《Molecular and Cellular Pediatrics》:Effects of preterm birth and gestational diabetes on innate lymphoid cells (ILCs) in human breast milk
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母乳喂养为新生儿提供关键的免疫与代谢益处,可降低早产并发症及母体妊娠期糖尿病(GDM)相关的远期风险。然而,这些保护效应背后的机制,尤其是母乳中母体免疫细胞的作用仍不完全清楚。本研究旨在探讨早产与GDM如何在泌乳早期影响母乳来源先天淋巴样细胞(ILCs)的组成
母乳喂养为新生儿提供关键的免疫与代谢益处,可降低早产并发症及母体妊娠期糖尿病(GDM)相关的远期风险。然而,这些保护效应背后的机制,尤其是母乳中母体免疫细胞的作用仍不完全清楚。本研究旨在探讨早产与GDM如何在泌乳早期影响母乳来源先天淋巴样细胞(ILCs)的组成,并以脐带血T细胞为模型系统,在体外探索这些母体细胞是否影响新生儿免疫特征。研究人员在产后两周内收集足月与早产婴儿母亲的母乳(初乳与过渡乳)。流式细胞术分析显示总ILC频率随时间下降,足月与早产分娩间无显著差异。但GDM母亲初乳中ILC频率显著高于血糖正常对照,表明母体代谢状态改变母乳免疫组成。GDM妊娠的脐带血T细胞显示鞘氨醇-1-磷酸受体1(S1PR1)表达升高,提示迁移表型增强。与母乳来源ILC共培养未进一步增加S1PR1表达或修改T细胞活化标志物(CD25、CD69、CTLA-4、PD-1)。所有功能学检测均在体外使用脐带血细胞共培养系统完成,未直接在新生儿上进行。母体GDM修饰母乳来源ILC组成,并与新生儿脐带血T细胞受体表达改变相关。尽管如此,体外暴露于母乳ILC未增强T细胞活化,提示尽管存在母体代谢应激,母乳喂养可能帮助维持新生儿免疫平衡。结果凸显母乳免疫细胞在母婴界面潜在的调节作用,并强调母乳喂养在减轻GDM母亲婴儿促炎编程中的重要性。
研究背景方面,母乳喂养对新生儿免疫与代谢发育具有核心保护作用,尤其对早产及GDM母亲所育婴儿意义重大。既往研究已证实母乳中含白细胞、生长因子及细胞因子,其中先天淋巴样细胞(ILCs,Lineage? CD45+ 淋巴细胞,分ILC1/2/3亚群)可调控组织修复、代谢与肠道屏障,但母乳ILC在早产与GDM下的动态变化及其对新生儿T细胞的直接调节作用尚属空白。现有证据多来自动物模型,缺乏人类泌乳早期母乳ILC亚群定量及体外功能验证。因此,研究人员开展此项研究,以明确早产与GDM是否改变母乳ILC组成,并评估母乳ILC能否在体外调节脐带血T细胞迁移与活化相关分子(S1PR1、CD25、CD69、CTLA-4、PD-1),从而揭示母婴免疫界面潜在机制。该研究发表于《Molecular and Cellular Pediatrics》。
关键技术方法上,研究人员建立两个前瞻性队列:队列1纳入30名足月或早产母亲评估泌乳期母乳ILC随孕周变化;队列2纳入17名足月分娩且纯母乳喂养母亲(含GDM与血糖正常对照),分析GDM对初乳至过渡乳ILC绝对数影响,并以同对母婴脐带血T细胞与母乳ILC进行共培养。样本来源于德国格赖夫斯瓦尔德大学医学中心2019年8月至2021年11月产科入院者,于产后第3、8、13天采集母乳,同步采集母血与脐血。细胞处理采用密度梯度分离、红细胞裂解、免疫磁珠阴性/阳性分选(Pan T Cell Isolation Kit、EasySep Human Pan ILC Enrichment Kit、CD127 MicroBead Kit)获得高纯度T细胞(>95%)与ILC(约80%)。表型鉴定使用多色流式细胞术,ILC门控策略为活细胞→CD45+→Lineage?→CD127+,再依CD56、CD294、CD117、CD336细分亚群;T细胞活化面板检测CD25、CD69、CTLA-4、PD-1、S1PR1。统计采用中位数回归、两样本t检验、双因素混合效应模型与?ídák事后检验。
研究结果部分,首先“早产对ILC产后调控无影响”:经母体年龄校正后,足月与早产母亲在产后第3、8、13天母乳及母血中ILC1/2/3频率与绝对数无组间差异;所有婴儿母乳中总ILC数在两周内显著下降,符合白细胞总体衰减规律。其次“孕前BMI与孕期增重(GWG)对ILC2/3有微弱影响”:中位数回归显示ppBMI与初乳ILC1、母血ILC2/3均值正相关,GWG与初乳ILC3负相关。第三“GDM影响母乳与血液ILC数量”:GDM母亲初乳中ILC1(p=0.0125)、ILC2(p=0.0109)、ILC3(p=0.0085)绝对数均显著高于对照,校正年龄、ppBMI、孕周后仍显著;母血中仅ILC1比例在对照更高(p=0.0408),后期时间点无差异。第四“GDM影响S1PR1表达及ILC共培养下T细胞活化”:单纯培养的GDM组脐带血CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+ T细胞S1PR1+比例均高于对照(p=0.0104/0.0223/0.0169);GDM组CD25+ CD3+ T细胞共培养较单纯培养升高(p=0.047),对照组CD8+ T细胞CD25在共培养升高(p=0.0374);CTLA-4在GDM组CD3+ T细胞单纯培养升高(p=0.0008)但CD8+亚群降低(p=0.0063);PD-1+ CD8+ T细胞在GDM组无论单纯或共培养均低于对照(p=0.0017/0.0373)。共培养本身未进一步推高S1PR1,说明母乳ILC在体外未赋予额外促炎驱动。
讨论部分总结:研究人员指出母乳ILC两周内下降且不因早产改变,提示早产儿感染易感性并非源于母乳ILC不足;GDM初乳ILC各亚群增多可能是母体低度炎症向乳腺局部投射的表现,结合已报道GDM母乳中CRP、胰岛素、葡萄糖改变,支持代谢失调重塑母乳免疫细胞谱。体外共培养虽显示GDM脐带血T细胞本底S1PR1与PD-1模式不同,但母乳ILC叠加未增强活化,反向提示母乳喂养或缓冲代谢应激下的促炎编程。作者同时承认共培养ILC输入量变异大(95–7650细胞/条件)、属体外模型、不能直接推导体内婴儿免疫状态,且ppBMI/GWG与T细胞标志物无显著相关。结论部分原文意译如下:本研究探明泌乳早期母乳ILC绝对数下降且不受早产影响;GDM关联初乳全部ILC亚群增多及母血ILC1比例改变;GDM妊娠脐带血T细胞S1PR1升高反映迁移潜能增强,但母乳ILC共培养未在体外造成额外促炎活化。结果暗示母乳ILC在母婴界面具调节潜质,但因果性需体内研究确认,母乳喂养对GDM背景下维持新生儿免疫稳态具潜在价值。