母乳喂養(yǎng)與新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎發(fā)病及預(yù)后關(guān)系的研究進(jìn)展

馮 桐(綜述)，詹江華(審校)

(天津市兒童醫(yī)院普外科，天津 300134)

壞死性小腸結(jié)腸炎(necrotizing enterocolitis，NEC)是新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房(neonatal intensive care unit，NICU)中最常見的、嚴(yán)重影響新生兒預(yù)后的胃腸道急腹癥[1]。該病以腹脹、胃潴留、血便、腹瀉為主要臨床表現(xiàn)，甚至?xí)霈F(xiàn)休克及多系統(tǒng)器官功能衰竭等，嚴(yán)重者可危及患兒生命，腹部X線片檢查以腸壁囊樣積氣為特征[2]。據(jù)美國兒童健康與人類發(fā)育研究所(national institute of child health and human development,NICHD)統(tǒng)計，活產(chǎn)兒NEC的發(fā)病率為0.05%～0.5%，占NICU患兒的2%～5%。研究發(fā)現(xiàn)，使用富含細(xì)胞的母乳治療Ⅰ期NEC嬰兒是完全可行的[3]。母乳中主要成分為乳鐵蛋白，還包含一些其他物質(zhì)，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸和牛磺酸等，其中在預(yù)防NEC中發(fā)揮作用的成分包括人乳低聚糖、生長因子、乳鐵蛋白、亞硝酸鹽等，這些成分在降低NEC發(fā)生率及病死率，減少并發(fā)癥的發(fā)生方面發(fā)揮了重要作用[4]。本文就母乳中成分與NEC發(fā)生機(jī)制之間關(guān)系進(jìn)行簡要綜述。

1 資母乳中不同成分與NEC發(fā)病及預(yù)后的影響

1.1人乳低聚糖 人乳低聚糖(human milk oligosaccharides，HMOs)是存在于人乳中以游離、非共軛形式存在的復(fù)合糖。HMOs由5種單糖組成：半乳糖、葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、巖藻糖和唾液酸衍生物N-乙酰神經(jīng)氨酸[5]。HMOs不能被胃酸破壞或消化酶分解，大多數(shù)HMOs可直接到達(dá)結(jié)腸，一部分HMOs被新生兒腸道細(xì)菌代謝，另一部分完整排泄到糞便中[6]。HMOs是一個母乳中有益物質(zhì)，Toll樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)會加重腸道損傷，HMOs很少被新生兒腸道吸收，但可以通過抑制TLR4來防止NEC的發(fā)生。TLR4是一種機(jī)體腸上皮細(xì)胞表面的一種受體，對微生物感染具有識別及感知功能，可參與免疫防御和炎癥反應(yīng)。新生兒可存在共菌定植現(xiàn)象，腸道病原菌和共生菌均可產(chǎn)生內(nèi)毒素-細(xì)菌脂多糖與脂磷壁酸，屬于Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)的配體，從而激活TLRs，致使腸黏膜進(jìn)一步損傷[1]，也就是說，TLR4可能會加重NEC的腸黏膜損傷。研究發(fā)現(xiàn)，人乳低聚糖2′-巖藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose，2′-FL)和6′-唾液酸乳糖通過抑制TLR4信號傳導(dǎo)來防止NEC的發(fā)生[7]。2′-FL還可以通過增強(qiáng)新生兒腸系膜血液灌注減輕NEC的嚴(yán)重程度。一項最新研究發(fā)現(xiàn)，二唾液酸乳糖-N-四糖(disialyllacto-N-tetraose，DSLNT)是HMOs中的一種重要物質(zhì)，較低的DSLNT濃度可以預(yù)測NEC，其敏感度為0.9，特異度為0.9[8]。母乳N-聚糖核心巖藻糖基化可促進(jìn)腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌的定植，調(diào)節(jié)Treg/Th17平衡，從而預(yù)防母乳喂養(yǎng)新生兒腸道炎癥[9]。

