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新手爸媽總糾結 “怎么喂才能讓寶寶長得好?”—— 有的寶寶喝母乳白白胖胖,有的卻體重增長慢,而媽媽孕期、哺乳期愛吃油膩還是清淡,可能悄悄影響著這一切。
原來母乳里藏著一種叫 “膽汁酸” 的特殊物質,它不是媽媽乳房自己造的,而是從腸道跑到乳汁里的。媽媽吃的食物會改變乳汁中膽汁酸的種類和數量,這些膽汁酸就像 “生長信號兵”,能通過寶寶體內的 TGR5 受體,幫寶寶分泌促進生長的激素。
這篇研究就揭開了其中的奧秘,告訴我們媽媽的飲食如何通過母乳里的膽汁酸,悄悄影響著寶寶的生長發育。
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來自美國佛羅里達大學醫學院分子遺傳學與微生物學系的Stephanie M. Karst及其研究團隊做了一項專門研究,標題為《Maternal diet shapes milk bile acids to regulate neonatal growth through TGR5》,相關成果將于2026年1月27日發表在《Cell Reports》期刊上。研究發現,母體飲食通過腸 - 乳腺轉運調控母乳膽汁酸組成,這些膽汁酸可激活新生兒 TGR5 受體,經生長激素 - IGF-1 軸促進其生長,母體膽汁酸缺乏致后代生長受限,高脂飲食則誘發后代過度增重,為相關場景的早期營養干預提供了機制支撐。
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母乳膽汁酸的來源研究
研究聚焦母乳膽汁酸的來源,通過檢測乳腺、肝臟、回腸等組織中膽汁酸合成關鍵基因的表達,探究乳腺從頭合成及肝膽轉運是否為其來源。結果顯示,乳腺組織中經典膽汁酸合成通路的關鍵限速酶 CYP7A1 未表達,替代通路的多種關鍵基因(如 CYP27A1、CYP7B1 等)表達水平也遠低于肝臟,且與腸道組織相比無明顯優勢,表明乳腺在哺乳期無法從頭合成膽汁酸。
對于肝膽轉運途徑,檢測肝臟中多種膽汁酸轉運體的表達發現,哺乳期 MRP3、MRP4 表達雖有輕微上升,但未顯著高于未孕小鼠,Bsep、Mrp2 等肝膽轉運體及肝臟回收轉運體 Ntcp 的表達在哺乳期無明顯變化,僅 Oatp1a1 在哺乳期早期和中期顯著降低,這一變化可能間接促進腸道膽汁酸向乳腺轉運,而非肝臟直接向乳腺轉運膽汁酸。
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同時,乳腺組織中僅檢測到 MRP3、MRP4 和 BCRP 三種膽汁酸轉運體表達,其中 BCRP 在哺乳期第 14 天的表達量較未孕小鼠提升近 100 倍,而經典肝膽轉運體無表達。結合此前研究中藥物抑制和基因干擾實驗的支持,綜合證實腸 - 乳腺轉運是哺乳期母乳膽汁酸的主要來源。
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母體膽汁酸代謝對后代生長的調控
為探究母體膽汁酸代謝對后代生長的影響,研究對孕鼠進行膽汁酸螯合劑(BAS)處理,觀察后代生長指標及相關生理變化。結果顯示,哺乳期由經 BAS 處理的母鼠(mBAS 組)哺育的幼鼠,出生后第 2 天體重與對照組(mSC 組)無差異,但從第 6 天起體重開始顯著下降,斷奶時體重較對照組低 15%,且該表型在雌性幼鼠(降低 19%)中比雄性(降低 11%)更明顯。
除體重外,mBAS 組幼鼠斷奶時體長較對照組縮短 5%,呈現輕度發育遲緩特征。器官重量檢測發現,幼鼠的棕色脂肪組織、肝臟、腎臟重量顯著降低,而白色脂肪組織和心臟重量無明顯差異,表明母體膽汁酸缺乏對參與消化、代謝、產熱和腎功能的組織生長有選擇性抑制作用,而對脂肪儲存和心臟發育影響較小。
進一步探究生長受限的機制,發現 mBAS 組幼鼠腸道組織僅出現絨毛略短、固有層疏松等輕微結構變化,無明顯上皮損傷,且食物攝入量和脂質吸收功能與對照組無顯著差異,排除了營養吸收障礙導致生長受限的可能。而激素檢測顯示,mBAS 組幼鼠在出生后第 10 天肝臟 Ghr 和 Igf1 基因表達降低,斷奶時 Igf1 基因表達仍持續降低,血清中生長促進激素 IGF-1 水平在第 10 天和斷奶時均顯著下降,表明母體膽汁酸代謝通過調控生長激素 - IGF-1 軸的合成代謝信號,進而影響后代生長。
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母體高脂飲食、膽汁酸代謝與后代體重的關聯
