当婴儿来到这个世界时，一个微生物世界也随之进入婴儿体内。
向苏斯博士致歉，关于发育中免疫系统如何与占据婴儿肠道的微小"房客"和平共处的故事可以这样描述：
"哦，你将遇见的微生物！它们大多数是好的，至少是低调的，但有些是恶棍、小偷和骗子。"
在肠道中定植的大多数微生物是有益或无害的，但少数可能是致命的，婴儿的免疫系统必须学会区分两者。
Fred Hutch癌症中心免疫学家Meghan Koch博士最近在《科学》杂志上发表的一项研究描述了这种学习过程如何在小鼠出生后第一周开始，通过母乳传递的母体抗体实现。
Koch及其团队发现的这一机制调节了发育中免疫系统，使其不会对发育过程中遇到的无害微生物或新食物过度反应。
更深入了解其在小鼠中的工作原理，可能有助于揭示人类如何进化出解决同一问题的方法，并为新生儿和婴儿的食物过敏提供潜在疗法。
母亲通过母乳传递免疫力的主流模型存在缺陷
Koch在Fred Hutch基础科学部的实验室专注于研究母亲和婴儿免疫系统在出生前后的相互作用。她探究这些相互作用如何训练婴儿发育中免疫系统，与出生后立即定植在哺乳动物肠道的复杂微生物群落（即新兴微生物组）建立并维持健康平衡。
众所周知，母亲通过母乳传递的抗体可以调节肠道免疫力，但Koch希望了解维持微生物组与婴儿免疫系统之间平衡的具体机制。
当前主流模型主要基于对成年小鼠的研究，这些抗体通常针对通过污染食物或水摄入的细菌、病毒、寄生虫等肠道病原体。
但婴儿肠道与成人不同，其中的微生物群落也存在差异。
在小鼠中发现关键机制
为理清母体抗体、肠道微生物群和婴儿免疫系统之间的相互作用，研究团队开发了基因工程小鼠模型，使他们能够精确控制抗体转移时间及其他变量。
"我们可以先移除所有因素再逐一添加，"Koch表示，"通过这种方式，我们能够进行多种操作并操控这些方面。"
主导研究的博士后研究员Meera K. Shenoy博士开发了一种方法：从完全没有接收母体抗体的幼崽开始，在受控条件下系统性地逐一引入抗体，并观察结果。
"在使用基因小鼠模型的研究中，笼子间微生物群差异常造成干扰，因此我需要区分母体抗体与母体微生物的影响，"现为新加坡免疫学网络首席研究员的Shenoy解释道，"通过分离不同抗体亚型并喂给同窝幼崽，我们能确保观察到的发育差异源于摄入的抗体类型而非微生物群差异。"
研究团队确认母乳抗体至关重要，其中一类称为免疫球蛋白G（IgG）的抗体在塑造发育中免疫系统方面尤为关键。
他们发现，给未接收任何母体抗体的幼鼠喂食IgG可恢复其正常免疫功能。无论小鼠在西雅图还是加利福尼亚州伯克利饲养，IgG均有效，尽管两地幼崽肠道微生物群落不同。
研究显示，IgG的作用具有长效性：即使喂食低剂量IgG，其调节免疫反应的效果可持续数周，而此时IgG已无法检测。
Koch提出了关键问题："当IgG已不存在时，它是如何在后期改变免疫反应的？"
虽然尚未完全解答，但研究已勾勒出大致图景：IgG的所有作用都发生在生命第一周，此时抗体与肠道内无害细菌结合形成复合物。
正常情况下，该复合物会保留在肠道内，但在生命第一周，肠壁通透性足以让复合物穿过进入体内，被幼崽发育中免疫系统感知。
免疫系统由此熟悉了这些IgG结合的微生物并容忍其存在，仅对真正威胁发起全面攻击。
该机制训练免疫系统不对肠道中安家的有益微生物过度反应。
Koch团队还探究了IgG是否调节对食物中可能引发过敏反应分子的免疫反应。他们发现，在生命第一周给幼鼠喂食IgG，使其在断奶后数周对新膳食蛋白表现出更高耐受性。
IgG具有广泛抑制效果，能防止免疫系统对新食物过度反应。
对人类健康的启示
小鼠哺乳期间传递给幼崽的IgG含量远高于人类母乳。因此，人类母乳中IgG的功能尚未引起足够科学关注。
现有少数关于人类母乳IgG的研究主要聚焦其抗感染作用，而非其帮助婴儿维持与微生物组健康平衡的机制。
Koch推测人类可能以类似方式利用IgG，或已进化出利用IgG近亲——免疫球蛋白A（IgA）实现相同功能的机制。
了解其在人类中的作用需要更多研究，但Koch的研究表明：无法或选择不哺乳的妇女的新生儿，可能受益于生命最初三天内补充IgG。
"我们认为乳汁IgG可能有其作用，且含量不高也无妨，因为它只需在生命最初关键期发挥作用，"Koch表示。
这可能有助于婴儿应对食物过敏问题。
但Koch强调，通过母乳传递的母体抗体对生存并非至关重要，此项研究不应引发新一轮母乳喂养焦虑。
"那些未从母亲获得抗体的小鼠同样健康，"她指出。
此外，进行母乳喂养的人类母亲可能并不总是传递Koch研究的关键抗体，但其婴儿发育依然正常。
然而，从基础层面理解这一机制可能产生重要洞见，有助于从一开始就改善婴儿肠道健康。
"研究乳汁中的这些成分并理解其功能很有意义，"Koch说，"潜在地，我们可以利用这些知识提供帮助。了解越多，作为越有效。"
本研究获得华盛顿研究基金会两项博士后奖学金、Fred Hutch癌症中心免疫治疗综合研究中心奖、Pew慈善信托基金，以及Hartwell基金会、Rita Allen基金会、Fred Hutch癌症中心微生物组研究计划综合研究中心和Kenneth Rainin基金会的资助支持。
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