Science论文揭示母体营养、乳腺功能与婴儿生长的共享模式

yinfuhua

母乳中的“分子密码”被破译：Science论文揭示母体营养、乳腺功能与婴儿生长的共享模式- R- F, l5 g8 y5 Y( B8 ~! j0 O
来源：生物谷原创 2026-10-12 10:20- r* H. Q/ Q) W/ b, a, u' j. a0 V
在两项随机营养试验中，母亲补充营养促进了生长不良风险较高婴儿的恢复或稳定。多组学分析还揭示了一种与母亲补充营养和婴儿生长均相关的母乳成分共享模式。8 G! d" m$ k1 h" _
纽约大学格罗斯曼医学院领导的一项研究，识别出了人类母乳中共享的分子模式，这些模式将母亲营养、乳腺生物学和婴儿生长联系起来。
+ U2 P. E6 f1 k& {" i研究人员分析了从三个地理和营养状况各异的人群中采集的数千个人类母乳分子测量数据。他们识别出了与母亲营养状况和婴儿生长均相关的母乳成分共享模式，并探究这些模式是否也能为了解乳腺的功能状态提供线索。
! h( @( U; |) Q. D( o, s$ R
; I/ s5 s# K8 e9 |这项于10月8日在线发表在《科学》杂志上的研究，考察了这种状态，它涉及乳腺功能三个相互关联的方面：乳汁合成与分泌、上皮屏障与组织重塑，以及免疫与修复活动。乳汁合成与分泌描述乳腺细胞如何产生乳汁成分并将其释放到乳汁中；屏障与组织重塑功能调节血液与乳汁之间物质的通过，同时重塑产乳组织；免疫与修复活动则有助于保护乳腺，并在应激或损伤后恢复组织。  w) m" R3 n$ h2 S3 W$ a8 s1 u
通过将母乳中的分子模式映射到这些生物学过程，研究人员不仅探究了母乳中存在什么，还探究了其成分可能揭示的产生它的乳腺的功能。3 i" @/ i- O; @9 [9 I
“人类母乳为我们提供了一个罕见、非侵入性的窗口，来了解哺乳期乳腺的生物学，”该研究的资深作者、纽约大学格罗斯曼医学院助理教授Liat Shenhav博士说，她同时任职于系统遗传学研究所、微生物学系和妇产科系。“通过观察不同人群中的分子模式，我们可以开始识别乳腺功能的共享特征，并理解母亲营养和代谢状态如何与母乳成分和婴儿生长相关联。”9 N# v4 j5 D1 i' y1 F& X
尽管乳腺发挥着核心作用，但其功能状态如何塑造母乳成分，以及这种变异如何与婴儿生长相关，仍然知之甚少。人类母乳含有数千种营养素、代谢物、蛋白质、免疫因子和其他分子，但研究往往一次只考察其中一种成分，而非将其作为一个整合的生物系统来研究。
- }$ _; T! Z5 S) X  W 6 U- P& ?8 A" p7 Z: l
在来自加拿大、巴基斯坦和布基纳法索三个队列的1,543份人类母乳样本中，研究人员将多个分子层面，包括代谢物、蛋白质、微量营养素、宏量营养素和母乳寡糖，与生长数据以及包括机器学习在内的计算方法相结合。
& G: B; ?" o1 g8 w  U; x在两项随机营养试验中，母亲补充营养促进了生长不良风险较高婴儿的恢复或稳定。多组学分析还揭示了一种与母亲补充营养和婴儿生长均相关的母乳成分共享模式。) E8 a0 @4 z4 K; M4 B
研究人员随后考察了哪些分子最一致地促成了这些共享的营养-生长模式。他们的分析识别出七个候选生物标志物，与母亲营养状况、婴儿生长以及与乳腺功能相关的生物学程序有关。这些标志物共同捕捉到了超越现有血液-乳汁屏障通透性指标的乳腺生物学方面。
4 a) i4 Y0 T+ z4 o  J其中四个标志物——C2、C3、C4和C5，是短链酰基肉碱，这些分子帮助细胞处理营养物质以获取能量。其余三个是赖氨酸、6′-唾液酸乳糖和硒。这七个生物标志物共同捕捉到了乳腺生物学的互补方面，包括乳汁合成、组织重塑和免疫反应活动。
# w' I( ^9 X! H8 C9 g短链酰基肉碱在乳腺功能域之间显示出最强的关联，其中C5成为一个特别突出的信号。较高的C5水平与乳汁合成特征减少以及与小叶重塑和免疫活动相关的生物学模式有关。
% x. z5 u! `5 @9 u' {由于C5作为一个核心代谢信号出现，研究人员考察了可能有助于解释酰基肉碱水平变异的营养因素。酰基肉碱代谢依赖于辅酶A，这是一种由泛酸合成的能量和脂质代谢核心分子。基于跨队列的关联和已建立的代谢生物学，研究人员提出，维生素B5可用性低可能限制辅酶A依赖性代谢，并导致酰基肉碱谱改变，包括C5的积累。