為明確母體高脂飲食(HFD)對母乳膽汁酸池及后代生長的影響,以及膽汁酸在其中的介導作用,研究首先對比低脂飲食(LFD)和 HFD 喂養母鼠的母乳膽汁酸組成。通過超高效液相色譜 - 質譜法檢測發現,在檢測的 24 種膽汁酸中,牛磺膽酸(TCA)和牛磺 -β- 鼠膽酸(TβMCA)在 HFD 組母鼠的母乳中,于出生后第 7 天和第 14 天均顯著高于 LFD 組,首次證實母體飲食可調控母乳膽汁酸的組成。
生長監測結果顯示,HFD 組母鼠哺育的幼鼠(mHFD 組)在哺乳期體重顯著高于 LFD 組幼鼠,而對 HFD 組母鼠同時進行 BAS 處理(mHFD+mBAS 組),其哺育的幼鼠體重則完全避免了過度增長,與 LFD 組無顯著差異。此外,mHFD+mBAS 組幼鼠斷奶時體長較 mHFD 組縮短,多種器官(棕色脂肪組織、白色脂肪組織、肝臟、腎臟、心臟)重量也顯著低于 mHFD 組。
激素檢測表明,mHFD 組幼鼠血清 IGF-1 水平顯著高于 LFD 組,而 mHFD+mBAS 組幼鼠血清 IGF-1 水平則恢復至對照組水平。這些結果證實,母體高脂飲食通過改變母乳膽汁酸組成,升高 TCA 和 TβMCA 水平,進而上調后代 IGF-1 水平,促進后代過度增重;而通過 BAS 螯合母體腸道膽汁酸,可阻斷這一通路,有效預防高脂飲食誘導的后代肥胖。
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新生兒TGR5在膽汁酸介導的生長促進中的作用
為揭示膽汁酸調控后代生長的分子機制,研究圍繞膽汁酸受體 TGR5 展開一系列實驗。首先,對 mBAS 組母鼠哺育的幼鼠補充母乳中顯著減少的膽汁酸 ——TCA,結果顯示幼鼠體重較未補充組部分恢復,證實母乳膽汁酸對后代生長有直接促進作用。
隨后,對正常哺育的幼鼠給予 TGR5 激動劑 INT-777,發現斷奶時幼鼠體重較對照組增加 10%,表明激活 TGR5 可促進新生兒生長。為進一步驗證 TGR5 的必要性,進行寄養實驗,將野生型幼鼠和 Tgr5 基因敲除(Tgr5?/?)幼鼠分別由 mSC 組和 mBAS 組母鼠哺育,結果顯示 Tgr5?/?幼鼠即使由正常母鼠哺育,斷奶時體重也比野生型幼鼠低 10%,且 mBAS 處理會導致其體重進一步下降,說明 TGR5 缺失與母體膽汁酸缺乏在同一通路中發揮作用,共同影響生長。
關鍵驗證實驗中,對由 mBAS 組母鼠哺育的 Tgr5?/?幼鼠補充 TCA,發現其體重未得到恢復,而野生型幼鼠補充 TCA 后體重可部分恢復,證實膽汁酸(如 TCA)對新生兒生長的促進作用依賴于 TGR5 信號通路。此外,考慮到新生兒腸道菌群的代謝特點,TCA 可能在腸道內被轉化為更強效的 TGR5 激動劑(如膽酸 CA),進而激活 TGR5,最終通過調控生長激素 - IGF-1 軸等下游通路,實現對新生兒生長的促進。
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總結
母體飲食通過調控母乳成分,對塑造新生兒代謝及長期健康至關重要。盡管母乳中含有膽汁酸,但其在嬰兒發育中的功能作用尚未被充分闡明。本研究發現,腸 - 乳腺轉運是母乳膽汁酸的主要來源,且該膽汁酸池可通過母體飲食進行重塑。作者還發現,母體膽汁酸會調控嬰兒生長以及促生長激素胰島素樣生長因子 1(IGF-1)的水平。值得注意的是,對高脂飲食母鼠進行膽汁酸螯合處理后,其哺育的后代完全避免了過度增重。補充膽汁酸或膽汁酸受體 TGR5 激動劑則可恢復后代的正常生長。此外,TGR5 基因缺陷的幼鼠表現出與母體膽汁酸螯合處理相似的表型,這支持了 “母體母乳膽汁酸通過激活新生兒 TGR5 受體來促進嬰兒生長” 的機制模型。綜上,這些研究結果揭示,母乳膽汁酸是具有活性的代謝信號分子,在早期生命編程中具有營養干預的潛力。
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研究意義
1. 指導哺乳期營養干預:為精準優化嬰兒生長提供科學依據 —— 針對高脂飲食母親,可通過調控膽汁酸水平預防后代過度增重,降低肥胖風險;針對膽汁酸不足或生長遲緩場景(如低資源環境中的兒童發育不良),可通過合理膳食調整或靶向補充,提升母乳膽汁酸的生長促進作用,且無需改變熱量供給,避免了單純增肥帶來的健康隱患。
2. 推動嬰兒配方食品改良:目前配方奶多聚焦宏量營養素和免疫成分,本研究揭示了膽汁酸及 TGR5 激活通路的重要性,為配方奶的精準優化提供了新靶點,有望通過添加適宜的膽汁酸或 TGR5 激動劑,模擬母乳的生長調控功能,縮小配方奶與母乳在發育支持上的差距。
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116744
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