HMO의 과학에 대한 새로운 인사이트 2부: HMO가 두뇌 발달과 건강에 도움이 되는 방법

초기 생활 영양은 미래 건강에 대한 함의: 전문가 무게 에서  

• 모유 올리고당(HMO)은 모유의 중요한 생리 활성 성분이며 모유 수유와 관련된 인지적 혜택의 핵심 구성 요소일 수 있습니다.¹  
  
• ² 새로운 전임상 증거에 따르면 HMO는 두뇌 발달과 건강 모두에 직간접적인 영향을 미칠 수 있습니다.^{3, 4}  
  
• 이 기사에서는 생물학 책임자인 Louise Kristine Vigsnæs 박사와 박사의 이야기를 들어봅니다. 스틴 담 젭슨( , dsm-firmenich의 과학자)은 HMO가 뇌 발달과 건강에 어떤 영향을 미치는지에 대한 인사이트를 제공합니다.
  

  HMO는 모유의 생리 활성 성분으로 뇌에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보입니다.

지난 수십 년간의 연구에 따르면 모유를 먹인 영아의 인지 발달의 특정 측면  이 분유를 먹인 영아에 비해 우수하다는 사실이 밝혀졌습니다.^5, 6 2020년에 발표된 Al-Khafaji 등이 모유 올리고당(HMO)이 장-뇌 축에 미치는 잠재적 영향을 평가한 리뷰에 따르면 모유 수유의 인지적 혜택은 부분적으로 모유에 포함된 HMO 때문일 수 있습니다.¹ 모유의 HMO와 인지 발달 사이의 잠재적 연관성은 다른 문헌에서도 지지됩니다.^3,4  

최근까지 유아용 조제분유에 함유된 HMO는 매우 제한적이었으며 모유와 조제분유 성분의 주요 차별화 요소로 모유 수유 유아가 여러 가지 독특하고 긍정적인 건강 결과를 경험하는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.^7, 8 HMO는 모유에서 세 번째로 큰 고체 성분입니다. 우유 올리고당은 우유에도 존재하지만, 모유에는 훨씬 더 풍부하고 구조적으로 다양합니다.⁹  

¹ 전임상 모델과 유아 관찰 연구에서 나온 새로운 데이터는 뇌 발달과 인지력에서 HMO의 역할을 시사하며,^10-15 뇌에 미치는 영향이 장내 미생물총의 영향을 받을 수 있다는 일부 전임상 데이터,^11,12 장-뇌 축의 기능을 설명하는 장내 미생물총, 장-뇌 축의 기능을 보여줍니다.  

루이스 비그네스 박사, HMO 생물학 책임자 및 Dr. 스타인 담 젭슨, dsm-firmenich의 과학자, HMO의 역할과 뇌 건강에 대한 질문에 답합니다. 

첫 1000일이 두뇌 발달에 중요한 이유는 무엇인가요? 

뇌는 일생 동안 발달하고 변화하는 복잡하고 독특한 기관입니다. 임신부터 생후 2년까지 초기에 뇌는 가장 큰 변화를 겪습니다.² 뇌의 발달은 성인이 될 때까지 계속되는 긴 과정이지만, 성장 가속도와 성장 능력은 첫 1,000일 이내에 가장 높습니다.¹⁶ 뇌의 다른 부분과 다른 인지 기능이 다른 시기에 따라 발달하며 이 시기에 뇌는 특히 환경 자극에 취약합니다. 뇌가 빠르게 발달하는 시기에는 영양 부족, 영양실조 또는 외부 요인으로 인한 손상은 돌이킬 수 없는 평생의 결과를 초래할 수 있습니다.^2,16,17  

장 건강은 유아를 넘어 일반적으로 뇌 건강에 어떤 영향을 미칠까요?  

저희는 동물 모델과 인간 연관성 데이터를 기반으로 이에 대해 많은 것을 이해하고 있습니다. 장-뇌 축은 잘 설명된 양방향 소통 경로입니다.¹⁸  최근 장 면역 체계가 이 소통 체계의 기여자로 인식되었습니다.¹⁹ 이런 의미에서 장의 건강 상태는 면역 체계와 뇌 간의 상호작용에 기여하며 이는 뇌 건강에도 영향을 미칩니다.^19. 

