作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2021/8/23 14:43:25
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母乳糖类有助治疗和预防新生儿感染

 

 

组链球菌(橙色)与人中性粒细胞发生吞噬作用时的扫描电镜图像(蓝色)。图片来源:美国国家过敏和传染病研究所

B组链球菌(GBS)的细菌是导致新生儿血液感染、脑膜炎和死产的常见原因。尽管GBS感染通常可用抗生素治疗或预防,但这种细菌正变得越来越有耐药性。现在,研究人员发现,人乳寡糖(HMOs)——母乳中丰富的短链糖分子有助预防人类细胞、组织和小鼠中的GBS感染。他们认为,有一天,HMO获能取代抗生素治疗婴儿和成人的感染。研究人员在近日举行的美国化学学会秋季会议上报告称。

“我们之前已经证明,从不同母亲的母乳中分离出来的HMOs混合物具有抗GBS的抗菌活性。”范德比尔特大学教授Steven Townsend课题组研究生Rebecca Moore在会议上介绍说,“我们想从这些体外研究中跳出来,看看HMO是否可以防止孕妇和怀孕小鼠的细胞和组织感染。”

根据美国疾病控制与预防中的数据,美国每年约有2000名婴儿感染GBS,其中4%~6%的婴儿死于这种疾病。这种细菌通常在分娩过程中从母亲传染给婴儿。对GBS检测呈阳性的孕妇,通常会在分娩期间静脉注射抗生素,以防止在出生后第一周出现的早期感染。

研究者发现,配方奶喂养的婴儿晚发感染(发生在出生后一周到三个月)的发生率高于母乳喂养的婴儿,这表明母乳中的因素有助于预防GBS。如果是这样的话,母乳中的糖或许可以取代抗生素,因为抗生素除了杀死有益细菌外,还因为抗生素耐药性的增加而变得越来越无效。

研究人员研究了来自几位母亲的联合HMO对胎盘免疫细胞(巨噬细胞)和妊娠膜感染GBS的影响。“我们发现HMOs能够完全抑制巨噬细胞和细胞膜上的细菌生长,所以我们很快转向研究小鼠模型。”Moore说,他们检查了HMOs是否可以防止GBS是否可以用过怀孕小鼠的生殖道传播,结果发现在生殖道的五个不同部位,HMO治疗显著降低了GBS感染。

为了弄清楚哪些HMOs和其他寡糖具有这些抗菌作用以及为什么,研究人员建立了两种人工微生物组,其中有GBS和有益的唾液链球菌种在组织培养板上生长,用半透膜分开。接着,研究人员添加了婴儿配方奶粉中经常添加的低聚糖,即从植物中提取的半乳糖低聚糖(GOS)。在没有糖的情况下,GBS抑制了“有益”细菌的生长,但GOS帮助了这种有益细菌的生长。Moore解释说:“我们得出的结论是,GBS会产生抑制生长的乳酸,然后当我们添加寡糖时,有益物种可以把它作为一种食物来源来克服这种抑制。”

有些令人惊讶的是,他们在该系统中测试的第一个HMO并没有这种效果,但Townsend表示,很可能是母乳中超过200种独特糖中的一种或多种在人工微生物组分析中显示出活性。该小组计划找出答案。研究人员说,HMOs能够治疗和预防GBS感染的原因可能有两个方面:它们作为一种抗黏剂,防止病原体黏附在组织表面并形成生物膜;它们还可以作为一种益生元,支持有益细菌的生长。

“健康管理组织的历史和人类一样悠久,而细菌还没有发现它们。据推测,这是因为牛奶中含有太多的维生素,而且它们在婴儿的成长过程中不断变化。”Townsend说,“但如果我们能更多地了解它们的工作原理,就有可能用HMO的混合物治疗不同类型的感染,也许有一天它会成为成人和婴儿抗生素的替代品。”

 
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