由辛辛那提儿童基金会的专家领导的一项研究报告称,在小鼠中,通过在怀孕期间操纵母亲的微生物群,可以降低胆道闭锁的风险
信用:辛辛那提儿童 胆道闭锁是一种罕见的疾病,当一组脆弱的树状导管将胆汁从肝脏输送到肠道时,就会结疤并堵塞
虽然一些治疗方法可以减缓损伤,但大多数胆道闭锁的儿童在没有肝移植的情况下会死亡
然而,当怀孕的老鼠被喂食丁酸盐(一种来自肠道细菌的食物补充剂)时,它们的大部分幼崽在暴露于导致致命胆道闭锁的感染后存活了下来
这项新研究的合著者,发表于1月11日
2022年10月10日,发表在《自然通讯》上的文章说,这是因为接受强化饮食的母亲将更健康的肠道细菌混合物转移给了新生儿,这反过来帮助他们抵抗疾病
“其他研究表明,母体将微生物群转移给婴儿,可能会改变晚发型疾病的易感性,如过敏、肥胖,甚至心脏病
我们的研究表明,这种转移对新生儿期开始的疾病也有影响,如胆道闭锁,”Jorge Bezerra医学博士说,他是辛辛那提儿童医院胃肠病学、肝病学和营养科主任,也是这项新研究的资深作者
存活率的差异惊人
当新生小鼠接触一种已知会导致胆道闭锁的病毒时,服用丁酸盐的母亲所生的小鼠中约有60%存活,相比之下,接受典型食物和水的母亲所生的小鼠中只有20%存活
然后,在进一步的测试揭示了肠道细菌的健康组合产生的哪种化合物提供了最强的保护后,研究小组将存活率提高到了83%
这种关键的化合物被证明是谷氨酰胺——也是一种广泛可用的食物补充剂
然而,研究小组在幼崽出生后直接给它们注射谷氨酰胺,而不是把谷氨酰胺喂给它们的母亲
Bezerra说,这些来自不同方法的不同结果表明,在向人类母亲提出建议之前,有必要进行更多的研究,看看她们可以做些什么来降低孩子患胆道闭锁的风险
什么是丁酸盐和谷氨酰胺? 丁酸盐是一种短链脂肪酸,由人类代谢,但依赖我们的肠道细菌产生
当我们肠道中的细菌分解不可消化的植物纤维时,我们得到丁酸盐
研究人员称,与研究中的小鼠一样,患有胆道闭锁的人类婴儿体内的丁酸盐含量通常非常低,这使得从丁酸盐饮食中观察到的有益效果值得进一步研究
没有尝试过丁酸盐饮食预防胆道闭锁的人体临床试验
在典型的人类饮食中,谷氨酰胺是一种有用的蛋白质,主要来自肉类和奶制品,以及一些高蛋白植物性食物
研究小组报告说,具体来说,谷氨酰胺直接支持胆管组织的健康
令人有些惊讶的是,高纤维植物性饮食的粗略等价物将揭示一种主要以动物为基础的食品的重要性
Bezerra说:“我们认为新生儿肠道产生的丁酸盐也丰富了肠道腔内制造谷氨酰胺的细菌种群。”
“这两种分子都很重要,谷氨酰胺是胆管细胞的生存因子,而丁酸盐可能会抑制有害的免疫反应
似乎两者共同降低了胆道损伤的风险
分析复杂关系的复杂研究 发表在《自然通讯》上的这项研究包括在过去多年研究的基础上,利用几种新的和成熟的技术,梳理出一种罕见疾病是如何受到我们的免疫系统和生活在我们肠道中的细菌之间相互作用的影响的
除了Bezerra之外,这项工作还涉及到四位联合主要作者和来自辛辛那提儿童、辛辛那提大学和中国几个机构的19位其他科学家
该团队受到之前一项研究的启发,该研究报告称,具有高水平乳球菌的小鼠似乎对胆道闭锁有抵抗力
这种细菌是已知的几种产生丁酸盐的细菌之一
这篇新论文使用流式细胞术来深入了解肝组织中哪些类型的细胞受到丁酸盐的影响,指出这种物质在幼崽感染引发疾病的病毒后会急剧降低炎症免疫系统的反应
该团队还使用DNA测序来分析肠道细菌的数量,这表明在母亲被喂食丁酸盐后,母亲和新生儿微生物群之间有一个共同的分子特征
后来,该团队使用质谱来量化细菌产生的几种物质,这些物质可能是有益效果的原因
这项研究将肠道中的两种物质归结为高丁酸盐饮食导致的急剧增加:次黄嘌呤和谷氨酸盐
研究小组通过将肌苷和谷氨酰胺这两种物质注射到诱发胆道闭锁的幼鼠体内来评估这两种物质
谷氨酰胺显示出强大的益处,83%的幼崽抵抗胆道闭锁,而肌苷没有显示出益处
虽然丁酸盐饮食似乎限制了组织损伤免疫系统对感染的过度反应,但谷氨酰胺特别支持胆管上皮细胞的健康
这对胆道闭锁的婴儿意味着什么? 目前,除了肝移植外,没有治疗胆道闭锁的方法
如果手术进行得足够早,Kasai手术可以通过恢复疤痕堵塞的胆管树的胆汁流量来延长生存期
但是这种方法并不能治愈
如果这些基于老鼠的发现成功转化为人类疾病,这一发现可能会在未来几年改变许多胆道闭锁儿童的护理
但是许多问题仍有待回答
目前还无法预测哪些新生儿会出现胆道闭锁,这反过来又使得很难知道哪些孕妇应该考虑尚未开发的补充剂
虽然有些胆道闭锁病例是由病毒感染引起的,但许多儿童的具体病因尚不清楚
目前还不知道是否有足够强的丁酸盐安全剂量来预防胆道闭锁;谷氨酰胺也是如此
任何潜在治疗的时机也有待研究
例如,即使谷氨酰胺治疗可以保护胆管免受疾病的损伤,也不清楚谷氨酰胺是否可以帮助修复损伤和/或帮助重新打开已经堵塞的胆管
“虽然我们看到了许多潜在的影响,但仅靠我们的工作不足以做出任何临床建议,”Bezerra说
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