1 v; |2 N0 P0 G“我们的发现证明了母亲营养、代谢健康和乳腺功能之间的密切关联，凸显了采取整合方法支持母婴健康的重要性，”该研究的第一作者、纽约大学格罗斯曼医学院Shenhav实验室的April Jauhal博士说。“在我们的数据中，将母亲营养与乳腺代谢联系起来的一个可能途径是通过泛酸-辅酶A-C5代谢通路，我们目前正在研究该通路在乳腺生物学和泌乳中的功能作用。”. L* O9 [, o" n1 M* d+ Q; ?5 |, C3 X
由于人类母乳可以反复采集，它提供了一种非侵入性的方法来随时间研究乳腺生物学。将母乳视为了解乳腺生物学的一个窗口，也将泌乳置于从怀孕开始的更广泛的母亲生理连续体中。在妊娠期间，乳腺经历广泛的激素分化、组织和免疫重塑以及代谢编程，而其主要功能表型——泌乳——仅在分娩后才显现。, J! e' ?: K3 I* M/ Q
在这个意义上，乳腺可以被视为一个产后的母婴界面：一个在怀孕期间被编程的器官，随后将母亲的生物学和营养与发育中的婴儿连接起来。就像怀孕期间的胎盘一样，它位于母婴之间的关键界面——但人类母乳提供了一种在分娩后反复、非侵入性地研究该界面的方法。
( i4 p& X0 H  e" Z& l( e2 V: R5 w基于这项工作，Shenhav实验室目前正在开发一个整合的计算和实验框架，以测试可能限制乳腺代谢和乳汁产生的潜在营养瓶颈，包括维生素B5-辅酶A-C5通路。该实验室还在研究初乳和过渡乳，以了解乳腺功能状态如何在从怀孕到成熟泌乳的过渡中出现，以及母乳中的早期分子变化是否反映了乳腺代谢、屏障和分泌功能的出现。
$ Y8 [8 Q* n7 p0 Z8 X% k" r9 H: [- U这项研究是《科学》杂志发表的两篇互补论文之一，源自国际母乳成分联盟，这是一项与曼尼托巴大学Meghan Azad合作开展的国际研究，由盖茨基金会资助。
% i+ Y" \% p+ k6 c5 ?6 ]3 y; R! XIMiC汇集了1,000多对母婴，并分析了人类母乳中超过25,000个分子特征。虽然纽约大学格罗斯曼医学院领导的这项研究探究了母乳成分能揭示乳腺功能及其与婴儿生长关系的哪些信息，但配套研究则提出了一个互补的问题：人类母乳中哪些成分可以通过母亲营养来改变？* e$ D, d0 v* w; B
配套研究发现，哺乳期补充营养增加了母乳中的几种B族维生素，而许多其他母乳成分则保持相对稳定。这两项研究旨在确定孕期和产后母亲的营养和代谢状态如何塑造乳腺功能，该状态如何反映在人类母乳中，以及这些过程如何与婴儿发育相关。
  n4 x! z2 G( Y: X' M, _# C“这些研究表明，人类母乳既不是固定不变的，也不仅仅是母亲饮食的反映，”Shenhav说。“有些成分对母亲营养有反应，而另一些则保持稳定，或似乎反映了乳腺内更广泛的生物学状态。如果我们想设计有意义的干预措施来支持母婴健康，理解这种区别至关重要。”  u, q# b; z% ?: K4 j' J+ F" ^: W
“最终，我们希望在产生母乳的生物学背景下理解母乳，”Shenhav说。“乳腺位于母亲生理和发育中婴儿之间的关键界面。通过理解母亲代谢如何影响乳腺功能和母乳成分，我们可以开始揭示将母亲营养状况与婴儿生长联系起来的生物学通路。”（生物谷Bioon.com）6 o" T% u. \' V; ]
参考文献：$ t  A, S/ C4 P# _$ W
April Jauhal et al, Shared patterns of human milk composition link mammary gland function to infant growth, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aee7240.
  m- [* X- o3 p5 [1 L3 _( {
8 O/ R& E5 _; F/ K$ K) P