在2017年,辛辛那提儿童医院的研究人员揭示了使用抗生素保护新生儿免受危险感染的长期后果——永久性发育不良的免疫系统,这使得儿童在未来肺部感染中更容易出现不良结果。
现在,一项于2025年6月9日发表在《细胞》杂志上的研究详细说明了抗生素相关免疫干扰的机制,并提出了逆转或最小化这种风险的方法。
“这些显著的发现表明,我们或许可以通过靶向补充来保护高危婴儿。我们的团队测试了一种补充剂,在小鼠中取得了积极的结果,但在临床建议之前,这需要更多的测试和人体临床试验确认。”辛辛那提儿童医院围产医学研究所的新生儿科医生Hitesh Deshmukh博士说。
抗生素的双刃剑
这项研究主要由辛辛那提儿童医院的MD/PhD学生Jake Stevens和Erica Culberson(两人都是Albert B. Sabin学者)在四年间完成。他们发现,接触过抗生素的婴儿在肺部产生的特异性“记忆”T细胞较少,这是免疫系统对抗呼吸道感染的第一线防御者。
“我们发现肠道微生物组充当了发育中的免疫系统的教师,”Culberson说。
“当抗生素干扰这一自然教育过程时,就像从教科书中删除了关键章节。免疫系统从未学到关于对抗呼吸道感染的关键课程。”Stevens补充道。
两个婴儿的故事
该研究比较了暴露于氨苄西林、庆大霉素和万古霉素(这些抗生素常用于孕妇和新生儿)的小鼠和人类婴儿与那些保持自然肠道细菌的婴儿的数据。差异非常明显:
- 接触过抗生素的小鼠和人类婴儿肺部的保护性CD8+ T细胞数量显著减少
- 这些婴儿形成“组织驻留记忆细胞”的能力受损,这些特化的免疫细胞生活在肺部,提供快速的再感染保护
- 在小鼠模型中,免疫缺陷持续到成年期,表明免疫发育发生了永久性变化
微生物连接
研究团队发现了一种将肠道细菌与肺部免疫联系起来的具体机制。他们发现,一种常见的有益细菌——双歧杆菌,在健康的婴儿肠道中产生一种名为肌苷的分子。这种代谢物对于适当的免疫细胞发育至关重要。
“可以将肌苷视为一种分子信使,”Deshmukh说。“它从肠道传递到发育中的免疫细胞,告诉它们如何正确成熟并为未来的感染做好准备。”
当抗生素消灭这些有益细菌时,肌苷水平急剧下降,免疫细胞无法接收到适当的发育信号。研究团队发现,这种干扰影响了一个名为NFIL3的主调控蛋白,该蛋白控制T细胞的成熟和功能。
从小鼠到人类:普遍的发现
重要的是,Stevens和Culberson在人类婴儿中验证了他们的发现。通过分析因各种原因死亡的婴儿的肺组织,他们证实了接触过抗生素的人类婴儿表现出与小鼠相同的免疫缺陷。
接触过抗生素的婴儿肺部的流感特异性记忆T细胞较少,当受到病毒蛋白挑战时,其免疫反应能力也较弱。他们的组织基因表达模式与老年人相似,老年人同样容易受到呼吸道感染的影响。
潜在解决方案:肌苷补充
最令人兴奋的是,当研究团队给接触过抗生素的婴儿小鼠补充肌苷时,他们观察到了免疫功能的显著恢复。治疗效果包括:
- 恢复正常的T细胞发育模式
- 改善保护性记忆细胞的形成
- 增强对流感感染的抵抗力
- 减轻感染发生时的病情严重程度
下一步
Deshmukh及其同事强调,抗生素仍然是救命药物,应在必要时使用。
“然而,这些发现表明,临床医生在孕期和婴儿早期应谨慎使用抗生素,并考虑使用益生菌或益生元干预来支持健康的微生物组发展。”Deshmukh说。
同时,还需要进一步研究以探索肌苷补充对高危婴儿的潜在价值,并开发其他策略来保护接触过抗生素的婴儿免受未来的呼吸道感染。
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