HMO의 과학에 대한 새로운 인사이트 3부: 면역력에 대한 HMO의 잠재적 이점

유아기 영양은 미래 건강에 영향을 미칩니다: 전문가의 의견

• 모유 올리고당(HMO)이 인체 건강에 미치는 영향에 대한 3부작 시리즈( )의 세 번째 글 에서는 면역 체계의 발달과 기능에 있어 HMO의 잠재적 역할에 대해 살펴봅니다. 또한, HMO가 장-뇌-면역 축에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 진화하는 과학에 대해서도 논의합니다. 
• 모유에서 지방과 유당 다음으로 세 번째로 많은 성분(수분 제외)인 HMO는 전임상 연구에서 신생아 면역을 조절할 가능성이 입증되었습니다.^1-5 또한, 유아의 면역 혜택에 대한 임상 데이터가 나오고 있습니다.^6,7 과학자들은 HMO가 어떻게 면역에 긍정적인 영향을 주고 인류 건강에 기여할 수 있는지에 대해 더 자세히 밝히고자 노력하고 있습니다.^8,9 
•  이 글에서는 루이스 크리스틴 비그네스(Louise Kristine Vigsnæs) 박사( , dsm-firmenich의 생물학 책임자, )와 스틴 담 젭슨( , dsm-firmenich의 과학자, )이 HMO가 면역력에 미치는 영향에 대해 알려진 내용을 개관하고 현재까지 나온 증거 를 어떻게 해석해야 하는지 설명합니다. 

과학자들 , HMO가 면역에 미치는 잠재적 영향 살펴보기

HMO는 모유 구성의 많은 부분을 차지하고 모유와 젖소의 우유를 명확하게 구분하는 요소이기 때문에^1,2 과학자들은 인간 발달에 미치는 역할을 이해하는 데 흥미를 가지고 있습니다.   또한, 모유 수유 유아는 일반적으로 HMO를 섭취하지 않는 분유 수유 유아 에 비해 잠재적으로   HMO에 기인할 수 있는 여러 가지 독특하고 긍정적인 건강 결과 를 경험하며,   는 일반적으로 HMO를 섭취하지 않는 분유 수유 유아 와 비교됩니다.¹⁰ 모유의 많은 생리 활성 분자 중 HMO가 가장 풍부하여 인체에 어떻게 도움이 되는지 궁금증이 더해지고 있습니다.^11,12  

HMO와 면역 체계에 미치는 영향에 대한 증거가 속속 드러나고 있으며, 그 대부분은 전임상 연구에서 나온 것입니다.  데이터에 따르면 HMO는 여러 가지 제안된 메커니즘을 통해 면역계에 영향을 미칠 수 있습니다: 장내 미생물의 변형을 통해,^1,13,14 바람직하지 않은 유기체가 세포벽에 달라붙지 못하게 하는 잠재력을 통해, ^5,15,16 그리고 면역 반응을 지원함으로써 면역 반응을 촉진합니다^1,17,18 추가 연구와 임상 데이터가 있어야 HMO가 면역계에 미치는 영향에 대한 명확한 이해를 할 수 있지만 최근의 데이터는 희망적입니다.^8,9

초기 생애는 면역 시스템 발달에 중요한 시기입니다.

루이스 빅스내스(Louise Vigsnaes), dsm-firmenich의 생물학 책임자 , 및 스틴 담 젭슨(Stine Dam Jepsen) dsm-firmenich의 과학자 는 다음 질문을 통해 HMO와 면역에 대한 이해에 기여합니다.&A. 먼저, 생애 초기 면역 면역 체계의 발달 에 대해 살펴보고자 합니다: 

Q:  건강한 만삭아에서 전형적인 면역 발달이 어떻게 진행되는지 설명하세요. 또한 면역 체계 의 기능은 언제 "성숙"한 것으로 간주되나요?

