研究表明，人类母乳在管理婴儿的微生物组成（即微生物组）方面发挥着至关重要的作用，尤其是在其生命的头一年，这有助于降低患哮喘的可能性。
由纽约大学朗格大学医学院和曼尼托巴大学主导的一项研究揭示，哺乳超过三个月有助于婴儿肠道和鼻腔微生物组的逐步发展。另一方面，在三个月之前断奶可能会阻碍这一自然进程，并与学龄前儿童患哮喘的风险增加相关。
母乳含有特定成分，包括称为人乳寡糖的复杂糖，需要特定微生物进行消化。这为能够分解这些糖的微生物创造了优势。过早从母乳喂养转为配方奶喂养的婴儿则会发展出不同的微生物群落，以适应消化配方奶的成分。尽管这些配方适应的微生物最终会在人群中普遍存在，但研究人员指出，它们的早期出现与哮喘风险的增加相关。
“母乳喂养和人乳调节着婴儿肠道和鼻腔中微生物的定植速度和顺序，类似于起搏器对心脏节律的影响。” 计算生物学家和该研究的共同高级研究员莉亚特·申哈夫博士说。“适当的微生物组生长不仅依赖于合适微生物的存在，还依赖于它们及时到达和定植的顺序。” 申哈夫博士是纽约大学格罗斯曼医学院的助理教授，同时也是其系统遗传学研究所和微生物学系的成员。
这项研究于9月19日在线发表在《细胞》杂志上，分析了婴儿在头一年内肠道和鼻腔中微生物的变化，以及哺乳模式和母乳成分。这项工作涉及儿童和母亲，来自儿童队列研究（CHILD Cohort Study），该项目全面跟踪了3500名加拿大儿童从胎儿发育到青春期的情况。
得益于儿童队列研究的数据，研究人员能够将母乳喂养对婴儿微生物组的影响与其他各种环境因素的影响（如孕期吸烟暴露、抗生素使用和母亲的哮喘历史）分开考虑。
即便在考虑这些因素之后，母乳喂养的持续时间仍然被认为对儿童微生物群落的演变具有重要影响。研究人员还利用这些微生物变化的见解开发了一种机器学习模型，能够准确预测未来几年的哮喘风险。此外，他们还创建了一个统计模型来确定因果关系，证明母乳喂养降低哮喘风险的主要方式是通过影响婴儿的微生物组。
“我们创建的算法提供了关键见解，揭示了婴儿第一年内微生物动态是如何运作的，以及这些微生物是如何与婴儿互动的。”申哈夫说。“这一信息超越了仅仅发现关联，它增强了我们进行预测和深入了解因果关系的能力。”
“我们的研究强调了母乳喂养对婴儿微生物组的重大影响，以及其在促进呼吸健康方面的关键作用。通过揭示母乳的保护机制，如本研究所强调的，我们旨在利用数据驱动的方法为国家关于母乳喂养和断奶的指南提供依据。”
“未来的研究将有助于为那些无法进行至少三个月母乳喂养的儿童制定预防哮喘的对策，”她补充道。
该研究获得了国家卫生研究院DP2AI185753资助，以及来自不列颠哥伦比亚基因组学、英属哥伦比亚大学、加拿大健康研究院和加拿大研究主席项目等多个来源的资助。所有参与者都是儿童队列研究的家庭志愿者，该项目最初得到了加拿大健康研究院和AllerGen NCE的支持。
除了申哈夫和阿扎德外，其他共同高级研究员还有来自多伦多大学的帕德玛贾·苏巴拉奥和来自汉密尔顿的麦克马斯特大学的迈克尔·苏雷特。
共同研究者包括共同第一作者来自曼尼托巴大学的凯尔西·费尔和艾莉诺·西蒙斯，以及来自多个机构的合著者，如多伦多大学、不列颠哥伦比亚大学、麦克马斯特大学、宾夕法尼亚大学、加利福尼亚大学圣地亚哥分校、阿尔伯塔大学以及哈利法克斯的达尔豪斯大学。
