母乳喂养与新生儿坏死性小肠结肠炎发病及预后关系的研究进展

冯 桐(综述)，詹江华(审校)

(天津市儿童医院普外科，天津 300134)

坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis，NEC)是新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit，NICU)中最常见的、严重影响新生儿预后的胃肠道急腹症[1]。该病以腹胀、胃潴留、血便、腹泻为主要临床表现，甚至会出现休克及多系统器官功能衰竭等，严重者可危及患儿生命，腹部X线片检查以肠壁囊样积气为特征[2]。据美国儿童健康与人类发育研究所(national institute of child health and human development,NICHD)统计，活产儿NEC的发病率为0.05%～0.5%，占NICU患儿的2%～5%。研究发现，使用富含细胞的母乳治疗Ⅰ期NEC婴儿是完全可行的[3]。母乳中主要成分为乳铁蛋白，还包含一些其他物质，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质、脂肪酸和牛磺酸等，其中在预防NEC中发挥作用的成分包括人乳低聚糖、生长因子、乳铁蛋白、亚硝酸盐等，这些成分在降低NEC发生率及病死率，减少并发症的发生方面发挥了重要作用[4]。本文就母乳中成分与NEC发生机制之间关系进行简要综述。

1 资母乳中不同成分与NEC发病及预后的影响

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离、非共轭形式存在的复合糖。HMOs由5种单糖组成：半乳糖、葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、岩藻糖和唾液酸衍生物N-乙酰神经氨酸[5]。HMOs不能被胃酸破坏或消化酶分解，大多数HMOs可直接到达结肠，一部分HMOs被新生儿肠道细菌代谢，另一部分完整排泄到粪便中[6]。HMOs是一个母乳中有益物质，Toll样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)会加重肠道损伤，HMOs很少被新生儿肠道吸收，但可以通过抑制TLR4来防止NEC的发生。TLR4是一种机体肠上皮细胞表面的一种受体，对微生物感染具有识别及感知功能，可参与免疫防御和炎症反应。新生儿可存在共菌定植现象，肠道病原菌和共生菌均可产生内毒素-细菌脂多糖与脂磷壁酸，属于Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)的配体，从而激活TLRs，致使肠黏膜进一步损伤[1]，也就是说，TLR4可能会加重NEC的肠黏膜损伤。研究发现，人乳低聚糖2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose，2′-FL)和6′-唾液酸乳糖通过抑制TLR4信号传导来防止NEC的发生[7]。2′-FL还可以通过增强新生儿肠系膜血液灌注减轻NEC的严重程度。一项最新研究发现，二唾液酸乳糖-N-四糖(disialyllacto-N-tetraose，DSLNT)是HMOs中的一种重要物质，较低的DSLNT浓度可以预测NEC，其敏感度为0.9，特异度为0.9[8]。母乳N-聚糖核心岩藻糖基化可促进肠道乳酸杆菌和双歧杆菌的定植，调节Treg/Th17平衡，从而预防母乳喂养新生儿肠道炎症[9]。

细胞培养和动物模型研究表明，HMOs可能通过其作为益生元、抗黏附剂、抗菌剂和细胞反应调节剂的作用降低足月和早产儿NEC的发生率。然而，不同个体之间HMOs的吸收率各不相同，且补充多少HMOs与NEC、细菌定植和肠道通透性无关，只有2′-FL的吸收率与结肠内的双歧杆菌相关，但足月婴儿配方奶和母乳中添加的2′-FL吸收率不高[10]。一项研究中发现，短期内在配方奶中补充HMOs并不能明显降低NEC发病率，而长期补充HMOs是否能有效的调节早产儿的肠道菌群以及配方乳中2′-FL的补充方式有待进一步研究[8]。另有研究发现当新生儿喂养一段时间后，补充HMOs可能会更有效，至于HMOs的具体补充量和补充的最佳时机有待进一步研究[11]。HMOs通过维持杯状细胞数量和通过PDI直接刺激muc2加工来挽救黏蛋白的损失[12]。

近期研究发现，NEC婴儿的生态失调特征是γ-变形杆菌和阴性细菌的丰度增加[13]，而HMOs可以增加双歧杆菌的生长和活性，调节肠道菌群，可能会减少NEC的发生，还可以通过减少丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)p38从而保护肠道上皮细胞[14]。未来的研究需要证实HMO对NEC环境中微生物的组成和代谢物有哪些影响；以及HMOs中的DSLNT是否可以通过调节微生物组或来降低NEC的发生率，如通过结构特异性受体介导的方式改变免疫功能和减少导致坏死的炎症来起作用[8]。