면역 체계는 역동적이며 수명 주기 내내 변화하고 적응합니다.   출생 시, 아기는 거의 무균에 가까운 환경에서 항원이 가득한 환경으로 전환되며, 그 중 대부분은 유익한 장내 미생물군 과 관련이 있지만 일부는 병원균과 관련이 있을 수 있습니다.  이러한 변화는 신생아의 면역 체계가 위협적이지 않은 항원과 위협적인 항원을 구분하고 위험을 나타내는 항원에 적절하게 반응하도록 합니다.^19,21  그러나 신생아 의 선천성 및 적응성 면역 체계 모두 미성숙   나이가 많은 어린이 및 성인의 면역 체계 에 비해 감염에 취약한 상태로 남게 됩니다.  생후 초기에는 면역 체계를 형성하는 중요한 시기이며, 분만 방식(예: 질식 또는 제왕절개), 출생 시 재태 연령, 수유 유형 (예: 모유, 분유 또는 둘 다), 심지어  지역과 같은 환경적 영향 등 여러 요인이 발달에 기여합니다.^19,40 생애 첫 몇 년 동안  면역 체계가 성숙하면서 병원성 세균이나 바이러스에 대한 보다 효과적인 1차 방어선이 되도록 발달합니다^19.

면역 체계의 성숙은 역동적이고 복잡한 과정이지만, 그 기능은 청소년기 및 청년기에 이르렀을 때 최고조에 이르는 것으로 알려져 있습니다. 노년기에는 면역 체계의 기능이 저하되고 효과가 떨어집니다.^21,23

Q: 면역계 세포의 약 70%가 장에 존재하며, 위장관이 면역에 미치는 중요한 역할을 설명합니다.  장이 면역 체계의 기능에 어떻게 중심이 되는지 설명하세요.

장은 인상적인 기관이며, 면역 체계의 가장 큰 부분을 차지합니다.  장 벽은 영양분을 흡수하는 동시에 바람직하지 않은 미생물이 혈류로 유입되는 것을 막는 중요한 역할을 합니다. 사실, 장 은 이물질 과 미생물이 노출되는 신체에서 가장 큰 표면적입니다.²⁴ 또한, 장은 수많은 미생물의 서식지이며, 대부분은 해롭지 않고 실제로 숙주에게 혜택을 제공할 수 있으며, 면역 체계를 교육하고 적절한 면역 반응을 지원하는 등 이점이 있습니다.²⁵ 그러나 장에는 감염원과 문제가 있는 이물질도 숙주할 수 있습니다. 

  장( )은 우리 몸의 가장 위대한 방어 메커니즘을 통해 건강에 대한 끝없이 많은 위협( )을 완화할 수 있습니다.  여기에는 물리적 장벽으로 기능하는 장 벽( )과 공생 박테리아( )가 포함됩니다. 이들은 병원균에 불리한 환경을 조성하여 병원균의 위장관 침입 및 식민지화를 방지하고 숙주의 면역 체계의 최적 기능을 지원하는 박테리아입니다.^26,27 이러한 보호 인자 외에도 다양한 면역 세포 유형이 전반적인 면역 기능에 중요한 작업을 수행합니다. 여기에는 1) 이물질과 원치 않는 미생물을 섭취하고 제거하여 1차 방어선을 제공하는 "식균" 선천성 면역 세포, 2) 선천성 면역 체계가 뚫렸을 때 외부 침입자 의 침입에 대항하는 항원 특이 림프구 면역 세포가 포함됩니다.²⁸ 그러나 균형 잡힌 면역 반응이 핵심입니다! 신체의 방어 메커니즘이 침입자를 제거하지 못하면 감염이 발생할 수 있습니다. 반면에 신체가 무해한 항원에 대해 면역 반응을 일으키면 지속적인 염증이나 자가 면역(자신의 세포에 대한 공격)을 일으킬 수 있습니다.²⁹

 전임상 및 임상 연구 , HMO가 면역 시스템을 지원하는 방법 밝혀내다.

Q: HMO가 면역력에 영향을 미칠 수 있다는 흥미로운 세포 및 동물 연구가 몇 가지 있습니다. 왜 그런지 그 이유를 설명해 주시겠어요?

전임상 연구의 새로운 데이터에 따르면 HMO는 바람직하지 않은 물질 자체를 방해하거나, 마이크로바이옴을 지원하고 장내 유익한 미생물의 성장에 유리한 환경을 조성하거나, 면역 세포 자체를 조절하는 등 다양한 방식으로 면역 체계에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다. 시험관 내 연구에 따르면 HMO는 바람직하지 않은 미생물이 장 세포에 부착하는 것을 막을 수 있습니다^5,30,31 그리고 스트렙토코커스 그룹 B의 생물막 성장과 생성을 억제합니다.^4,3  시험관 내 연구에 따르면 특정 장내 세균이 HMO를 이용할 때 단쇄 지방산(SCFA)과 같은 생체 분자가 생성되는 것으로도 나타났습니다. 이러한 생체 분자는 바람직하지 않은 미생물에 의한 식민지화에 저항할 수 있는 생태적 틈새를 만드는 데 도움이 됩니다.³³