細(xì)胞培養(yǎng)和動物模型研究表明，HMOs可能通過其作為益生元、抗黏附劑、抗菌劑和細(xì)胞反應(yīng)調(diào)節(jié)劑的作用降低足月和早產(chǎn)兒NEC的發(fā)生率。然而，不同個體之間HMOs的吸收率各不相同，且補(bǔ)充多少HMOs與NEC、細(xì)菌定植和腸道通透性無關(guān)，只有2′-FL的吸收率與結(jié)腸內(nèi)的雙歧桿菌相關(guān)，但足月嬰兒配方奶和母乳中添加的2′-FL吸收率不高[10]。一項研究中發(fā)現(xiàn)，短期內(nèi)在配方奶中補(bǔ)充HMOs并不能明顯降低NEC發(fā)病率，而長期補(bǔ)充HMOs是否能有效的調(diào)節(jié)早產(chǎn)兒的腸道菌群以及配方乳中2′-FL的補(bǔ)充方式有待進(jìn)一步研究[8]。另有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)新生兒喂養(yǎng)一段時間后，補(bǔ)充HMOs可能會更有效，至于HMOs的具體補(bǔ)充量和補(bǔ)充的最佳時機(jī)有待進(jìn)一步研究[11]。HMOs通過維持杯狀細(xì)胞數(shù)量和通過PDI直接刺激muc2加工來挽救黏蛋白的損失[12]。

近期研究發(fā)現(xiàn)，NEC嬰兒的生態(tài)失調(diào)特征是γ-變形桿菌和陰性細(xì)菌的豐度增加[13]，而HMOs可以增加雙歧桿菌的生長和活性，調(diào)節(jié)腸道菌群，可能會減少NEC的發(fā)生，還可以通過減少絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)p38從而保護(hù)腸道上皮細(xì)胞[14]。未來的研究需要證實HMO對NEC環(huán)境中微生物的組成和代謝物有哪些影響；以及HMOs中的DSLNT是否可以通過調(diào)節(jié)微生物組或來降低NEC的發(fā)生率，如通過結(jié)構(gòu)特異性受體介導(dǎo)的方式改變免疫功能和減少導(dǎo)致壞死的炎癥來起作用[8]。

1.2生長因子 生長因子是一種能與特異性質(zhì)膜受體結(jié)合，促進(jìn)DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂的多肽。主要分為以下幾種，胰島素樣生長因子、表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)、血小板源性生長因子、成纖維細(xì)胞生長因子，轉(zhuǎn)化生長因子、神經(jīng)營養(yǎng)因子。其中，EGF可以通過激活表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)起到對腸道的保護(hù)作用。而研究發(fā)現(xiàn)，NEC可能不是由于EGFR表達(dá)減少，而是由于早產(chǎn)兒整體EGF濃度降低導(dǎo)致的[15]。研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充EGF可以保護(hù)腸黏膜，降低NEC的發(fā)生率和嚴(yán)重程度[16]。研究表明，EGF是NEC的一個可靠的標(biāo)志物，對于早產(chǎn)兒來說，胎齡越小，體內(nèi)含的EGF就越低，而母乳中EGF含量越高，這也說明了早期母乳喂養(yǎng)的重要性，低于8 pg/L可以預(yù)測NEC[17]。在NEC新生大鼠模型中，500 μg/L EGF的口服給藥可以有效地抑制腸道炎癥，從而影響腸道的屏障功能[18]。這使表皮生長因子應(yīng)用于臨床提供了可能性。

肝素結(jié)合表皮生長因子樣生長因子(heparin-binding EGF-like growth factor，HB-EGF)是EGF家族成員之一，以膜固定糖蛋白的形式表達(dá)于巨噬細(xì)胞表面，然后通過胞外區(qū)脫落蛋白釋放入血。研究發(fā)現(xiàn)，腸內(nèi)給予HB-EGF可通過降低黏附分子表達(dá)和中性粒細(xì)胞浸潤，促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞的交替激活以減弱炎癥反應(yīng)，改善腸道微環(huán)境，減少胎兒上皮細(xì)胞的凋亡，保護(hù)腸道屏障功能[19]。HB-EGF可以促進(jìn)腸神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元的分化，從而保護(hù)腸神經(jīng)系統(tǒng)免受NEC所致的損傷；且NEC患者外周血HB-EGF水平顯著降低，這表明未來HB-EGF可能會成為NEC的檢驗指標(biāo)之一，但目前未經(jīng)過大規(guī)模研究驗證[19]。雖然HB-EGF對腸道血管有保護(hù)作用，但需要更多的研究來闡明HB-EGF對NEC腸道微循環(huán)的影響，且HB-EGF尚未在人體中進(jìn)行試驗。

