hmo和哮喘

hmo和哮喘

珍妮特·弗里克

加拿大研究人员表示,母乳寡糖(HMOs)可能提供了解释母乳喂养在预防哮喘方面益处的“缺失环节”。来自马尼托巴大学温尼伯分校的Meghan Azad和他的同事假设,这种效果是通过hmo增强肠道微生物群(细菌)的能力来实现的,而肠道微生物群反过来又会影响免疫系统对哮喘的围产期规划。他们在《儿科学前沿》上的一篇评论中写道:“有证据支持存在一个‘关键时期’,在这个时期,肠道菌群塑造了婴儿的免疫系统,从而在以后的生活中对哮喘的易感性。

全球哮喘负担

哮喘是一种终生的慢性炎症性气道疾病,是最常见的慢性健康问题之一。这是一种非传染性疾病,影响到全世界近4.4亿人,是儿科发病的主要原因,影响到约七分之一的学龄儿童。BOB线上娱乐[3,4]哮喘,一种通常发生于生命早期的疾病,其特征是反复发作的呼吸困难和喘息。发作时,支气管内壁膨胀,导致气道狭窄,从而减少空气进出肺部的流量。虽然常见,但永远不应该忘记哮喘是致命的。2016年,全球负担疾病协作组织估计,全球有42万人死于哮喘,相当于每天有1000多人死亡但就哮喘负担而言,哮喘死亡人数只是“冰山一角”。仅在美国,每年治疗哮喘的费用估计就高达560亿美元,其中很大一部分是间接费用,比如工作或上学损失的天数。

哮喘是一种复杂的多因子疾病,其病因被认为是遗传易感性、宿主因素和环境暴露(包括营养、感染和过敏致敏)之间的相互作用虽然有治疗哮喘的方法,如打开肿胀气道的支气管扩张剂和减少炎症的皮质类固醇,但没有长期的治愈方法。没有人会争辩说,与其治疗哮喘症状,不如从一开始就预防病情的发展。越来越多的证据表明,哮喘的预防应在生命早期着手。

母乳喂养和哮喘之间联系的证据

1990年,南安普顿大学的大卫·巴克首次提出了健康与疾病的发展起源假说(DOHaD),该假说认为,在生命早期的关键时期,营养和环境暴露有能力影响成年疾病,如肥胖、高血压、糖尿病和哮喘母乳喂养是生命早期遇到的一个因素,已被证明与哮喘易感性有关。一般来说,母乳喂养被认为可以预防哮喘,尽管一些研究产生了相互矛盾的结果。在加拿大健康婴儿纵向发展(CHILD)研究中,由Azad领导的研究人员对加拿大各地近3500个家庭进行了从怀孕到幼儿期的前瞻性纵向队列调查,发现母乳喂养可以在婴儿出生后的第一年防止喘息这种保护是剂量依赖性的,纯母乳喂养减少了62%的喘息,部分母乳喂养减少了37%。在第二项研究中,利用相同的CHILD队列,Azad和同事发现,到三岁时,纯母乳喂养的婴儿患哮喘的风险低于用母乳和一些表达奶、母乳和配方奶喂养的婴儿,[8]

一项对1983年至2012年期间进行的117项研究的元分析支持了母乳预防哮喘的观点,该分析显示,母乳喂养与哮喘风险降低22%有关,在儿童早期观察到的效果最强然而,在英国生物银行的一项涉及50多万受试者的研究中,母乳喂养的有益效果不那么明显。该研究表明,母乳喂养对非特应性哮喘有保护作用,但对特应性哮喘没有保护作用此外,BOB线上娱乐其他研究表明,母乳喂养对哮喘没有影响,甚至母乳喂养是儿童后期和成年期哮喘的一个危险因素

梅根·阿扎德对这些相互矛盾的发现提出了一些可能的解释,包括描述母乳喂养的不同方式,比如“纯母乳喂养、全母乳喂养、主要母乳喂养或部分母乳喂养”,这使得很难比较不同研究的结果。Azad.[13]写道:“如果没有关于母乳喂养的专一性和持续时间的信息,就不可能检查‘剂量效应’,这有助于评估因果关系。此外,BOB线上娱乐“反向因果关系”,即结果先于并导致暴露的变化,提供了不一致的另一个原因。在哮喘和母乳喂养的情况下,她建议,如果母亲注意到婴儿有哮喘的早期迹象,可能会有动机延长母乳喂养时间,从而掩盖了保护作用,甚至导致错误的负面联系。

解释母乳喂养如何预防哮喘的理论包括母乳喂养通过DNA甲基化(向DNA中添加甲基)影响表观遗传编程,以及哺乳的物理效应导致肺容量和气流增加但是,母乳对健康肠道菌群发展的影响是预防哮喘的主要因素。母乳都提供益生菌(研究表明它含有多达600种不同的细菌)[16]和HMOs,这是一种生前不可消化的碳水化合物,是有益细菌的选择。

hmo是什么?

