一項難以被研究的壯舉

一種動態的液體

人類母乳是一種專門為滿足嬰兒需求而進化出的營養食物來源。

2003年,一篇刊登在《柳葉刀》上的研究表明,在嬰兒出生後的頭6個月裡完全母乳餵養,是預防5歲以下兒童死亡的最有力措施之一。不僅如此,過去的一些其他研究表明,無論對嬰兒還是哺乳母親來說,母乳餵養都具有長期的健康益處。比如對於母親來說,哺乳能降低患卵巢癌和乳腺癌的風險;對嬰兒來說,母乳餵養能降低感染,改善腸道和腸道發育,並在終止母乳餵養很久之後還能改善體重的調節。

儘管科學家已經知道哺乳能為母親和嬰兒帶來巨大的健康益處,但我們對人類乳汁這種含有數百萬細胞的動態液體的分子和細胞特徵,以及它們在哺乳過程中的變化了解甚少。

人類乳腺每天可以產生超過一升的乳汁,這種情況在分娩後的幾個月或幾年裡都是如此。想要研究乳腺細胞是如何做到這一奇妙的壯舉是件非常困難的事,因為在哺乳期間,人類的乳腺組織不可能被活檢或以其他方式獲取。

幸而一些近期的研究表明,母乳中含有許多來自乳腺的細胞,這一資訊為研究這些細胞提供了一種非侵入的方法。在一項新發表於《美國國家科學院院刊》上的研究中,一組研究人員就首次通過對母乳中的細胞進行大規模、高解析度的研究,追蹤到了這些細胞在哺乳母親的體內如何隨時間變化

變化的細胞

在新的研究中,研究團隊收集了來自15位哺乳母親的乳汁樣本。每一位乳汁提供者在分娩後的3天到632天的多個不同時間點提供樣本。從50份樣本中,研究人員分離出了超過48000個細胞,在利用單細胞RNA測序技術對這些細胞進行了分析,確定了在特定時間內有哪些基因在細胞中得到了表達。

分析結果揭示了十種類型的細胞:一種成纖維細胞、兩種上皮細胞,以及七種免疫細胞。他們發現超過一半的免疫細胞是巨噬細胞,這些細胞似乎可以表達一些有助於乳腺對它們產生的乳蛋白更加耐受,從而不會誘發免疫反應的基因。此外他們還發現了B細胞、T細胞和其他免疫細胞,但無奈這些細胞的數量太少,因此無法對它們的功能進行深入研究。

到目前為止,他們發現最豐富的細胞是乳細胞,這是一種上皮細胞,可以表達許多在母乳中發現的蛋白質的基因,比如乳清蛋白,以及分泌乳蛋白、微量營養素、脂肪和其他母乳成分所需的轉運蛋白。在這些乳細胞中,研究人員發現其中一組似乎是乳汁的主要生產者的細胞,以及另一組在乳腺中扮演著更重要的結構角色的細胞。

研究人員發現,隨著時間的推移,參與泌乳的乳細胞比例會有所下降,而參與結構支持的乳細胞的比例會上升而與此同時與催乳素相關的基因在泌乳乳細胞中變得更加活躍,但在結構乳細胞中卻下降。研究人員推斷,這些變化可能與嬰兒成長過程中不斷變化的營養需求有關。

除了收集乳汁樣本之外,研究人員還收集了在整個哺乳期間與健康和生活方式的變化有關的資訊。他們發現,母乳中的細胞成分與嬰兒開始去日託所、開始攝入配方奶粉,以及母親開始使用激素類避孕藥物等事件之間存在聯繫。在哺乳過程中,這些變化不一定會對人體的健康產生積極或消極的影響,但它們確實會導致變化的出現。這樣的結果表明,即使是在泌乳多年之後,乳汁在整個哺乳過程中也會發生變化。

為了更好的生活

這項新的研究對哺乳進行的長期觀察是其他研究所沒能真正做到過的,它對母乳細胞成分的描述,以及對基因和通路水平上的改變的量化,為我們提供了一幅更加清晰的人類母乳細胞在哺乳期的圖像。

研究人員希望新的發現能為更深入地研究母乳是如何隨時間變化的奠定基礎。接下來,他們希望能夠進行更大規模的研究,以此來發現環境因素與乳汁成分之間的更緊密聯繫,更多地了解隨著時間的推移,乳汁是如何自然變化的。

這些研究最終將能幫助科學家為嬰兒設計出更好的適合不同階段的配方奶粉,並且還有望幫助哺乳母親提高乳汁產量,以及在嬰兒斷奶時減緩乳汁產量的方法。其他的後續研究或將探索用吸奶器泵取乳汁會如何影響乳汁成分和乳房健康,以及如何預防乳腺炎等疾病問題。

通過對哺乳隨時間推移所表現出的多樣性構建高解析度的理解,不僅讓我們更好地理解哺乳,也為改善哺乳期女性的生活質量設計更好的方案提供了一組資料和工具。

#創作團隊:

撰文:糖獸

排版:雯雯

#參考來源:

https://news.mit.edu/2022/study-reveals-dynamics-human-milk-production-0405

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2121720119

#圖片來源:

封面圖 & 首圖:Christine Daniloff / MIT

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