1.2生长因子 生长因子是一种能与特异性质膜受体结合，促进DNA复制和细胞分裂的多肽。主要分为以下几种，胰岛素样生长因子、表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)、血小板源性生长因子、成纤维细胞生长因子，转化生长因子、神经营养因子。其中，EGF可以通过激活表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)起到对肠道的保护作用。而研究发现，NEC可能不是由于EGFR表达减少，而是由于早产儿整体EGF浓度降低导致的[15]。研究发现，补充EGF可以保护肠黏膜，降低NEC的发生率和严重程度[16]。研究表明，EGF是NEC的一个可靠的标志物，对于早产儿来说，胎龄越小，体内含的EGF就越低，而母乳中EGF含量越高，这也说明了早期母乳喂养的重要性，低于8 pg/L可以预测NEC[17]。在NEC新生大鼠模型中，500 μg/L EGF的口服给药可以有效地抑制肠道炎症，从而影响肠道的屏障功能[18]。这使表皮生长因子应用于临床提供了可能性。

肝素结合表皮生长因子样生长因子(heparin-binding EGF-like growth factor，HB-EGF)是EGF家族成员之一，以膜固定糖蛋白的形式表达于巨噬细胞表面，然后通过胞外区脱落蛋白释放入血。研究发现，肠内给予HB-EGF可通过降低黏附分子表达和中性粒细胞浸润，促进M2型巨噬细胞的交替激活以减弱炎症反应，改善肠道微环境，减少胎儿上皮细胞的凋亡，保护肠道屏障功能[19]。HB-EGF可以促进肠神经干细胞向神经元的分化，从而保护肠神经系统免受NEC所致的损伤；且NEC患者外周血HB-EGF水平显著降低，这表明未来HB-EGF可能会成为NEC的检验指标之一，但目前未经过大规模研究验证[19]。虽然HB-EGF对肠道血管有保护作用，但需要更多的研究来阐明HB-EGF对NEC肠道微循环的影响，且HB-EGF尚未在人体中进行试验。

1.3乳铁蛋白(lactoferrin，Lf) Lf是来自转铁蛋白家族的蛋白质的糖蛋白，相对分子质量约78 000的糖蛋白，含有691个氨基酸。在母乳中，Lf是乳清部分中含量最丰富的蛋白质，它可以促进胃肠黏膜的免疫稳态，减少肠道损伤并促进肠道修复，抑制有害细菌生长，激活免疫调节，降低早产儿晚发性脓毒症的概率等[20]。人乳中的Lf还可以调节肠道菌群，使双歧杆菌、乳酸杆菌等有益的细菌增多，使高致病力的细菌减少。总之，Lf在预防感染、免疫调节和增强宿主防御方面起到重要作用[21]。

Lf是哺乳动物乳中的关键免疫营养素，对新生儿的肠道系统起到重大作用，N-D Embleton及W-O Tarnow-Mordi的大规模临床研究中发现Lf并不能显著降低NEC及晚发性败血症的风险[22-23]，但这种免疫营养素可能不是孤立起作用的。有研究发现，Lf可以和益生菌联合使用来降低NEC的发生率[21]。同时口服Lf和益生菌会影响益生菌的疗效，但可以通过错开给药时间的方式来降低这方面影响[24]。另外，Lf不仅可以加入到新生儿母乳及配方乳中，还可以通过提高母亲Lf的摄入量来起到相同的作用[25]。目前，Lf对NEC的具体作用，Lf的具体给药方式及给药时间均没有明确，还需要进一步的研究。

1.4亚硝酸盐 人体内硝酸盐在微生物的作用下可还原为亚硝酸盐，N-亚硝基化合物的前体物质。一氧化氮(nitric oxide，NO)是一种对组织中血流量起到调节作用的血管扩张剂。它在胃肠道中产生，可由饮食中的硝酸盐和亚硝酸盐转化而成，从而起到调节肠道血流的作用。NO可能参与了新生儿呼吸、循环和代谢系统的改变，以此来帮助机体适应环境变化。尽管与成年人相比，新生儿期亚硝酸盐摄入的有效性尚不清楚，但早期母乳中的亚硝酸盐似乎可以弥补肠道内硝酸盐-亚硝酸盐-一氧化氮途径的缺乏[26]。近几十年来，人们对饮食中亚硝酸盐会导致癌症和正铁血红蛋白血症的严重担忧已经减少，取而代之的是对心血管益处的新发现。在新生儿期，NO的增加可以降低白细胞介素6、白细胞介素1β等促炎因子的表达，减轻肠组织损伤[27]。然而，在新生儿补充亚硝酸盐之前，必须进行仔细的检查，并权衡风险与益处。