  A favourable balance of beneficial bacteria in the GI tract is desirable for overall health.^20,21 Emerging data in animal models suggest that, in the gut, a balanced immune response supports pathogen resistance and helps reduce unnecessary inflammation.22 When the balance of microbiota in the gut is disturbed, brain health can be affected.^23,24 As an example, inflammation in the gut releases immunity-related molecules such as cytokines, which can enter the systemic circulation, travel to the brain, and potentially impact brain health.²⁵ In addition, the gut microbiota produces neurotransmitters that can cross talk with the nervous system.²⁶ However, if the gut microbiota is not in balance, the production of neurotransmitters change and can impact brain health. xml-ph 

요약하자면, 장의 건강 상태는 뇌의 건강 상태와 밀접한 관련이 있는 것으로 보입니다. 

 뇌 발달 및 건강에서 HMO의 역할 

최근 연구에 따르면 특정 HMO가 뇌 발달과 건강에 직간접적인 영향을 미칠 수 있다고 합니다. ^11,31  시알릴화 가장 일반적으로 연구되는 3'SL 및 6'SL을 포함한 HMO는 전임상^3,12,13,32 및 관찰 연구에 근거하여 뇌 건강에 영향을 미칠 수 있습니다.³³ 비그네스와 젭슨 박사는 HMO가 뇌에 미치는 영향에 대한 추가적인 통찰력을 제공했습니다.  

HMO는 발달 중인 뇌에 어떤 영향을 미치나요? 모든 HMO가 비슷한 영향을 미치나요? 

이 분야에서 과학이 계속 발전하고 있는 가운데, HMO가 뇌 건강에 영향을 미치는 정확한 메커니즘이 밝혀지고 있습니다. 개별 HMO는 고유한 특성을 가지고 있으며, 따라서 HMO에 따라 뇌 건강에 미치는 영향도 다를 것으로 추측할 수 있습니다. 관찰 연구에 따르면 모유를 먹인 유아는 분유를 먹인 유아에 비해 뇌 조직에 시알산 함량이 더 높은 것으로 나타났습니다.³³ 또한 전임상 연구에 따르면 시알산을 함유한 HMO를 먹인 동물은 대조군에 비해 뇌 조직에 시알산 함량이 더 높았습니다.¹² 이는 시알릴화된 HMO가 뇌의 빌딩 블록으로 활용된다는 것을 나타낼 수 있습니다.  

Fucosylated HMOs may also impact brain development, as they have been shown to be broken down by the gut bacteria to short chain fatty acids (SCFAs), which are metabolites that may indirectly affect brain health.^1,34,35 An association infant study by Berger et al. found that infants receiving higher concentrations of the fucosylated HMO 2’FL in breast milk at one month of age have improved cognitive development at 2 years of age, linking early HMO ingestion to cognitive development.15  Preclinical studies in animals have found that feeding fucosylated HMOs impact memory and cognition and improve learning and long term potentiation.^4,10,11 These studies suggest an emerging role for HMOs in the field of brain health and development. 

 장-뇌-면역 축

새로운 연구에 따르면 장-뇌 축에 면역 성분을 추가하여 장-뇌-면역 축을 만들어야 한다고 합니다.^{1, 36} Drs. 뇌가 장과 면역 체계에 어떤 영향을 미치는지 Vigsnæs 와 젭슨이 크로스토크를 통해 설명합니다.  

이전과 마찬가지로 동물 모델을 통해 인사이트를 얻을 수 있습니다. 뇌는 장 운동성, 장내 분비물(예: 위산 또는 점액) 및 장 투과성 조절을 통해 장과 장내 미생물, 장 면역계에 영향을 미칠 수 있습니다.^18,37 예를 들어, 뇌 건강은 장 장벽의 완전성에 영향을 줄 수 있으며, 만성적인 심리적 스트레스가 장 투과성을 증가시켜 면역계가 염증 반응을 시작하도록 유발할 수 있다는 데이터에서 알 수 있습니다.38 또한 뇌는 장으로의 생리 활성 분자 방출을 조절하여 장 면역 세포뿐만 아니라 미생물에도 영향을 줍니다.^37. 

HMO( )는 장-뇌-면역 축에 다양한 방식으로 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 분야의 증거는 계속 증가하고 발전하고 있으며, Al-Khafaji 외의 리뷰는 지금까지의 증거에 대한 훌륭한 개요를 제공합니다. 차세대 HMO는 당사의 흥미로운 혁신 로드맵의 일부로, 이미 빠르게 성장하고 있는 HMO 시장을 더욱 촉진하기 위해 올해 4개의 새로운 HMO를 혁신 시험에 사용할 수 있게 되었습니다( ).