第十五届上海市医学会肠外肠内营养学学术年会 | 张婷教授：“微生物”不微小，人乳益生菌的分离与评价

2024年10月26日，由上海市医学会、上海市医学会肠外肠内营养学专科分会主办，上海交通大学医学院附属第九人民医院承办的“第十五届上海市医学会肠外肠内营养学学术年会“隆重召开。本届大会聚焦临床营养领域的诊治规范和前沿问题，主要内容包括肠外与肠内营养的规范应用及热点、焦点问题讨论，会议邀请著名专家进行专题报告。

大会期间，来自上海市儿童医院人乳库/消化感染科张婷教授分享了“微生物”不微小，人乳益生菌的分离与评价，本文梳理重点内容，以分享各位同道。

01 母乳，连接母婴健康的纽带

母乳是婴儿最理想的天然功能性食品，含有丰富的营养成分和生物活性物质。WHO建议，宝宝在出生后提倡母婴同室，尽早开奶，母乳喂养应在生后1小时内开始，实行和坚持在最初6个月的纯母乳喂养，并持续母乳喂养至2岁。母乳喂养能够提高新生儿的生存率和健康水平，降低感染及各种发育障碍风险。母乳喂养能够降低母亲乳腺癌、卵巢症及心脏代谢紊乱等疾病风险。

02 母乳的成分组成

母乳是一种复杂而全面的营养来源，含有多种对婴儿健康至关重要的成分，主要包括：

1）水(87-88%)；
2）宏量营养素：蛋白质、碳水化合物、脂肪；
3）微量营养素：维生素、矿物质；
4）生物活性物质：细胞、细胞因子、免疫球蛋白、低聚糖、小分子代谢物、外泌体和核苷酸等
5）微生物群落

03 人乳微生物群研究发展历史

人乳微生物群的研究经历了从初步认识到深入探索的过程。长期以来，人们普遍认为人乳是无菌的，直到21世纪初，随着分子生物学技术（如PCR和高通量测序）的应用，科学家们才发现人乳中确实存在丰富的微生物群落。这些技术不仅证实了人乳微生物的存在，还揭示了其多样性和结构的复杂性。进一步的研究表明，人乳微生物群落随哺乳阶段的变化而变化，并受到母亲的饮食、健康状况和环境因素的影响。

近年来，研究者们深入探讨了人乳微生物的功能，发现它们对婴儿免疫系统的成熟和发展具有重要作用，能够刺激婴儿的免疫反应，帮助建立健康的免疫系统。此外，人乳微生物是婴儿肠道菌群早期定植的重要来源，有助于促进消化和营养吸收，减少患过敏、哮喘和肥胖等疾病的风险。未来的研究将继续探索人乳微生物群的个体差异及其对婴儿健康的影响，为个性化医疗和新的治疗方法提供科学依据。

04 人乳微生物群的来源与组成

人乳微生物群的来源主要来自乳母/婴儿皮肤菌群、婴儿口腔菌群逆流进乳腺；肠-乳腺轴，母体肠道共生微生物通过肠道上皮，经循环系统从肠道转移至乳腺。人乳微生物群由细菌、病毒、真菌、古细菌组成。

人乳源乳酸菌

人乳中含有丰富的乳酸菌：67.50%的人乳中可检测到乳杆菌，25.62%的人乳可检测到双歧杆菌。乳杆菌属中唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius，35.00%)，发酵乳杆菌( Lactobacilusfermentum，25.00%)和格氏乳杆菌(Lactobacillus gasser, 21.88%)最常见。40.91%的母乳中可培养分离得到乳杆菌，10.61%的母乳中可培养分离得到双歧杆菌。

人乳源益生菌

人乳源益生菌的特点包括人来源性、天然适应乳制品基质、具有更高安全性，适于在人体消化道定植。人乳源益生菌常见的种类有唾液乳杆菌，发酵乳杆菌，格氏乳杆菌，罗伊氏乳杆菌，短双歧杆菌及鼠李糖乳杆菌等。目前，国内人乳源益生菌仍然较少，菌株多来源于国外。科学家对人乳源益生菌的作用机制及生理特性研究较少。

05 上海市儿童医院人乳库

2017年被授牌“中国母乳库推广项目合作单位”，参与制定《中国大陆地区人乳库运行管理专家建议》《中国大陆地区人乳库运行质量与安全管理专家建议》。2018年帮助建立安徽省儿童医院母乳库。2019年全国首家获得市级政府财政支持。2022年人乳库捐乳爱心站点正式投入使用。2023年成立上海市人乳库联盟，人乳库用乳站点(一妇婴)正式投入使用。2024年3月9日，上海市儿童医院人乳库喀什地区第二人民医院人乳分库启动。2024年5月，上海儿童医学中心人乳库启用。2024年6月，牵头制定《长三角地区揭赠人乳库运行管理专家共识》。

