Cell：母乳喂养对塑造婴儿的微生物和促进肺部健康至关重要

　　

在婴儿出生的第一年，母乳调节着婴儿的微生物组合或微生物组。一项新的研究表明，这反过来又降低了孩子患哮喘的风险。

由纽约大学朗格尼健康中心和马尼托巴大学的研究人员领导的这项研究结果表明，母乳喂养超过三个月有助于婴儿消化系统和鼻腔(呼吸道上部)微生物群的逐渐成熟。相反，在三个月前停止母乳喂养会扰乱微生物群的发育速度，并与学龄前哮喘的高风险有关。

母乳中的一些成分，如被称为人乳低聚糖的复合糖，只能在某些微生物的帮助下被分解。这为能够消化这些糖的微生物提供了竞争优势。相比之下，在三个月之前断奶的婴儿，如果完全依赖配方奶喂养，就会成为一组不同微生物的家园——这些微生物将帮助婴儿消化配方奶中的成分。虽然许多在配方奶粉中茁壮成长的微生物最终会出现在所有婴儿身上，但研究人员表明，它们的过早到来与哮喘风险增加有关。

“就像起搏器调节心脏的节奏一样，母乳喂养和母乳设定了微生物在婴儿肠道和鼻腔内定植的速度和顺序，确保这一过程有序、及时地发生，”该研究的共同高级研究员、计算生物学家Liat Shenhav博士说。“健康的微生物群发育不仅仅是拥有合适的微生物。它们还需要在正确的时间以正确的顺序到达，”纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)、系统遗传学研究所(Institute for Systems Genetics)和该校微生物系的助理教授申哈夫(Shenhav)说。

在这项研究中，Shenhav也是纽约大学Courant数学科学研究所的助理教授，他与曼尼托巴大学跨学科哺乳中心主任、儿科和儿童健康教授Meghan Azad博士合作。

另一项重要的研究发现是，在早期断奶的儿童肠道中，一种名为侏儒瘤球菌的细菌比纯母乳喂养的儿童出现得更快。众所周知，这种细菌参与了短链脂肪酸分子的产生，以及氨基酸色氨酸的形成和分解。在之前的研究中，色氨酸及其代谢物都与免疫系统的调节和破坏有关，包括哮喘风险的增加。该研究的作者指出，除了帮助消化之外，婴儿的微生物群在免疫系统的发育中起着至关重要的作用。

这项研究发表在9月19日的《细胞》在线杂志上，该研究追踪了婴儿出生后第一年肠道和鼻子中微生物的起起落落，以及母乳喂养和母乳成分的细节。所有的孩子和他们的母亲都参加了儿童队列研究(CHILD Cohort Study)，这是一项长期研究项目，研究了3500名从子宫到青春期处于不同生命阶段的加拿大儿童。

儿童队列研究提供的数据使研究人员能够从一系列其他环境因素中理清母乳喂养对婴儿微生物组的影响，包括产前吸烟、抗生素和母亲的哮喘史。

即使考虑到这些因素，他们发现母乳喂养的持续时间仍然是孩子微生物组成的重要决定因素。他们还利用这些微生物动力学和牛奶成分的数据来训练一个机器学习模型，该模型可以提前数年准确预测哮喘。最后，他们创建了一个统计模型来了解因果关系，该模型表明母乳喂养降低哮喘风险的主要方式是通过塑造婴儿的微生物群。

Shenhav说:“我们开发的算法为婴儿第一年生命中的微生物动力学以及这些微生物如何与婴儿相互作用提供了有价值的见解。”“这些见解使我们能够超越识别关联，提高我们做出预测和探索因果关系的能力。

“我们的研究强调了母乳喂养对婴儿微生物群的深远影响，以及母乳喂养在支持呼吸健康方面的重要作用。通过揭示母乳保护作用背后的机制，正如本研究所证明的那样，我们的目标是以数据驱动的方式为国家母乳喂养和断奶指南提供信息。

她补充说:“通过进一步的研究，我们的发现也可能有助于制定策略，防止至少三个月不能母乳喂养的儿童患哮喘。”