1.3乳鐵蛋白(lactoferrin，Lf) Lf是來自轉(zhuǎn)鐵蛋白家族的蛋白質(zhì)的糖蛋白，相對分子質(zhì)量約78 000的糖蛋白，含有691個氨基酸。在母乳中，Lf是乳清部分中含量最豐富的蛋白質(zhì)，它可以促進(jìn)胃腸黏膜的免疫穩(wěn)態(tài)，減少腸道損傷并促進(jìn)腸道修復(fù)，抑制有害細(xì)菌生長，激活免疫調(diào)節(jié)，降低早產(chǎn)兒晚發(fā)性膿毒癥的概率等[20]。人乳中的Lf還可以調(diào)節(jié)腸道菌群，使雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益的細(xì)菌增多，使高致病力的細(xì)菌減少?？傊?，Lf在預(yù)防感染、免疫調(diào)節(jié)和增強(qiáng)宿主防御方面起到重要作用[21]。

Lf是哺乳動物乳中的關(guān)鍵免疫營養(yǎng)素，對新生兒的腸道系統(tǒng)起到重大作用，N-D Embleton及W-O Tarnow-Mordi的大規(guī)模臨床研究中發(fā)現(xiàn)Lf并不能顯著降低NEC及晚發(fā)性敗血癥的風(fēng)險[22-23]，但這種免疫營養(yǎng)素可能不是孤立起作用的。有研究發(fā)現(xiàn)，Lf可以和益生菌聯(lián)合使用來降低NEC的發(fā)生率[21]。同時口服Lf和益生菌會影響益生菌的療效，但可以通過錯開給藥時間的方式來降低這方面影響[24]。另外，Lf不僅可以加入到新生兒母乳及配方乳中，還可以通過提高母親Lf的攝入量來起到相同的作用[25]。目前，Lf對NEC的具體作用，Lf的具體給藥方式及給藥時間均沒有明確，還需要進(jìn)一步的研究。

1.4亞硝酸鹽 人體內(nèi)硝酸鹽在微生物的作用下可還原為亞硝酸鹽，N-亞硝基化合物的前體物質(zhì)。一氧化氮(nitric oxide，NO)是一種對組織中血流量起到調(diào)節(jié)作用的血管擴(kuò)張劑。它在胃腸道中產(chǎn)生，可由飲食中的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化而成，從而起到調(diào)節(jié)腸道血流的作用。NO可能參與了新生兒呼吸、循環(huán)和代謝系統(tǒng)的改變，以此來幫助機(jī)體適應(yīng)環(huán)境變化。盡管與成年人相比，新生兒期亞硝酸鹽攝入的有效性尚不清楚，但早期母乳中的亞硝酸鹽似乎可以彌補(bǔ)腸道內(nèi)硝酸鹽-亞硝酸鹽-一氧化氮途徑的缺乏[26]。近幾十年來，人們對飲食中亞硝酸鹽會導(dǎo)致癌癥和正鐵血紅蛋白血癥的嚴(yán)重?fù)?dān)憂已經(jīng)減少，取而代之的是對心血管益處的新發(fā)現(xiàn)。在新生兒期，NO的增加可以降低白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素1β等促炎因子的表達(dá)，減輕腸組織損傷[27]。然而，在新生兒補(bǔ)充亞硝酸鹽之前，必須進(jìn)行仔細(xì)的檢查，并權(quán)衡風(fēng)險與益處。

1.5免疫球蛋白A(immunoglobulin A，IgA) IgA是母乳中生物活性成分，對新生兒微生物群有一定作用。IgA是人乳中含量最豐富的抗體，是初乳總蛋白的主要部分。母體乳腺產(chǎn)生的IgA經(jīng)過蛋白水解分裂釋放出分泌型IgA(secretory IgA，sIgA)，運(yùn)輸?shù)侥溉橹小Ｄ溉閟IgA通過抑制病原體附著在黏膜表面，中和微生物毒素，提供被動免疫，為新生兒腸黏膜提供關(guān)鍵的抗菌防御。

