這些有益菌對嬰兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育和腸道健康至關重要。此外，通過抑制有害菌群的生長，補體幫助預防病原體的過度定植，減少腸道感染的風險。

促進益生菌增長：補體成分間接創(chuàng)造了一個對益生菌友好的腸道環(huán)境，有利于其繁殖和穩(wěn)定定植。

抑制病原體定植：通過調節(jié)腸道微生態(tài)平衡，補體成分幫助抑制潛在病原體的增長，保護嬰兒免受感染。

加強腸道屏障功能

腸道屏障是防止病原體和有害物質進入血液循環(huán)的重要防線。母乳中的補體成分通過間接機制加強了這一屏障功能，具體表現(xiàn)在提高腸上皮細胞的緊密連接，增強黏膜屏障的完整性，從而減少外界病原體和有害物質的穿透可能。

增加緊密連接蛋白表達：補體影響腸道細胞間的緊密連接蛋白表達，強化細胞間的連接，提高屏障功能。

促進黏膜屏障健康：補體成分間接促進腸道黏膜分泌物如黏液的產生，增加腸道黏膜屏障對病原體的防御能力。

支持免疫系統(tǒng)成熟

通過影響腸道微生物組的組成，母乳中的補體成分還間接促進了嬰兒免疫系統(tǒng)的成熟。一個健康的微生物組能夠刺激腸道免疫組織的發(fā)展，促進免疫細胞如T細胞和B細胞的成熟，提高嬰兒對各種病原體的免疫防御能力。

刺激免疫組織發(fā)展：腸道微生物組與腸道免疫組織如腸相關淋巴組織（GALT）的互動，促進免疫細胞的成熟和功能發(fā)揮。

調節(jié)免疫反應：通過影響腸道微生物組和腸道黏膜的互作，補體成分幫助調節(jié)免疫反應，防止過敏反應和自身免疫疾病的發(fā)生。

母乳補體研究的未來方向

探索更多微生物組成員的變化

隨著科學研究的不斷深入，人們對母乳中補體系統(tǒng)的了解日益增加，尤其是其如何通過影響微生物組來促進嬰兒健康。在這一領域，探索受母乳補體影響的更多微生物組成員變化，顯得尤為重要。這不僅有助于我們深入理解母乳喂養(yǎng)對嬰兒腸道健康的影響，而且還可能揭示新的預防和治療嬰幼兒腸道疾病的策略。

完善微生物組數(shù)據(jù)庫：通過識別和分類更多受母乳補體影響的微生物，可以豐富現(xiàn)有的微生物組數(shù)據(jù)庫，為科研人員提供更豐富的資源，促進微生物組研究的發(fā)展。

揭示微生物作用機制：不同微生物在嬰兒腸道中發(fā)揮的作用各不相同。深入探索這些微生物的功能，可以幫助我們更好地理解它們如何影響嬰兒的健康和疾病。

促進個性化營養(yǎng)方案的制定：通過了解特定微生物對嬰兒健康的影響，可以為每個嬰兒制定更為個性化的營養(yǎng)方案，從而促進其健康成長。

研究方向與方法

高通量測序技術：應用高通量測序技術對母乳及嬰兒腸道樣本進行深入分析，以識別受母乳補體影響的微生物種類和數(shù)量變化。

宿主-微生物互作研究：通過體外實驗和動物模型，研究母乳補體成分與特定微生物之間的互作機制，探索它們如何共同影響嬰兒健康。

臨床觀察研究：對不同母乳喂養(yǎng)條件下的嬰兒進行長期跟蹤觀察，分析微生物組變化與嬰兒健康狀況之間的關系。

期望成果與應用

新的健康指標：通過識別受母乳補體影響的關鍵微生物，這些微生物或其代謝物可能成為評估嬰兒健康狀況的新指標。

新的預防措施：深入了解母乳補體與微生物互作的機制，有助于開發(fā)新的預防嬰幼兒腸道疾病的策略和產品。

促進營養(yǎng)科學發(fā)展：這一研究領域的進展將為營養(yǎng)科學帶來新的理論和實踐，尤其是在嬰幼兒營養(yǎng)和健康管理方面。

Q&A

母乳補體對所有嬰兒都有益嗎？

母乳補體對于所有嬰兒來說，普遍被認為是有益的。它通過增強嬰兒的免疫力、調節(jié)腸道微生物組的平衡，以及提供必要的營養(yǎng)成分，幫助嬰兒抵抗疾病，促進健康成長。然而，也應注意到個體差異，極少數(shù)嬰兒可能因特定健康狀況而需要特別的營養(yǎng)方案。

如何通過飲食或其他方式增加母乳中的補體？

母親可以通過以下方式嘗試增加母乳中的補體含量：

均衡飲食：確保攝入足夠的蛋白質、維生素和礦物質，尤其是富含維生素C和E的食物，可以幫助提高補體的產生。

適當運動：適量的運動被證明可以提高免疫系統(tǒng)的功能，可能間接影響母乳中的補體水平。

充足睡眠：保證充足的睡眠時間和質量，有助于維持身體的免疫健康。

母乳補體缺乏會對嬰兒有什么長期影響？

母乳補體缺乏可能會使嬰兒在早期階段面臨更高的感染風險，長期來看，可能會影響嬰兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育，降低其對某些疾病的抵抗力。此外，補體在調節(jié)腸道微生物組成中的作用可能會影響嬰兒的消化系統(tǒng)發(fā)展和營養(yǎng)吸收。因此，對于補體缺乏的情況，建議咨詢醫(yī)生或營養(yǎng)師，以尋求專業(yè)的建議和可能的營養(yǎng)補充方案。

參考文獻

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來源：生物探索

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網址: Cell Research：防御與營養(yǎng)并重：揭示母乳如何塑造嬰兒的微生物群和免疫力@MedSci http://www.u1s5d6.cn/newsview56731.html