在美国,每年有约360万名婴儿出生,其中约80%在出生后的第一个月内开始母乳喂养。母乳喂养对母亲和婴儿都有已知的益处,可以降低母亲患乳腺癌、卵巢癌、2型糖尿病和高血压的风险,同时支持婴儿的营养和免疫系统。但由于怀孕和哺乳期的研究长期不足,我们对这些益处背后的科学机制仍不完全了解。
来自Salk研究所的免疫学家正在改变这一现状,他们从绘制怀孕和哺乳前免疫细胞迁移图谱开始研究。利用动物研究以及人类母乳和组织样本,研究人员发现,在怀孕和哺乳期间,乳腺中存在大量被称为T细胞的免疫细胞,其中一些细胞是从肠道迁移而来的。这些细胞可能对母亲和婴儿的健康都有支持作用。
这项于2025年7月29日发表在《自然·免疫学》(Nature Immunology)上的研究成果,有助于解释母乳喂养的诸多优势,为无法母乳喂养的母亲提供新的解决方案,并可能指导改善母乳产量和质量的饮食决策。
“通过研究免疫细胞在怀孕和哺乳期间的变化,我们发现了很多令人兴奋的现象,尤其是哺乳期乳腺组织中免疫细胞数量显著增加,而这种增加需要微生物的存在。”研究资深作者、助理教授迪普希卡·拉马南(Deepshika Ramanan)表示。
我们已知的内容:婴儿通过母乳获得肠道细菌和抗体
大多数母乳喂养研究集中在母乳成分与婴儿健康之间的关系。这些研究,包括拉马南此前的工作,表明婴儿通过母乳获得重要的肠道细菌和抗体,为他们正在发育的免疫系统打下关键基础。然而,关于这一时期母亲身体变化的研究仍较少。
乳腺免疫环境的一些特征可以从母乳成分研究中推断出来。例如,母乳中抗体的存在意味着必须有产生抗体的免疫细胞(称为B细胞)存在。但很少有研究直接观察乳腺组织本身的免疫细胞活动。
新发现:母亲的肠道微生物促进乳腺中的免疫细胞
“真正令人兴奋的是,我们不仅在乳腺中发现了更多的T细胞,还发现其中一些T细胞实际上来自肠道。”该研究第一作者、拉马南实验室的研究生阿比盖尔·贾施(Abigail Jaquish)表示,“我们认为它们可能以类似支持肠道组织的方式支持乳腺组织。”
研究人员首先在哺乳前后不同阶段的小鼠乳腺组织中进行研究。通过比较这些样本,他们发现三种类型的T细胞数量在增加:CD4+、CD8αα+和CD8αβ+ T细胞。
这一发现引起了研究团队的兴趣,因为这些T细胞亚型属于一类特殊的免疫细胞——上皮内淋巴细胞(intraepithelial lymphocytes)。上皮内淋巴细胞存在于黏膜组织中,例如肠道或肺部等暴露于外界物质的软组织。由于这些组织更容易受到侵害,上皮内淋巴细胞作为“驻留”免疫细胞,驻扎在组织中随时准备应对威胁。
研究人员注意到,这些CD4+、CD8αα+和CD8αβ+ T细胞以与它们在其他黏膜组织上皮排列相同的方式排列在乳腺上皮上。更重要的是,这些T细胞亚型具有肠道驻留细胞的表面蛋白特征,表明T细胞在肠道和乳腺之间发生了迁移。综合来看,这些变化正在促使乳腺从非黏膜组织转变为黏膜组织,为哺乳期乳腺暴露于外部环境(包括母亲皮肤和婴儿口腔中的微生物)做好准备。
但这是否也发生在人类身上?研究人员对加州大学圣地亚哥分校人类母乳研究所数据库中的人类乳腺和母乳样本进行调查后发现,答案是肯定的——人类体内这些上皮内淋巴细胞的对应细胞也显示出相同的趋势。
研究团队带着最后一个问题回到小鼠模型:这些乳腺中的T细胞是否会像肠道中的T细胞一样受到微生物的影响?他们比较了生活在正常环境和无菌环境中的小鼠乳腺,发现暴露于微生物的小鼠中这三种T细胞亚型的表达水平明显更高。这一发现表明,母亲的微生物群调节了哺乳期间T细胞的数量,从而可能影响乳腺免疫屏障的强度。
总体来看,T细胞的产生在微生物的帮助下增强,T细胞从肠道迁移到乳腺,乳腺也从非黏膜组织转变为黏膜组织。
未来研究方向:这种肠道-乳腺免疫轴如何影响我们世代的健康?
“我们现在对母亲免疫系统在这一关键时期的变化有了更深入的了解,”拉马南说,“现在我们可以利用这些信息,开始探索这些免疫细胞对母亲和婴儿健康的直接影响。”
研究人员推测,激素可能影响这些变化,整体目标是保护母亲免受外界感染。但它们如何影响泌乳、母乳质量以及母亲和婴儿的健康,仍是下一步需要破解的问题。
“这个领域还有太多研究要做——我们才刚刚开始,”贾施补充道。“如果我们观察到肠道和乳腺之间存在联系,那么身体中还有哪些其他相互作用可能发生?还有哪些因素可能影响我们传给后代的母乳?”
了解怀孕和哺乳期间母亲免疫细胞的变化,可以影响多代人,因为母亲向婴儿传递免疫和微生物组的过程不断重复。这一研究也可能为无法母乳喂养的母亲提供解决方案,例如通过帮助自然产乳的疗法,或开发提供类似免疫支持的更先进配方奶粉。随着肠道与乳腺之间联系的日益清晰,科学家未来或许可以建议促进乳腺和母亲健康的饮食,并优化母乳质量。
其他作者包括Salk研究所的Eleni Phung和Isabelle Bursulaya;哈佛医学院的Xutong Gong、Silvia Galvan-Pena、Ian Magill、Diane Mathis和Christophe Benoist;丹娜-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的Pilar Baldominos、Eleonara Marina和Judith Agudo;加州大学圣地亚哥分校的Kerri Bertrand和Christina Chambers;伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的Andrés R. Muñoz-Rojas;以及ImmgenT联盟成员。
这项研究得到了Damon Runyon Dale F. Frey奖、加州大学圣地亚哥分校PiBS T32、美国国立卫生研究院(RO1-AI150686、R24-072073、NCI CCSG P30 CA014195、NIA圣地亚哥Nathan Shock中心P30 AG068635、NCI CCSG: P30 CA01495、S10 OD023689、S10 OD034268)、查普曼基金会(Chapman Foundation)和赫姆斯利慈善信托基金(Helmsley Charitable Trust)的支持。
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