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5月 19, 2021

HMO の科学に関する新しい洞察 第3部:免疫における HMO の潜在的利益

ヒトの健康に対するヒトミルクオリゴ糖(HMOs)の影響に関する3部構成のこの記事の第3回目では、免疫系の発達と機能におけるHMOsの潜在的役割を探る。

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Mother with daughter in autumn park
幼児期の栄養が将来の健康に及ぼす影響:専門家の見解
  • この第 3 回の記事 for ヒトの健康に対するヒトミルクオリゴ糖(HMOs)の影響に関する 3 部構成のシリーズでは、免疫系の発達と機能における HMOs の潜在的な役割を探求する。 さらに、HMOs が腸-脳-免疫軸にどのように影響するかをめぐる発展途上の科学について議論する。 
  • 脂肪と乳糖に次いで母乳の 3 番目に大きい成分(水を除く)である HMO は、前臨床研究において、 新生児免疫を調節する可能性を実証している。1-5 さらに、乳児に対する免疫   の利益の可能性に関する臨床データも出てきている。6,7 科学者は、HMO が 免疫にプラスの影響を与え、 ヒトの健康に貢献する可能性について、より多くの詳細を明らかにすることを切望している。8,9 
  •  この記事では、dsm-firmenich, の生物学部長である Louise Kristine Vigsnæs 博士( )と、dsm-firmenich, の科学者である Stine Dam Jepsen 氏( )が、HMO が免疫にどのように影響するかについて知られていることの概要を提供し、現在までに入手可能な 証拠をどのように解釈すべきかについて説明する。 
科学者たち   免疫に対する HMO の潜在的影響 を探る。

HMO はヒト乳の組成の大部分を占め、ヒト乳と牛乳の明確な差別化要因であることから、1,2 科学者たちは、HMO がヒトの発達に果たす役割を理解することに興味をそそられてきた。 さらに、母乳栄養の乳児は、多くのユニークで肯定的な健康上の結果を経験している それは、   潜在的に     が HMO に起因している可能性があり、   として、 一般的に HMO を摂取しない粉ミルク栄養の乳児 と比較して、  ヒト乳に含まれる多くの生理活性分子の中で、HMO は最も豊富であり、HMO がどのように人体に利益をもたらすかについての好奇心を高めている。11,12  

HMOとそれらが免疫系に及ぼす影響に関する証拠は明らかになりつつあり、その多くは前臨床研究によるものである。  データは、HMO が多くの提案された   機構を介して免疫系に影響を及ぼす可能性があることを示唆 している:腸内細菌叢の改変を通じて、1,13,14 細胞壁に付着する望ましくない生物をそらす可能性を通じて、 5,15,16 および   免疫応答を支援することによって。1,17,18 HMO が免疫系にどのように影響を及ぼすかについての明確な理解に到達する前に、さらなる 研究と追加の臨床データが必要であるが、新たなデータは有望である。8,9

幼児期は、     免疫 システム の発達に重要な時期である。

 Louise Vigsnaes, dsm-firmenich, Biology, Head and Stine Dam Jepsen, scientist at dsm-firmenich, Contribution to our understanding of HMOs and immunity via the following Q&A. はじめに、 the development of the immune immune immune system in early life の探求が議論される: 

Q:   健康な満期産の乳児において、典型的な免疫発達   がどのように進行するかを説明しなさい。 また、 免疫系 の機能性   "成熟 "とみなされるのはいつですか?

免疫システムは動的であり、ライフサイクルを通じて変化し適応する。 出産の際、   乳児   は、ほぼ無菌の環境から、 抗原でいっぱいの環境へと移行する。その多くは、 有益な 腸内細菌叢 に関連しているが、一部は病原体に関連している可能性がある。        このシフトにより、乳児の 免疫系は、 脅威とならない抗原と脅威となる抗原の識別を開始し、 危険となる抗原に適切に反応するようになる。19,21  しかし、 自然免疫系も適応免疫系も 新生児の免疫系           年長児や成人の免疫系と比べると未熟であり、乳児は感染症にかかりやすくなっている。 幼児期は免疫系を形成する重要な時期であり、 その 発達には、分娩様式(経膣分娩か帝王切開かなど)、出生時の妊娠年齢、哺乳の種類  (母乳、ミルクなど)を含む複数の要因が関与している。

免疫系の成熟はダイナミックで複雑なプロセスであるが、その機能がピークに達するのは、 思春期 そして青年期と考えられている。 高齢になると、免疫系の機能は低下し、その効果も低下する。21,23

Q: 免疫系の細胞の約70%が腸に存在し、 、 消化管が免疫において重要な役割を果たしていることを示している。 私たちの免疫系 の機能において、腸がどのように中心的な役割を果たしているかを説明しなさい。