면역 세포와 상호 작용하거나 활성화하는 HMO의 능력은 현재 조사 중이며, 이 메커니즘을 완전히 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다. 이 분야의 초기 연구로는 - 시험관 내 모델에서 3'SL과 같은 산성 HMO가 염증 마커를 감소시켰다는 연구³⁴ 자돈 모델에서 2'FL, LNnT 및 6'SL이 설사 기간을 줄이는 것으로 나타났으며,³⁵및   3'SL과 함께 감염된 동물의 전신 및 위장관 면역 세포를 모두 변경합니다.³⁶

위에서 언급한 전임상 연구를 통해 다양한 HMO가 서로 다른 방식으로 면역계에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 따라서 HMO 구조가 기능에 영향을 미친다는 것을 이해하게 되었습니다. 푸코실화된 HMO는 단쇄지방산(SCFA)으로 분해되어 위장관에 건강한 미생물 군집을 형성하고 면역 건강을 지원하는 것으로 나타났습니다.³³ 그러나 HMO의 다양한 구조가 면역 조절 특성에 미치는 영향을 완전히 이해하려면 이 분야에 대한 추가 조사가 필요합니다.

   질문:   HMO와 유아기의 면역과 관련된 증거와 관련하여, 현재 과학은 유아의  면역 체계 발달 및/또는 기능에서  HMO 의 역할에 대해 무엇을 알려줍니까? 

임상시험 증거 에 따르면 HMO가 유아기의 면역력 지원에 도움이 될 수 있습니다.   푸치오와 동료들은 표준 유아용 조제분유에 2'FL과 LNnT를 보충하면 부모가 보고한 기관지염, 하기도 감염, 및 해열제 및 항생제 사용이 감소했다고 보고했습니다.6 영아들이 생후 6개월 동안 HMO 보충 조제분유를 먹었을 때 이러한 유익한 면역 효과 중 일부는 12개월까지 관찰되었다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.  흥미롭게도 같은 연구의 두 번째 논문에서는 2'FL과 LNnT를 보충하면 유아의 분변 미생물에서 비피더스균이 증가한다고 보고했습니다(   모유를 먹인 유아의 미생물과 더 가깝습니다).  또한 비피더스균이 많은 유아는 생후 1년 동안 부모가 보고한 항생제 사용량 이 현저히 낮았습니다.⁷

또 다른 임상 연구 에 따르면 표준 유아용 조제분유에 2'FL을 보충하면 대조 분유에 비해 "감염성" 사건의 발생률이 감소했습니다³⁷ 그리고 추가 사후 분석 결과 호흡기 감염이 크게 감소한 것으로 나타났습니다³⁸ 같은 연구의 또 다른 발표에 따르면 2'FL을 보충한 분유를 먹인 유아의 사이토카인 발현이 2'FL이 없는 대조 분유를 먹인 유아에 비해 모유 수유 그룹에 가까운 것으로 나타났습니다³⁹ 현재 이용 가능한 임상 증거에서 2'FL과 LNnT 가 유아의 면역 체계 발달 및 / 또는 기능에 영향을 미치는 역할을하는 것으로 보입니다 향후 흥미로운 것은.

dsm-firmenich: 초기 영양을 위한 혁신적인 솔루션의 리더

DSM은 영양 지질, 비타민 및 맞춤형 영양소 프리믹스 등 고유한 포트폴리오를 갖춘 유아 영양 및 식이 보충제 업계의 선도적인 글로벌 솔루션 제공업체입니다. HMO를 포트폴리오에 통합함으로써 dsm-firmenich는 영유아의 건강한 수명을 연장하는 데 도움이 되는 의미 있는 솔루션을 제공하는 리더십을 더욱 강화하며, 이는 전 세계적으로 증가하는 인구를 건강하게 유지하겠다는 약속의 일환입니다. 차세대 HMO는 이미 빠르게 성장하고 있는 HMO 시장을 더욱 촉진할 준비가 되어 있는 dsm-firmenich의 흥미로운 혁신 로드맵의 일부입니다.

dsm-firmenich 는 과학에 기반한 영양 및 건강 제품과 고품질 맞춤형 솔루션을 제공하는 전문 서비스를 기반으로 하는 신뢰할 수 있는 엔드투엔드 혁신적 목적 주도 파트너입니다.