在產(chǎn)后期間，母乳中sIgA水平會隨著時間的推移而降低。目前認(rèn)為早產(chǎn)兒和足月兒母乳sIgA濃度沒有差別[28]。母乳sIgA可以促進(jìn)共生微生物群的定居，降低模式識別受體的活性，并隨后在腸上皮內(nèi)發(fā)生下游炎癥反應(yīng)。成熟母乳中sIgA水平升高的體液反應(yīng)是對母親或嬰兒感染的反應(yīng)。對單純配方奶喂養(yǎng)的早產(chǎn)兒，其IgA相關(guān)腸道細(xì)菌極低。與對照組相比，NEC患兒的未結(jié)合IgA的腸道細(xì)菌水平更高。這表明，腸道中IgA濃度不足和IgA結(jié)合細(xì)菌減少可能是NEC發(fā)病風(fēng)險增加的原因[29]。在一個NEC新生小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，缺乏IgA母乳喂養(yǎng)的小鼠死亡率增加，這說明含IgA的母乳可以有效防止NEC的發(fā)生。研究表明，孕婦壓力可以影響母乳IgA水平，降低孕婦的壓力可以預(yù)防NEC，將來的研究需要闡明IgA控制和改變新生兒腸道細(xì)菌定植的機(jī)制。另外，需要從微生物組方向進(jìn)一步研究，將保護(hù)性抗體更合理的加入到配方奶中[28]。

1.6母乳外泌體 外泌體是乳汁中高濃度的細(xì)胞外囊泡，直徑為30～150 nm，在初乳中含量較高。外泌體含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和遺傳物質(zhì)，可以在細(xì)胞之間運(yùn)輸以介導(dǎo)細(xì)胞間通訊和免疫反應(yīng)；此外，外泌體可以被腸上皮細(xì)胞吸收，發(fā)揮體外功能[30]。人乳來源的外泌體能抑制脂多糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)杯狀細(xì)胞產(chǎn)生黏液，減少NEC的發(fā)生[31]。

母乳外泌體可以減少腸上皮細(xì)胞的炎癥及損傷，從而預(yù)防NEC，相比于傳統(tǒng)的離心提取法，外泌體可以由外泌體分離試劑盒提取[32]；另外，巴氏殺菌不會改變外泌體的有益特性[33]。一項新的研究發(fā)現(xiàn)，人羊水干細(xì)胞的外泌體可以治療NEC初期患兒[34]。需要進(jìn)一步的研究來確定外泌體的理想劑量、最佳給藥途徑，以及哪些成分是有益的。

2 母乳喂養(yǎng)有助于降低NEC發(fā)生，改善預(yù)后

母乳中有多種免疫保護(hù)因子，有些保護(hù)因子(如免疫球蛋白等)可直接進(jìn)入患兒體內(nèi)，在新生兒體內(nèi)建立屏障，保護(hù)其不受感染；另一些保護(hù)因子(如乳鐵蛋白等)一方面可以減少多種致病菌在胃腸道中的繁殖，還可以幫助益生菌定植、促進(jìn)腸道屏障及防御功能成熟，進(jìn)一步減輕炎癥早期的反應(yīng)。這兩種方式不僅可以降低NEC的發(fā)病率，還能通過對發(fā)生NEC患兒的近期、遠(yuǎn)期均起到保護(hù)作用。

綜上所述，母乳中不但對新生兒生長、免疫穩(wěn)態(tài)和腸道成熟起到重要作用。母乳中的重要營養(yǎng)素，包括免疫球蛋白、生長因子、細(xì)胞因子和免疫細(xì)胞，也可以通過母乳從母親傳遞給新生兒。這些成分可以調(diào)節(jié)腸道細(xì)胞增殖和分化，并影響腸道微生物定植的能力，對嬰兒新陳代謝和神經(jīng)發(fā)育、腸道微生物穩(wěn)態(tài)和抵抗NEC均起到重要作用。母乳可以通過這些因素來降低NEC的發(fā)病率并改善預(yù)后。目前為止，母乳喂養(yǎng)預(yù)防NEC發(fā)生的機(jī)制是非常復(fù)雜的，仍需深入探索，但母乳喂養(yǎng)應(yīng)該被提倡，因為它可以降低NEC的發(fā)生率。