人类乳强化后血浆氨基酸水平及其与早产儿生长的关联

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Pediatric Research 3.1

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  为探究极早产儿(VPIs)生后早期血浆氨基酸(AA)浓度随强化类型、生长及胰岛素样生长因子 1(IGF-1)浓度的变化,研究人员对比牛初乳(BC)与传统强化剂(CF)强化人乳的效果,发现 BC 提高多种 AA 浓度,其增量与头围生长等相关,具重要临床参考价值。

  在新生儿重症监护领域,极早产儿(<32 周 gestational age,GA)的营养支持一直是临床关注的焦点。这类婴儿由于消化系统发育不成熟,单纯依靠人乳喂养往往难以满足生长需求,需通过营养强化补充蛋白质、能量和矿物质。然而,不同强化剂对早产儿体内氨基酸代谢的影响尚不明确,尤其是血浆氨基酸浓度如何随强化类型变化,以及这些变化与生长指标、胰岛素样生长因子 1(IGF-1)等关键因子的关联仍存空白。此外,早产儿的生长缺陷,如体重、身长和头围增长不足,可能对其远期神经发育和健康产生不良影响,因此优化营养强化策略具有重要临床意义。
为填补这一研究空白,丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)等机构的研究人员开展了一项随机对照试验。该研究以 225 例极早产儿为对象,对比了牛初乳(bovine colostrum,BC,含完整蛋白和高生物活性成分)与人乳传统强化剂(conventional fortifier,CF,水解牛乳清蛋白)对血浆氨基酸谱的影响,并分析了氨基酸变化与生长参数(体重、身长、头围 Z 评分)、IGF-1 浓度及疾病状态的相关性。研究成果发表在《Pediatric Research》,为早产儿营养支持提供了新的科学依据。

研究采用了以下关键技术方法:① 前瞻性队列研究,纳入极早产儿,随机分配至 BC 或 CF 强化组,采集强化开始时(T0)、1 周(T1)和 2 周(T2)的血浆样本;② 利用反相高效液相色谱法测定 20 种氨基酸浓度,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测 IGF-1 水平;③ 应用质谱蛋白质组学技术分析血浆蛋白质谱变化;④ 通过广义线性模型和线性混合效应模型进行统计分析,评估组间差异及变量间相关性。

牛初乳强化对血浆氨基酸浓度的影响


与 CF 组相比,BC 强化显著升高了 12 种氨基酸浓度(约 10–40%,p<0.05),如丙氨酸、精氨酸等,同时降低了赖氨酸(Lys)浓度(10–16%,p<0.05)。尽管两组间血浆蛋白质组未受强化类型影响,但 BC 组婴儿的支链氨基酸(BCAAs)和总氨基酸(AAs)浓度显著更高。此外,BC 组部分氨基酸浓度超出参考范围,如酪氨酸(Tyr)和精氨酸(Arg)高于第 95 百分位,赖氨酸和苏氨酸(Thr)低于第 5 百分位,提示可能存在氨基酸失衡。

氨基酸变化与生长参数的关联


分析发现,从 T0 到 T2 的氨基酸增量与头围(HC)生长呈正相关(12 种氨基酸),与 IGF-1 浓度正相关(5 种氨基酸),而与出生时胎龄(GA)和体重呈负相关(分别为 13 种和 8 种氨基酸)。头围生长作为脑发育的重要指标,其与必需氨基酸(如异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸)及总氨基酸的正相关性表明,适宜的氨基酸供给可能促进神经系统发育。然而,氨基酸变化与体重或身长增长无显著关联,提示不同生长指标对氨基酸的响应存在差异。

氨基酸响应与疾病状态及个体差异的关系


极不成熟婴儿(GA<29 周)和小于胎龄儿(SGA)对强化剂的氨基酸响应较低,13 种氨基酸(如精氨酸、谷氨酸)的增量显著减少,可能与消化吸收功能不成熟或代谢异常有关。此外,支气管肺发育不良(BPD)、早产儿视网膜病变(ROP)和晚发性败血症(LOS)患儿的特定氨基酸响应异常,如 BPD 患儿精氨酸和甘氨酸增量较低,提示疾病状态可能干扰氨基酸代谢,需个体化营养支持。

研究结论与讨论


本研究表明,牛初乳强化人乳可显著改变极早产儿的血浆氨基酸谱,其诱导的氨基酸增量与头围生长和 IGF-1 浓度正相关,但受胎龄、出生体重和疾病状态的影响。尽管氨基酸浓度在生理范围内波动,但 BC 强化可能导致部分必需氨基酸(如赖氨酸、苏氨酸)不足和芳香族氨基酸(如酪氨酸)升高,需关注其长期安全性。蛋白质组学结果显示血浆蛋白谱不受强化类型影响,提示外源性蛋白质供给主要影响氨基酸代谢而非整体蛋白质合成。

该研究为早产儿营养强化策略提供了双重启示:一方面,牛初乳作为富含生物活性成分的强化剂,在促进头围生长方面可能具有潜在优势;另一方面,其氨基酸组成的不平衡(如赖氨酸缺乏)可能限制蛋白质合成,需通过配方优化(如添加合成赖氨酸、苏氨酸)进一步改善。此外,研究强调了个体差异和疾病状态对氨基酸代谢的影响,未来需开发基于个体特征的动态营养干预方案,以实现精准营养支持。

综上所述,这项研究深入揭示了人乳强化与早产儿氨基酸代谢、生长之间的复杂关联,为优化极早产儿营养管理提供了关键数据,其结果对临床实践中选择强化剂类型及监测氨基酸平衡具有重要指导意义。

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