新近发表于顶尖学术期刊《细胞》的一篇研究论文中，科学家们确定影响免疫系统发育，减少全身炎症的关键时机在于出生后的前100天。也就是说，常见的过敏，哮喘等与免疫反应有关的疾病，“病根子”竟可追溯到刚出生的头几个月！这项研究还首次确定，婴儿肠道内有一种特殊的婴儿双歧杆菌（Bifidobacterium infantis）非常重要。通过额外补充这类“好细菌”，协助消化吸收母乳中的营养成分，可以调节免疫细胞的发育，从而提高人体控制炎症的能力。
在来到这个世界的最初几个月里，对于几乎还是白纸一张的适应性免疫系统，周遭的细菌、病毒、营养物质等环境因素起到了重要的塑造作用。例如，有害的细菌或炎症环境对初始T细胞的刺激，可能使之开始攻击体内正常的健康细胞。另一方面，正如这项研究发现的，“好细菌”可以使初始T细胞避免产生与免疫疾病相关的反应。科学家们在先前的一些研究中曾注意到，在自身免疫疾病发病率较低的地区，一种叫做“双歧杆菌”的肠道细菌在母乳喂养的婴儿体内很常见。这是因为母乳中含有丰富的人乳寡糖（简称HMO），人类只有依靠双歧细菌才能进行消化。在这项研究中，科学家们发现了母乳、双歧杆菌和免疫系统发育之间的联系。“我们发现，那些肠道菌群能够分解HMO的婴儿，肠道和血液中的炎症都更轻。”研究人员总结说。
本论文的一部分研究结果基于2014年至2019年出生于瑞典斯德哥尔摩的200多名主要由母乳喂养的婴儿。另一组试验则由40名出生于美国加州的母乳喂养婴儿参与，研究人员给其中半数婴儿额外补充了一种EVC001菌株——这种双歧杆菌表达的基因可以完全代谢母乳中的HMO。综合来看，研究人员们评估了双歧杆菌（能分解HMO）及其他肠道细菌对免疫系统的影响。
研究人员发现，肠道菌群中缺少有益微生物的新生儿，无法完全代谢母乳中的HMO。相应的，他们的免疫细胞网络会发育紊乱，全身炎症也会显著增加。进一步体外实验表明，这些肠道细菌的代谢物影响了初始T细胞的分化。未补充“好细菌”EVC001的婴儿，即便采用母乳喂养，其初始T细胞也倾向于分化为辅助T细胞Th2和Th17，而这两种类型的T细胞与自身免疫疾病的关系密切。相反，在补充EVC001菌株的婴儿体内，初始T细胞朝Th1类型分化，这种免疫细胞能让机体做出适当的免疫应答并清除病原体。不仅如此，EVC001还会有助于免疫系统产生更多的干扰素IFNβ，意味着机体控制炎症和清除感染的能力更强。
研究结果还显示，婴儿双歧杆菌EVC001在消化掉HMO后，代谢产物吲哚乳酸（ILA）还会放大一种名为Galectin-1的免疫调节因子，从而有效地使Th2和Th17沉默。研究人员介绍，Galectin-1的发现是肠道“好细菌”具有抗炎作用的关键机制。在一些地区，儿童青少年患哮喘、1型糖尿病和炎症性肠病（如克罗恩病）等自身免疫性疾病的发病率正在上升。“这一研究成果的潜在应用之一是找到预防方法，帮助免疫系统建立调节机制来降低日后过敏、哮喘和自身免疫疾病的风险。”这篇论文的通讯作者、儿科医生Peter Brodin说，“并且我们认为，除了预防，这项研究发现的机制最终还可能找到治疗这些疾病的新方法。”研究人员介绍，未来他们希望继续追踪这些参与试验的婴儿，看看他们在长大后是否会出现湿疹、哮喘、过敏等问题。他们还计划开展一项改善肠道细菌的新试验，最终希望帮助所有的婴儿在人生之初拥有更健康的免疫系统。
参考资料：
[1] Betrany Henrick et al., (2021) Bifidobacteria-mediatedimmune system imprinting early in life. Cell Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.05.030
[2] First months decisive for immune systemdevelopment. Retrieved June 21, 2021 from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-06/ki-fmd061621.php
[3] New research is first to show how keygut bacterium trains infant immune system. Retrieved June 21 from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-06/cp-nr061621.php
