被称为B组链球菌(GBS)的细菌是导致新生儿血液感染、脑膜炎和死产的常见原因。尽管GBS感染通常可以用抗生素治疗或预防，但这种细菌正变得越来越有耐药性。现在，研究人员发现，人乳寡糖(HMOs)——母乳中丰富的短链糖分子——可以帮助预防人类细胞、组织和小鼠中的GBS感染。他们说，有一天，HMOs可能会取代抗生素来治疗婴儿和成人的感染。

研究人员在美国化学学会秋季会议上公布他们的研究结果。ACS秋季2021是一个混合会议，将在8月22日至26日举行虚拟会议和现场会议，按需内容将在8月30日至9月提供。30.这次会议有7000多个关于广泛的科学主题的报告。

“我们的实验室之前已经证明，从几个不同供体母亲的母乳中分离出来的HMOs混合物具有抗GBS的抗菌和抗菌膜活性，”丽贝卡·摩尔(Rebecca Moore)在会议上介绍了这项工作。“我们想从这些体外研究中跳出来，看看hmo是否可以防止孕妇和怀孕小鼠的细胞和组织感染。”摩尔是范德比尔特大学史蒂文·汤森博士和詹妮弗·加迪博士实验室的一名研究生。

根据美国疾病控制与预防中心(cdc)的数据，美国每年约有2000名婴儿感染GBS，其中4-6%的婴儿死于GBS。这种细菌通常在分娩过程中从母亲传染给婴儿。对GBS检测呈阳性的孕妇，通常会在分娩期间静脉注射抗生素，以防止在出生后第一周出现的早期感染。有趣的是，配方奶喂养的婴儿晚发感染(发生在出生后一周到三个月)的发生率高于母乳喂养的婴儿，这表明母乳中的因素有助于预防GBS。如果是这样的话，糖或许可以取代抗生素，因为抗生素除了杀死有益细菌外，还因为抗生素耐药性的增加而变得越来越无效。

研究人员研究了来自几位母亲的联合hmo对胎盘免疫细胞(称为巨噬细胞)和妊娠膜(胎儿周围的囊)感染GBS的影响。摩尔说:“我们发现HMOs能够完全抑制巨噬细胞和细胞膜上的细菌生长，所以我们很快转向研究小鼠模型。”他们检查了HMOs是否可以防止GBS感染通过怀孕小鼠的生殖道传播。摩尔指出:“在生殖道的五个不同部位，我们看到HMO治疗显著降低了GBS感染。”

为了弄清楚哪些HMOs和其他寡糖具有这些抗菌作用以及为什么，研究人员建立了一个人工的两种微生物组，其中有GBS和有益的唾液链球菌种在组织培养板上生长，用半透膜分开。接着，研究人员添加了婴儿配方奶粉中经常添加的低聚糖，即从植物中提取的半乳糖低聚糖(GOS)。在没有糖的情况下，GBS抑制了“有益”细菌的生长，但GOS帮助了这种有益细菌的生长。摩尔解释说:“我们得出的结论是，GBS会产生抑制生长的乳酸，然后当我们添加寡糖时，有益物种可以把它作为一种食物来源来克服这种抑制。”

有些令人惊讶的是，他们在该系统中测试的第一个hmo并没有这种效果，但汤森表示，很可能是母乳中超过200种独特糖中的一种或多种在人工微生物组分析中显示出活性。该小组计划找出答案。研究人员说，HMOs能够治疗和预防GBS感染的原因可能有两个方面:它们作为一种抗粘剂，防止病原体粘附在组织表面并形成生物膜;它们还可以作为一种益生元，支持有益细菌的生长。

“健康管理组织的历史和人类一样悠久，而细菌还没有发现它们。据推测，这是因为牛奶中含有太多的维生素，而且它们在婴儿的成长过程中不断变化。”“但如果我们能更多地了解它们的工作原理，我们就有可能用hmo的混合物治疗不同类型的感染，也许有一天它会成为成人和婴儿抗生素的替代品。”

人乳寡糖对B群链球菌的抗菌特性

美国医疗机构面临的最具挑战性的问题之一是如何对抗由产生抗生素耐药性的细菌引起的医院获得性感染。造成这种严重威胁的是几种细菌，包括革兰氏阳性的机会性细菌无乳链球菌(B组链球菌，GBS)。很多策略目前用于临床预防和治疗GBS感染,其中一个是联合治疗的辅助管理和药物,这不仅有助于提高其功效,还有助于降低剂量的抗生素耐药性问题所需的药物。在汤森实验室，我们对探索人乳寡糖(HMOs)的推定抗菌活性及其作为佐剂的能力感兴趣。在最近的研究中，发现HMOs的异质混合物对GBS具有抗菌和抗菌膜活性，并通过增加细胞膜通透性增加细胞内靶向抗生素的疗效。在GBS中HMOs与抗生素的联合研究之后，我们扩大了我们的研究，以检查HMOs在与共生细菌共培养时将如何反应。我们假设，由于在HMOs存在下观察到GBS的生长抑制，与HMOs共培养将允许HMOs替代抗生素治疗GBS和其他多药耐药感染。