母乳寡糖調(diào)節(jié)新生兒腸道粘膜免疫系統(tǒng)發(fā)育的生理機(jī)制研究獲進(jìn)展

　　母乳作為嬰幼兒的天然食品，含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠促進(jìn)新生兒大腦、腸道和免疫系統(tǒng)的快速發(fā)育。母乳寡糖（HMOs）是牛奶中含量第三高的活性成分，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并表征了200多種單獨的寡糖，包括中性寡糖和酸性寡糖。初乳含有比成熟乳更多的活性寡糖。HMOs能夠通過減少白細(xì)胞粘附和通過凝集素受體DC-SIGN[16]、2-巖藻糖基乳糖（2'-FL）和唾液酸（α2，3）乳糖（3SL）與樹突細(xì)胞特異性結(jié)合通過CD14/TLR4調(diào)節(jié)炎癥等多種方式，調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生、防止炎癥性腸病的發(fā)展和調(diào)節(jié)腸粘膜免疫的發(fā)展，具有廣泛的抗炎活性。

　　HMOs能夠幫助新生兒腸道粘膜免疫系統(tǒng)發(fā)育和建立一個健康的腸道內(nèi)部微生物菌群，**限度地降低消化道疾病的發(fā)生，為新生兒消化和免疫系統(tǒng)的發(fā)育和成熟提供保護(hù)。

　　嬰兒腸道的粘膜和更深層含有許多免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞。這些細(xì)胞通過模式識別受體（PRRs）識別與微生物病原體相關(guān)的分子模式（PAMPs）調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，并將腸粘膜免疫系統(tǒng)從先天免疫轉(zhuǎn)變?yōu)檫^繼免疫，維持免疫耐受和平衡。腸道巨噬細(xì)胞是體內(nèi)最常見的白細(xì)胞之一，它們通過促進(jìn)清除凋亡細(xì)胞、傷口愈合和免疫調(diào)節(jié)在粘膜穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。除了經(jīng)典的炎癥反應(yīng)，腸道巨噬細(xì)胞可以被觸發(fā)成為抗炎、吞噬中性粒細(xì)胞和凋亡細(xì)胞碎片。腸道巨噬細(xì)胞能夠通過PRR激活，替代性表達(dá)或分泌抗菌因子、蛋白水解酶、趨化因子和抗炎細(xì)胞因子，如IL-10、IL-4和IL-6、IL-1R拮抗劑，以及生長因子，如血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（VEGF）和胰島素樣生長因子(IGF)-1等，實現(xiàn)腸道炎癥反應(yīng)后，在愈合過程中從炎癥到增殖的轉(zhuǎn)變。

　　外泌體 (尺寸為40~150nm)、微泡和多囊泡內(nèi)體(MVE)(尺寸為100~1000nm)是不同形式的細(xì)胞外載體(EV)，它們是從細(xì)胞內(nèi)體腔分泌的小包膜顆粒。EVs大量存在于人體體液中，例如血液、尿液、母乳和唾液。外泌體的分泌受到嚴(yán)格控制，它們在細(xì)胞間通訊、細(xì)胞內(nèi)運輸和生理調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。外泌體膠囊含有大量生物活性成分，如蛋白質(zhì)、miRNAs和碳水化合物（糖蛋白）等，執(zhí)行復(fù)雜多樣的生理功能，并且通過靶細(xì)胞內(nèi)吞作用的方式，成為靶向細(xì)胞特異攝取活性物質(zhì)的天然方式之一。目前，已經(jīng)在母乳外泌體中發(fā)現(xiàn)了執(zhí)行生物學(xué)功能和調(diào)節(jié)嬰兒免疫系統(tǒng)發(fā)育的多種成分，例如免疫調(diào)節(jié)蛋白、miRNAs等。作為在嬰兒腸道粘膜免疫系統(tǒng)的發(fā)育中起著關(guān)鍵作用的HMOs，長期以來被認(rèn)為作為“游離糖”分布于母乳之中。到目前為止，母乳外泌體中關(guān)于主要活性成分的HMOs的具體情況知之甚少。

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室劉樹柏研究組使用Nanosight和NanoView外泌體動態(tài)研究技術(shù)實時動態(tài)分析、鑒定母乳外泌體的特性（尺寸、濃度），并采用高分辨率質(zhì)譜分析和鑒定母乳外泌體中所包封的活性寡糖特征譜。同時，采用THP-1分化的巨噬細(xì)胞作為細(xì)胞模型，結(jié)合全轉(zhuǎn)錄組表達(dá)譜分析、熒光圖像分析和小鼠細(xì)菌感染炎癥模型等，探索HMOs的轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)機(jī)制。結(jié)果直接表明，HMEOs通過外泌體吞噬作用進(jìn)入巨噬細(xì)胞，激活替代激活信號通路，從而調(diào)節(jié)腸粘膜免疫發(fā)育中的信號傳導(dǎo)，抑制細(xì)菌感染引起的過渡炎癥反應(yīng)及其引起的組織損傷。這些發(fā)現(xiàn)揭示HMOs從母親到新生兒的天然運輸途徑，闡明了HMOs在嬰兒粘膜保護(hù)和粘膜免疫系統(tǒng)發(fā)育和成熟中的作用，為利用HMOs治療嬰幼兒腸道細(xì)菌感染性炎癥疾病提供了新的思路和策略。

　　相關(guān)研究揭示了HMOs利用外泌體轉(zhuǎn)運到巨噬細(xì)胞，解析其調(diào)節(jié)腸道粘膜免疫系統(tǒng)分化和成熟的關(guān)鍵信號通路，抑制粘附侵襲性大腸桿菌(AIEC)感染的新機(jī)制。外泌體包裹的HMOs揭示了一種實現(xiàn)HMOs調(diào)節(jié)新生兒腸道粘膜免疫系統(tǒng)發(fā)育的生理機(jī)制，為HMOs治療嬰幼兒腸道細(xì)菌感染性疾病采用外泌體樣顆粒將HMOs運輸?shù)狡涮囟?xì)胞提供了新思路和策略。