1.5免疫球蛋白A(immunoglobulin A，IgA) IgA是母乳中生物活性成分，对新生儿微生物群有一定作用。IgA是人乳中含量最丰富的抗体，是初乳总蛋白的主要部分。母体乳腺产生的IgA经过蛋白水解分裂释放出分泌型IgA(secretory IgA，sIgA)，运输到母乳中。母乳sIgA通过抑制病原体附着在黏膜表面，中和微生物毒素，提供被动免疫，为新生儿肠黏膜提供关键的抗菌防御。

在产后期间，母乳中sIgA水平会随着时间的推移而降低。目前认为早产儿和足月儿母乳sIgA浓度没有差别[28]。母乳sIgA可以促进共生微生物群的定居，降低模式识别受体的活性，并随后在肠上皮内发生下游炎症反应。成熟母乳中sIgA水平升高的体液反应是对母亲或婴儿感染的反应。对单纯配方奶喂养的早产儿，其IgA相关肠道细菌极低。与对照组相比，NEC患儿的未结合IgA的肠道细菌水平更高。这表明，肠道中IgA浓度不足和IgA结合细菌减少可能是NEC发病风险增加的原因[29]。在一个NEC新生小鼠模型中发现，缺乏IgA母乳喂养的小鼠死亡率增加，这说明含IgA的母乳可以有效防止NEC的发生。研究表明，孕妇压力可以影响母乳IgA水平，降低孕妇的压力可以预防NEC，将来的研究需要阐明IgA控制和改变新生儿肠道细菌定植的机制。另外，需要从微生物组方向进一步研究，将保护性抗体更合理的加入到配方奶中[28]。

1.6母乳外泌体 外泌体是乳汁中高浓度的细胞外囊泡，直径为30～150 nm，在初乳中含量较高。外泌体含有蛋白质、脂质和遗传物质，可以在细胞之间运输以介导细胞间通讯和免疫反应；此外，外泌体可以被肠上皮细胞吸收，发挥体外功能[30]。人乳来源的外泌体能抑制脂多糖诱导的炎症反应，促进杯状细胞产生黏液，减少NEC的发生[31]。

母乳外泌体可以减少肠上皮细胞的炎症及损伤，从而预防NEC，相比于传统的离心提取法，外泌体可以由外泌体分离试剂盒提取[32]；另外，巴氏杀菌不会改变外泌体的有益特性[33]。一项新的研究发现，人羊水干细胞的外泌体可以治疗NEC初期患儿[34]。需要进一步的研究来确定外泌体的理想剂量、最佳给药途径，以及哪些成分是有益的。

2 母乳喂养有助于降低NEC发生，改善预后

母乳中有多种免疫保护因子，有些保护因子(如免疫球蛋白等)可直接进入患儿体内，在新生儿体内建立屏障，保护其不受感染；另一些保护因子(如乳铁蛋白等)一方面可以减少多种致病菌在胃肠道中的繁殖，还可以帮助益生菌定植、促进肠道屏障及防御功能成熟，进一步减轻炎症早期的反应。这两种方式不仅可以降低NEC的发病率，还能通过对发生NEC患儿的近期、远期均起到保护作用。

综上所述，母乳中不但对新生儿生长、免疫稳态和肠道成熟起到重要作用。母乳中的重要营养素，包括免疫球蛋白、生长因子、细胞因子和免疫细胞，也可以通过母乳从母亲传递给新生儿。这些成分可以调节肠道细胞增殖和分化，并影响肠道微生物定植的能力，对婴儿新陈代谢和神经发育、肠道微生物稳态和抵抗NEC均起到重要作用。母乳可以通过这些因素来降低NEC的发病率并改善预后。目前为止，母乳喂养预防NEC发生的机制是非常复杂的，仍需深入探索，但母乳喂养应该被提倡，因为它可以降低NEC的发生率。