《The Journal of Nutrition》:Untargeted Metabolomics Analysis of Human Milk from Breastfeeding Bangladeshi Women Reveals Amino Acid Metabolic Pathways Associated with Maternal Nutritional Status and Infant Growth.
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本研究针对中低收入国家母乳代谢组时序变化及其与母婴健康关联的研究空白,通过对孟加拉国农村哺乳期妇女开展非靶向代谢组学分析,发现母乳中氨基酸代谢通路(如谷胱甘肽、谷氨酸代谢等)与母亲BMI及婴儿早期体重增长显著相关,为营养干预提供了新靶点。
在全球范围内,母乳被公认为婴儿最理想的营养来源。世界卫生组织建议婴儿出生后前6个月应完全母乳喂养,并持续哺乳至2岁。这一推荐对中低收入国家尤为重要,因为母乳喂养能显著降低呼吸道感染、发育迟缓及腹泻相关死亡率。然而,在这些地区,母亲营养不良问题突出,同时母乳成分的动态变化及其对婴儿健康的影响机制尚不明确。
为此,研究人员在《The Journal of Nutrition》上发表了一项创新性研究,聚焦孟加拉国农村地区的哺乳期妇女,通过非靶向代谢组学技术深入探索母乳代谢物随时间变化的规律,并首次系统揭示了母亲营养状况通过特定氨基酸代谢通路影响婴儿生长的生物学机制。
研究团队采用非靶向代谢组学分析技术,对99对母婴队列中产后2个月和5个月的母乳样本进行检测,运用主成分分析和代谢通路富集分析等方法解析数据。关键实验技术包括超高效液相色谱-串联质谱和代谢物集富集分析。
3.1. 母婴队列特征
研究纳入的母婴群体中,母亲平均BMI为20.06 kg/m2,31%存在低体重问题,56%的母亲上臂围低于23 cm,提示营养不良普遍存在。婴儿中48%为小于胎龄儿,93%为足月产。
3.2. 母乳代谢组随时间变化
在51种随时间发生显著变化的代谢物中,73%的代谢物相对丰度下降,主要包括磷脂、鞘脂和氨基酸。代谢通路分析显示,类固醇合成和支链脂肪酸氧化通路呈富集趋势,但未达到统计学显著性。
3.3. 母亲营养状况与母乳代谢组关联
研究发现,产后早期高BMI母亲其母乳中因子5(富含谷胱甘肽、谷氨酸代谢等相关氨基酸)的得分显著较低。相反,产后5个月时高BMI母亲其母乳中因子4(涉及支链氨基酸和脂肪酸代谢的代谢物)得分较高,而营养不良母亲该模式得分较低。
3.4. 母乳代谢模式与婴儿生长关联
产后2个月母乳中因子5得分较高的母亲,其婴儿在3月龄时体重-for-年龄Z评分较低。这种关联在适于胎龄儿和较早分娩的婴儿中更为明显,但到6月龄时差异消失。
本研究首次在中低收入国家队列中揭示了母亲营养状况通过调节母乳氨基酸代谢通路影响婴儿早期生长的机制。特别是谷胱甘肽和谷氨酸代谢通路的发现,为理解母婴健康传递的分子机制提供了新视角。研究结果强调,优化母亲围产期营养状况可能通过改变母乳成分促进婴儿健康发育,为针对高危人群制定精准营养干预策略提供了重要理论依据。