腸は印象的な 器官であり、 免疫 システムの最大の区画を構成している。  腸壁は栄養吸収という重要な役割を果たすと同時に、望ましくない微生物の血流への侵入を防ぐ。 実際、 腸 は、 異質な物質 や微生物がさらされる、体の中で最大の表面積を持つ。24 さらに、腸は限りなく多くの微生物の住みかを作り、そのほとんどは 無害であり、   実際に宿主に利益をもたらすことができる。 例えば、 免疫 システムを教育し、適切な免疫反応をサポートするのに役立つ。25 しかし、腸は感染性の病原体や問題のある異物を宿すこともある。 

      腸       私たちの健康 を脅かす可能性のあるほぼ無限の脅威 を、身体最大の防御機構のいくつかで軽減することができる。これらには、   物理的バリアとして機能する腸壁 や、 常在細菌が含まれる。これらは、 細菌であり、病原体にとって好ましくない環境を作り出し、病原体が消化管に侵入してコロニー化するのを防ぎ、宿主の免疫システムの最適な機能をサポートする。26,27 これらの防御因子のほかに、さまざまな免疫細胞タイプが、免疫機能全般に重要な仕事をこなしている。これらには、1) 「貪食性」自然免疫 免疫細胞 免疫細胞 免疫細胞

前臨床および 臨床 研究   HMO がどのように 免疫   システムをサポートするかを明らかにする。
Q:HMOが免疫に影響を及ぼす可能性を示唆する興味深い細胞および動物実験がいくつかあります。 その理由を説明していただけますか?

Emerging data from preclinical studies have shown that HMOs can impact the immune system in different ways, such as by hindering the undesirable agent itself, by supporting the microbiome and creating a favorable environment in the gut for the growth of helpful micro-organisms, or by modulating the immune cells themselves. In-vitro studies have shown that HMOs can deflect the adhesion of undesirable microorganisms to intestinal cells5,30,31 and inhibit the growth and production of biofilm from Streptococcus group B.4,3  In-vitro studies have also shown that when HMOs are utilized by specific gut bacteria, biomolecules like short chain fatty acids (SCFAs) are produced. These biomolecules help create an ecological niche that may resist colonization by undesirable microorganisms. xml-ph-0008@deepl.i

免疫細胞と相互作用したり、免疫細胞を活性化したりする HMO の能力は現在研究中であり、この機序を完全に理解するためにはさらなる研究が必要である。 この分野における初期の研究には、 - in-vitro モデルにおいて - 3'SL のような酸性 HMO が炎症の マーカーを減少させたことを報告した研究が含まれる。34 子豚 モデルにおいて、 HMO 2'FL、LNnT、および 6'SL は、下痢の期間を短縮することが判明した。35    3'SL との組み合わせにおいて、感染動物の全身および胃腸免疫細胞の両方を変化させる。36

上記の前臨床研究から、異なる HMO は異なる方法で免疫系に影響を及ぼす可能性があることがわかり、HMO の構造が機能性に影響を及ぼすことが理解されるようになった。 フコシル化 HMO は、短鎖脂肪酸(SCFA)に分解され、消化管に健康な微生物の群集を作り、免疫の健康をサポートすることが示されている...33 しかしながら、HMO の異なる構造が免疫調節特性にどのような影響を及ぼすかを完全に理解する前に、この分野におけるさらなる調査が必要である。

  Q:   HMOs と 幼少期の免疫に関連する証拠 について、    HMOs の役割   免疫系の発達および/または機能性   乳幼児について、現在の科学 は何を教えてくれますか? 

臨床試験の証拠 は、HMO が乳児期の免疫力をサポートすることを示唆している。 Puccioたちは、 、 標準的な乳児用粉ミルクに2'FLとLNnTを補充したところ、 、 、 親が報告した気管支炎、下気道感染症、 、 解熱剤や抗生物質の使用率が減少したことを報告した。 重要なことは、乳児には生後6カ月間HMOを補充した粉ミルクを与えたが、 、これらの 有益な免疫効果のいくつかは生後12カ月まで観察されたことである。   興味深いことに、2'FLとLNnTを補給することで、乳児の糞便微生物叢にビフィズス菌が増加し、母乳栄養児のそれに近い( )ことが、同じ研究の2番目の発表で報告されている。  さらに、ビフィズス菌の量が多い乳児は、生後1年間を通して、親が報告した   抗生物質の使用量が有意に少なかった。7

 別の臨床研究では、 標準的な乳児用ミルクに2'FLを添加したところ、対照のミルクと比較して「感染性」事象の発生率が減少したことが報告されています。37 さらに事後分析では、呼吸器感染症の有意な減少が明らかになりました。38 同じ研究から発表された別の論文 では、2'FLを添加したミルクを与えられた乳児のサイトカイン発現は、2'FLを添加していない対照のミルクを与えられた乳児と比較して、母乳栄養群と近いことが示されています。39 現時点で入手可能な臨床的証拠から、2'FLとLNnT は、乳児の免疫系の発達および/または機能性に影響を与える役割を果たす可能性があるようです。 しかし、 将来的には、2'FLとLNnTの関係を調べることは興味深いでしょう。

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参考文献

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