研究人員早就知道,母親的母乳為新生兒提供了關鍵的營養,而接種了特定致病細菌或病毒疫苗的母親的抗體可以透過母乳傳遞給嬰兒。現在,威爾康奈爾醫學研究人員進行的一項新的臨床前研究發現,腸道有益細菌自然誘導的一組特定抗體可以透過母乳從母親轉移給嬰兒,並幫助嬰兒抵禦感染引起的腹瀉疾病該研究說明,增強母親體內這些“自然產生”的抗體可能會增強嬰兒對引起傳染性胃腸道疾病的細菌病原體的免疫力。

在 6 月 10 日發表在《科學免疫學》期刊上的這項研究中,研究小組重點研究了一類名為 IgG 的抗體,它有助於清除體內的傳染性細菌和病毒。關於腸道細菌自然誘導的 IgG 抗體如何影響嬰兒腸道免疫力,人們知之甚少。因此,研究人員使用小鼠模型來確定這些 IgG 抗體如何從母親的血液轉移到母乳中,以及它們如何保護幼鼠免受囓齒類檸檬酸桿菌(相當於人類致病性大腸桿菌)的侵害,這種細菌會導致潛在危險腸道感染

“我們發現這些 IgG 抗體可以保護嬰兒免受腸道感染,我們可以增強這種保護,”兒科系兒科免疫學助理教授、Gale 成員、資深作者 Melody Zeng 博士說。和威爾康奈爾醫學院的艾拉·德魯基爾兒童研究所。

正如在接種了 COVID-19 mRNA 疫苗的婦女的母乳中檢測到針對 SARS-CoV-2 病毒的抗體一樣,研究人員試圖通過誘導 IgG 抗體來提供額外的保護,以防止嬰兒腸道感染。就這樣轉移了。他們利用腸道細菌中的一種成分開發了一種疫苗,然後在雌性小鼠懷孕前對其進行了免疫接種。

 Zeng 博士說:“同樣的概念,即疫苗接種可以提高母親的 IgG 抗體濃度,並將這種免疫力轉移給嬰兒,這可以保護人類嬰兒。” “這一策略尤其有利於早產兒,因為他們患腹瀉疾病的風險往往要高得多。”

一般來說,此類感染對幼兒構成重大危險。根據世界衛生組織的數據,腹瀉疾病是五歲以下兒童的第二大死亡原因。

在他們的實驗中,包括共同第一作者 Katherine Sanidad 博士和 Mohammed Amir 博士在內的研究人員(兩人都是 Zeng 實驗室的博士後)首先證明,當透過母乳傳遞給幼年小鼠時,IgG 可以阻止致病細菌附著其自身進入嬰兒腸道內壁,這是感染的早期步驟。

他們還研究了 IgG 如何與另一組微生物(生活在腸道中的有益細菌)相互作用,以促進嬰兒腸道細菌的健康發育。科學家發現這些微生物有助於免疫系統的發育和功能。例如,有用的細菌訓練免疫系統識別其致病原。

這項研究還揭示了這些保護性 IgG 抗體的長期影響。從未從母親那裡獲得 IgG 的小鼠腸道內會形成異常的微生物群落,從而導致其免疫系統發生變化。具體來說,研究人員發現產生 IL-17 的腸道免疫細胞有所增加,IL-17 是一種與發炎性疾病相關的促發炎細胞因子。成年後,缺乏 IgG 的小鼠更容易受到與發炎性腸道疾病相關的異常發炎的影響。

“我們的研究結果確實強調了母乳哺餵的好處,無論是對後代免疫系統的即時發育還是長期發育,” Zeng博士說。

參考文獻:

  1. Katherine Z. Sanidad, Mohammed Amir, Aparna Ananthanarayanan, Anvita Singaraju, Nicholas B. Shiland, Hanna S. Hong, Nobuhiko Kamada, Naohiro Inohara, Gabriel Núñez, Melody Y. Zeng. Maternal gut microbiome–induced IgG regulates neonatal gut microbiome and immunityScience Immunology, 2022; 7 (72) DOI: 10.1126/sciimmunol.abh3816
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