上海市儿童医院人乳库的建立，极大提高本院NICU母乳喂养率。母乳库运行后，早产儿母乳喂养率增加到61.2%，3天内开奶的早产儿中90%使用母乳库的捐赠母乳。此外，有效降低本院早产儿NEC发生率，从7.6%降至3.3%。

1）人乳库捐赠人乳样本微生物组成探索

一项对上海市儿童医院人乳库256份巴氏消毒前的捐赠人乳样本(成熟乳为主)进行16S rRNA测序显示，人乳样本微生物主要由厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和放线菌门细菌组成。葡萄球菌属、无色杆菌属、链球菌属和土地杆菌属丰度高。K-means聚类分析将人乳样本聚类为葡萄球菌属、葡萄球菌和无色杆菌属、无色杆菌属和链球菌及链球菌和不动杆菌为优势菌属的4个聚类簇。

人乳样本优势菌群的影响因素：1）人乳样本采集时的哺乳期：慢生根瘤菌属、肠球菌、乳杆菌、不动杆菌和芽孢杆菌（负相关），Thermus、Gemalla、土地杆菌和无色杆菌（正相关）；2）乳汁蛋白含量：Rothia、Gemella 和链球菌（负相关），肠球菌和乳杆菌（正相关）；3）间接喂养：链球菌、罗斯氏菌、Gemella 和芽孢杆菌
（负相关），葡萄球菌（正相关）。

2）人乳源乳酸菌分离、鉴定与功能评价

人乳源乳酸菌的分离、鉴定与功能评价是一个系统性的研究过程。首先，从健康的哺乳期妇女中采集新鲜母乳样品，通过稀释、接种到适合乳酸菌生长的培养基（如MRS培养基）中进行培养。挑选典型菌落进行纯化后，通过显微镜观察、生化试验和分子生物学方法（如16S rRNA基因测序）进行鉴定，确定菌株的分类地位。接下来，通过抗生素敏感性测试、酸耐受性和胆盐耐受性测试、黏附能力测试、抗菌活性测试和免疫调节作用评估等功能评价，验证菌株的潜在益处。

已有研究分离/16SDNA鉴定500余株人乳源菌株：乳酸菌(13%)，19株菌株完成部分或全部体内外益生菌特
性评价，16株菌株完成全基因测序。1株格氏乳杆菌，L.gasseriSHMB 0001表现出对DSS诱导的急性结肠炎的缓解作用，发表SCI文章1篇，获国家发明专利1项。1株双歧杆菌，B. breve SHMB 8001对急性结肠炎的缓解作用机制在研究进程中。

菌株SHMB 0001的鉴定：SHMB 0001在CaCO，MRS平板上为典型的乳酸菌的形态，革兰氏染色为杆状格兰阳性菌。L. gasseriSHMB 0001在16S rRNA同源进化树中与模式菌株L. gasseri5162聚为一簇。通过体外对L. gasseriSHMB 0001的安全性评价结果，L. gasseriSHMB 0001对模拟胃肠液具有一定耐受性，对肠上皮细胞具备黏附性。此外，L. gasseriSHMB 0001对多数抗菌药物敏感，且不溶血。通过体内对L. gasseriSHMB 0001的安全性评价结果，使用 1x1010 CFU/mL 的菌液每日给小鼠灌胃 200μL，连续灌胃 14 天，与健康对照组相比，L. gasserSHMB 0001 灌胃组的体重、器官指数、结肠长度和组织病理评分无显著差异。

此外，L.gasserSHMB 0001可以部分逆转DSS造成的肠道菌群改变不同组富集细菌差异。B. breve SHMB 8001缓解小鼠结肠炎症状。B. breve SHMB 8001抑制小鼠结肠上皮损伤。

总之，母乳喂养是影响婴儿健康最有力的因素之一，人乳源益生菌具有更高安全性、适于在人体消化道定植。尽管经历了数十年的研究，但大多数人乳益生菌相关研究仍停留在体外或动物实验阶段。人乳库的发展、人乳保藏方法改善，及微生物分离鉴定技术的发展，为分离新的人乳益生菌提供了更多可能。人乳益生菌如何影响儿童早期/长期的健康仍需要进一步挖掘。