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功能|《自然》子刊：媽媽給的不只是抗體！科學家揭示，母乳能夠被嬰兒腸道微生物轉化為芳香乳酸，調節免疫細胞功能的機制丨科學大發現

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母乳喂養-雙歧桿菌-嬰幼兒免疫系統發育 ， 這三者之間的分子機制終于又有了新進展 。
最近由丹麥技術大學的Henrik M. Roager教授主導的一項研究 ， 通過對嬰幼兒糞便樣品中菌群和代謝產物的測序分析 ， 以及一系列體外培養實驗 ， 揭示了嬰兒腸道中的雙歧桿菌通過芳香乳酸脫氫酶（ALDH）將母乳中的碳水化合物和芳香族氨基酸轉化成芳香乳酸 ， 調節免疫細胞功能的機制 。 該文章發表在 Nature Microbiology 雜志[1] 。

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【功能|《自然》子刊：媽媽給的不只是抗體！科學家揭示，母乳能夠被嬰兒腸道微生物轉化為芳香乳酸，調節免疫細胞功能的機制丨科學大發現】圖1. 文章來源
母乳是很多新生兒寶寶首選的食物來源 ， 不僅可以提供營養 ， 還可以幫助寶寶預防一定的病原微生物感染 ， 并影響腸道菌群的構成 。 母乳喂養的寶寶腸道中的雙歧桿菌通常占比更高 ， 因為雙歧桿菌擅長代謝母乳里的碳水化合物 ， 比如人乳寡糖（HMOs） ， 從而在嬰兒腸道中處于競爭優勢地位 。 不僅如此 ， 有研究甚至從母乳中分離出了活的雙歧桿菌菌株[2] ， 說明母乳不僅通過營養物質影響腸道菌群組分 ， 還可以直接傳遞益生菌至嬰兒體內 。
雙歧桿菌不僅能夠幫助代謝營養物質 ， 還 影響新生兒早期免疫系統發育 ， 抑制過度的免疫反應， 缺乏雙歧桿菌的嬰幼兒在成長過程中出現過敏和哮喘的幾率更高[3] 。 然而雙歧桿菌的代謝產物對免疫細胞功能調控的分子機制還不清楚 。
為了回答這一問題 ， Henrik M. Roager教授實驗室的科研人員們募集了59名健康的非早產丹麥嬰幼兒 ， 平均年齡9.1個月 ， 仍接受母乳的有24人 ， 已斷奶或沒有接受過母乳喂養的有35人 。 首先采集了這些嬰幼兒的糞便進行16S rRNA基因測序和超高性能液相色譜-質譜（UPLC-MS）檢測其中的菌群組分以及代謝產物水平 。
果然 ， 在喝母乳的寶寶腸道中雙歧桿菌相對含量更高 ， 并且兩組寶寶糞便中的雙歧桿菌種類不同 ，喝母乳寶寶組腸道內富集了嬰兒型雙歧桿菌 ， 主要包括 B. longum，B. bifidum 和 B.breve， 另一組更多的是非母乳型雙歧桿菌/后天型雙歧桿菌, 包括 B. adolescentis，B.animalis/pseudolongum 和 B. catenulatum， 看來嬰兒時期的食物來源也決定了寶寶體內雙歧桿菌的種類 。
在代謝產物方面 ，母乳喂養寶寶的糞便中吲哚乳酸（ILA）、4-羥基苯基乳酸（4-OH-PLA）、苯乳酸（PLA）這三種芳香乳酸的含量高于不喝母乳這一組 ， 并且這三種芳香乳酸的含量 僅與“嬰兒型雙歧桿菌” B. longum，B. bifidum 和 B. breve 這三株菌株的豐度呈顯著正相關， 另外還發現芳香族丙酸、芳香族氨基酸 ， 以及芳香乙酸的含量和這幾株雙歧桿菌的豐度呈負相關 。
在另一組更小的寶寶（0-6個月）糞便中也觀察到了類似的腸道菌群結構 ， 以及嬰兒型雙歧桿菌和芳香乳酸的正相關性 。

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圖2. a-b母乳喂養組（紅）和斷奶組（藍）寶寶腸道菌群組分相似度以及雙歧桿菌含量情況
那么是否是這三株雙歧桿菌將芳香族丙酸、芳香族氨基酸轉化成了芳香乳酸呢？
為了驗證這一假設 ， 科研人員在厭氧環境下對12株雙歧桿菌菌株進行了體外培養 ， 培養的過程中分別添加了葡萄糖或人乳寡糖作為唯一的碳水化合物來源 ， 并且添加了三種芳香族氨基酸 。 結果發現 B. bifidum，B. breve , B. longum ssp. longum，B. longum ssp. infantis 和 B. scardovii 這幾種雙歧桿菌能夠大量合成上述的三種芳香乳酸 ， 而且在以人乳寡糖作為碳水化合物來源時的產量更高 。