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6个问题带您了解母乳中的TGF-β
发布日期:2024-03-11

作者:徐莎 中国营养保健食品协会母婴营养专业委员会常务委员


01 什么是TGF-β?


转化生长因子-β(TGF-β)家族由一类结构和功能相关的多肽生长因子组成,包括TGF-βs、活化素、抑制素和骨形成蛋白等40多个成员。TGF-β信号在胚胎的早期发育阶段与组织器官形成,免疫监督,组织修复和成体稳态平衡有[1]。在哺乳动物体内发现了3种TGF-β亚型,分别为:TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3。它们是一组高度同源的化合物,各亚型结构具有70%-80%的同源性,并且在物种之间高度保守(约100%)[2]


02 母乳中是否含有TGF-β?含量是多少?


新生儿在最初阶段,肠道内源性TGF-β含量很低,而母乳中主要的多功能生长因子之一即为TGF-β,具有免疫调节特性,是新生儿外源性TGF-β的重要来源[3]。母乳中最主要的TGF-β亚型是TGF-β1和TGF-β2 [4]。据报道,它们的水平在整个哺乳期存在显著差异。一项研究收集了来自澳大利亚健康女性的母乳,并检测了其中TGF-β1和TGF-β2的含量。结果显示,初乳中TGF-β含量最高,随后在生命4-6周时迅速下降(图1)[5]



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图1不同泌乳期母乳中TGF-β1和TGF-β2水平


不同种族和身体质量指数(BMI)水平的女性,其乳中TGF-β含量也有所不同。有研究检测了生活在新西兰的亚洲、欧洲和毛利族女性6-8周母乳中的TGF-β1和TGF-β2水平。结果发现,如图2A所示,毛利族女性母乳中的TGF-β1浓度显著高于亚洲和欧洲女性(p<0.05)。研究还发现,与体重正常的女性相比,超重女性母乳中TGF-β1和TGF-β2的浓度显著高于正常和肥胖女性(图2B)[6]


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图2 不同种族(A)和不同BMI(B)女性母乳中TGF-β1和TGF-β2水平


对来自上海的130对健康母婴进行研究,分别采集产后5天的初乳和产后42天的成熟乳,比较母乳中TGF-β1浓度。结果显示,初乳和成熟乳中TGF-β1的中位浓度分别为2706 pg/mL和316pg/mL。研究还发现,产妇年龄和剖腹产与初乳中TGF-β1浓度显著正相关[7]。由此可见,母乳中TGF-β的浓度与泌乳期、种族、年龄、分娩方式、以及母亲BMI相关。


03 母乳中TGF-β的功能是什么?其有效含量是多少?


母乳中的免疫活性因子可能会影响婴儿粘膜免疫系统的发育和成熟。母乳TGF-β参与维持肠道稳态、调节炎症反应、促进IgA的产生和诱导新生儿建立口服耐受。母乳TGF-β2也被证明与新生儿肠道微生物组成以及丰富度、均匀度和多样性的增加有关[8]。但TGF-β与预防过敏之间的关系存在争议。有综述纳入了12项研究,其中8项临床研究结果显示,高TGF-β1或TGF-β2浓度与婴幼儿过敏相关的免疫学检测结果的减少呈正相关,TGF-β1或TGF-β2有利于婴幼儿免疫发育,其有效作用含量即为母乳中TGF-β的含量[9]。然而,最近的系统评价没有发现母乳TGF-β的任何亚型与婴幼儿过敏结果之间存在关联的有力证据。本次评价纳入了21项研究,评估了母乳TGF-β与婴幼儿湿疹、过敏性致敏、哮喘、食物过敏、过敏性鼻炎发生风险之间的关系。研究结果显示,由于方法学、评估年龄、统计方法存在显著异质性,且71%的研究存在高偏倚风险,因此无法验证母乳TGF-β影响婴幼儿过敏发生风险的假设[10]


04 其它哺乳动物乳中是否含有TGF-β?其含量是多少?


牛乳中也含有TGF-β,TGF-β2含量大约是TGF-β1的10倍,且在不同哺乳阶段,乳清中TGF-β1和TGF-β2含量显著不同,分别为0.5–27ng/ml和12–1219ng/ml[11]。从检测结果来看,牛乳中TGF-β的含量比母乳中高。山羊乳中同样含有TGF-β,然而由于研究数量有限,暂时找不到羊乳相关的检测数据[12]


05 TGF-β在机体是如何发挥作用的?


母乳中的大部分TGF-β(90%)处于潜在形式,这种类型的TGF-β不具有活性,需要通过蛋白水解或酶促作用来激活。TGF-β在低pH值下激活程度最高。TGF-β在胃中通过蛋白水解释放成熟的TGF-β,使肠道暴露于高浓度的活化TGF-β中[13]。因此乳中的TGF-β能够通过消化激发活性,进而发挥作用。在免疫系统中,TGF-β是诱导耐受的关键角色之一。它在指导幼稚CD4+ T细胞分化为CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg细胞(调节性T细胞)方面发挥着重要作用。这些Treg细胞负责控制可能诱导自身免疫的潜在自身反应细胞,并防止机体对过敏原产生不当反应[13]


06 TGF-β是否存在于婴幼儿配方奶粉中?


有研究在市售巴氏灭菌乳、喷雾干燥乳粉、以及牛乳配方奶粉中检测到了TGF-β2(5.3μg/L-27μg/L),且具有一定的抗炎活性。在市售的低敏配方(水解配方)奶粉中检测不到TGF-β,研究人员推测是加工过程中的酶促蛋白水解作用使TGF-β失去了结构和抗炎活性,但也并非所有用于生产水解配方奶粉的蛋白酶都会影响TGF-β的抗炎活性[14]。关于如何保持市售配方奶粉中TGF-β的生物活性,未来仍需要更多研究。


参考文献


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[2]Taylor A. W. (2009). Review of the activation of TGF-beta in immunity.Journal of leukocyte biology,85(1), 29–33.


[3] Prokesová L., Lodinová-Zádníková R., Zizka J., Novotná O., Petrásková P., Sterzl I. Cytokine levels in healthy and allergic mothers and their children during the first year of life.Pediatr. Allergy Immunol.2006;17:175–183.


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[7] Wu, J., Li, Y., Su, X. Y., & Chen, T. X. (2023). Exploring dynamic change and influencing factors of TGF-β1 and MUC1 in human breast milk, and their association with infantile diseases.Translational pediatrics,12(6), 1139–1147.


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[12]Felice VD, Owens RA, Kennedy D, Hogan SA, Lane JA. Comparative Structural and Compositional Analyses of Cow, Buffalo, Goat and Sheep Cream.Foods. 2021; 10(11):2643.


[13]Holvoet, S., Perrot, M., de Groot, N., Prioult, G., Mikogami, T., Verhasselt, V., & Nutten, S. (2019). Oral Tolerance Induction to Newly Introduced Allergen is Favored by a Transforming Growth Factor-β-Enriched Formula.Nutrients,11(9), 2210.


[14]Panahipour, L., Tabatabaei, A. A., & Gruber, R. (2020). Hypoallergenic infant formula lacks transforming growth factor beta activity and has a lower anti-inflammatory activity than regular infant formula.Journal of dairy science,103(8), 6771–6781.


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