人乳寡糖(HMOs)是人乳中第三丰富的成分,仅次于乳糖(另一种糖)和脂肪。虽然到目前为止已经确定了超过150种不同的hmo,[17,18]它们的组成遵循一个基本蓝图,连接5个构建模块(葡萄糖、半乳糖、n -乙酰氨基葡萄糖、焦糖和唾液酸),这些构建模块以各种不同的连锁模式组合在一起,可能是线性的或分支的,并以不同的同分异构体形式出现

每个母亲都产生独特的hmo特征,其中最极端的变化取决于该妇女是否是分泌2/FUT2基因的“分泌者”,该基因编码a-1,2焦点转移酶,该酶将焦点添加到α -1,2键的寡糖链上。结果是这样的母亲在牛奶中有较高的2 '焦酰乳糖(2'FU)含量;而缺乏这种酶(被称为无分泌酶)的母亲则没有这种酶,或者水平低得多。

虽然从直觉上看,hmo应该提供丰富的能量来源,但现实情况是,人类婴儿不具备消化它们所需的酶。结果是,hmo未经消化通过胃和小肠,到达大肠,通过为构成肠道菌群的数百种细菌中的少数几种提供食物来源,塑造了婴儿的肠道菌群,主要是拟杆菌和双歧杆菌。对此的直接证据来自一项研究,该研究表明,随着双歧杆菌数量的增加,粪便中hmo的数量也会减少总的来说,hmo对肠道菌群的影响是刺激有益细菌的生长,同时抑制有害细菌

此外,hmo可通过“诱骗”活性间接影响肠道菌群的组成,其中它们与细胞表面聚糖具有结构同源性,阻止细菌与肠道上皮结合还有一种可能是,hmo可能对肺部产生直接影响,因为大约1%的hmo被周围循环吸收,为hmo影响婴儿除肠道以外身体部位的微生物群落,包括气道和鼻咽腔开辟了道路

肠道菌群在哮喘发展中的作用

越来越多的证据表明,肠道菌群提供了不同HMO图谱之间的联系,并发展了免疫系统调节对过敏(包括哮喘)的保护。

1989年,大卫·斯特拉坎提出了“卫生假说”,探讨了儿童时期缺乏微生物接触如何导致肠道菌群紊乱,以及在以后的生活中对无害抗原的异常免疫反应,从而导致哮喘等疾病一项研究表明,在一周和一个月大的时候,患有哮喘的儿童肠道总菌群多样性低于没有哮喘的儿童

出生时,免疫系统由t辅助性细胞2型(Th2)主导,随着儿童的发育,该细胞转变为Th1和th17表型。[25,26]在婴儿早期,这一过渡(Th2到Th1)的延迟与发生包括哮喘在内的特应性疾病的风险增加有关在独立的研究中已经证明,微生物群刺激调节性T细胞,帮助监控Th1/ Th2平衡。[28,29] Azad写道:“因此,早期生命菌群的破坏可能导致一些免疫参数的改变,包括调节性T细胞增殖,Th17反应,所有这些都有助于哮喘的发展。

卫生保健组织和哮喘之间联系的证据

迄今为止,母乳中HMO成分与过敏之间联系的最有力证据来自使用CHILD队列进行的研究。在这里,来自加州大学圣地亚哥分校的Lars Bode对421名母亲在出生后3到4个月的母乳样本进行了HMO含量分析,并对一岁大的婴儿进行了皮肤刺刺试验,以检查对常见过敏原(包括某些食物)的致敏性。结果显示,59名婴儿(14%)显示对一种或多种食物过敏原致敏,虽然没有单个HMO与食物致敏相关,但HMO的总体轮廓似乎发挥了作用博德在当时发表的一份新闻稿中说:“我们的研究已经确定了一种‘有益的’HMO档案,它与儿童一年内较低的食物致敏率有关。”“据我们所知,这是研究婴儿HMO和过敏发展之间关系的最大研究,也是第一个评估整体HMO概况的研究。”

接下来,Azad和Bode计划使用Bode的分析平台进行前瞻性研究,探索哮喘诊断和婴儿喂养暴露,包括牛奶中不同的HMO成分对哮喘后续发展的影响。

最终,如果研究能够确定预防哮喘的HMO谱,这就为从一开始预防哮喘开辟了道路。但直到最近,hmo的益处仅限于母乳喂养的婴儿,因为不可能从其他地方获得hmo来添加到配方奶中。然而,德国公司

Jennewein Biotechnologies GmbH开发了一种独特的基于细菌发酵的HMO生产工艺,允许工业规模合成一系列HMO,包括
2 ' -焦酰乳糖,3-焦酰乳糖,3 ' -唾液烯基乳糖,6 ' -唾液烯基乳糖,乳-n -四糖,乳-n -新四糖和乳-n -三糖。这种hmo的工业化生产提供了大量生产保护性hmo并将其添加到配方中的机会。此外,由于母亲会产生独特的hmo配置,这就有可能测试她们的牛奶,看它是否含有保护性配置,如果不补充母乳中缺失的hmo。在未来,这样的创新为哮喘的预防提BOB体育官方APP在线苹果供了可能。

引用:

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