背景 2′-岩藻糖基乳糖（2′-FL）是母乳低聚糖（HMOs）中最丰富的成分之一，因其在婴幼儿免疫系统发育和抗感染方面的重要作用而备受关注。2′-FL不仅能够防止病原体与肠道上皮细胞结合，还在抵御轮状病毒等肠道病原体感染方面具有潜在的保护作用。轮状病毒（Rotavirus）是婴幼儿急性胃肠炎的主要病原体，全球每年因其导致的婴幼儿死亡病例超过20万。尽管疫苗的使用减少了感染的发生，但轮状病毒依然是全球婴儿发病和死亡的重要原因之一。本文将探讨2′-FL对轮状病毒感染的抑制作用及其潜在的临床应用前景。 PART.1 研究设计和方法 本研究通过体外实验，分析2′-FL对轮状病毒感染的影响。实验使用MA104非洲绿猴肾上皮细胞作为感染模型，分别使用全球流行的两种轮状病毒株G1P[8]和G2P[4]进行感染。通过荧光聚焦法，分析不同浓度的2′-FL对病毒感染和复制的影响，并通过实验设定评估2′-FL在病毒吸附后是否仍具有抑制作用。 PART.2 主要发现  1. 2′-FL显著降低轮状病毒G1P[8]的感染性 实验结果表明，2′-FL处理能够显著降低轮状病毒G1P[8]的感染性。这表明2′-FL通过与细胞表面受体竞争，阻止了病毒的黏附，从而减少了病毒的感染机会。 图1:2’-FL降低轮状病毒G1P[8]对 MA104 细胞的感染性  2. 2′-FL对轮状病毒G2P[4]感染的抑制效果 尽管不同病毒株的感染机制可能存在差异，2′-FL对G2P[4]病毒感染仍有抑制效果。在2.5mg/mL和5mg/mL浓度下，2′-FL均能有效减少G2P[4]的感染性，显示了其在多种轮状病毒株中的广泛作用。 图2：2’-FL降低轮状病毒G2P[4]的感染性  3. 2′-FL在病毒吸收后仍能抑制感染 在病毒吸附后加入2′-FL的实验中，研究发现2′-FL仍能显著降低G1P[8]的感染性，最大减少幅度为62%。这表明2′-FL不仅可以阻止病毒进入细胞，还可能通过干扰病毒在细胞内的复制过程进一步减少感染。 图2：病毒吸收后加入2’-FL可降低人轮状病毒株 G1P[8]在 MA104细胞中的传染性  讨论和展望 本研究证实了2′-FL在抑制轮状病毒感染中的有效性，尤其是在减少病毒感染性和降低病毒载量方面表现出色。2′-FL通过其诱饵受体作用，有效阻止了病毒与宿主细胞的结合，从而减少了轮状病毒的感染机会。此外，2′-FL不仅在病毒进入细胞前起作用，还在病毒吸附后展现了抑制病毒增殖的能力。2′-FL在不同轮状病毒株中均展现了抑制效果，进一步表明其作为婴幼儿健康防护中的重要成分具有广泛的应用前景，不仅是婴幼儿免疫系统发育中的关键成分，也有望成为抗病毒治疗中的重要工具。未来的研究可以进一步探索2′-FL在体内的抗病毒机制，并验证其在临床环境中的应用潜力。 参考文献 [1] Laucirica D R, Triantis V, Schoemaker R, et al. Milk oligosaccharides inhibit human rotavirus infectivity in MA104 cells[J]. The Journal of Nutrition, 2017, 147(9): 1709-1714.

    背景 2′-岩藻糖基乳糖（2′-FL）是母乳低聚糖（HMOs）中的重要成分，近年来在增强婴儿免疫力、维护肠道健康等方面受到了广泛关注。研究表明，2′-FL不仅对肠道健康有显著益处，还能够调节呼吸道病毒感染中的免疫反应，特别是在对呼吸道合胞病毒（Respiratory Syncytial Virus, RSV）的免疫调节中，2′-FL表现出显著的抗病毒作用。RSV是导致婴幼儿严重呼吸道感染的主要病原体，而婴儿由于免疫系统尚未发育成熟，极易受到其侵袭。因此，探讨2′-FL对RSV的免疫增强效果具有重要的临床应用前景。本文将重点讨论2′-FL在RSV感染中的免疫调节作用及其潜在应用。 PART.1 研究设计和方法 本研究通过体外实验探讨了2′-FL对RSV感染的作用。首先，使用16HBE人类支气管上皮细胞和极化的Calu-3上皮细胞模型进行研究。细胞感染RSV后，加入不同浓度的2′-FL，评估其对病毒复制及炎症因子表达的影响。通过ELISA和qPCR等方法，检测了促炎因子（如IL-6、IL-8、MIP-1α、TNF-α）的分泌水平，并通过病毒滴定实验评估RSV的病毒载量。 PART.2 主要发现  1. 2′-FL显著降低RSV病毒载量 实验验结果表明，2′-FL处理的16HBE细胞中，RSV的病毒载量显著减少，特别是在2′-FL浓度大于50 μg/mL时。这一结果表明，2′-FL在低浓度下就能抑制RSV的复制，显示其强大的抗病毒潜力。 图1:通过qRT-PCR分析2’-FL对16HBE上皮细胞RSV NS1 基因表达的影响。*p<0.05  2. 2′-FL抑制RSV相关促炎因子 研究显示，在RSV感染的16HBE细胞中，2′-FL显著降低了促炎因子如IL-6、IL-8、MIP-1α和TNF-α的分泌。这些炎症因子的减少表明，2′-FL能够有效抑制由病毒感染引发的过度炎症反应，减轻病毒引起的组织损伤。 图2：2’-FL可减少RSV感染的16HBE上皮细胞中的炎症细胞因子标记物。*p<0.05，(A) IL-6;(B) IL-8; (C) MIP-1α; (D) MCP-1;(E) TNF-α。  3. 2′-FL在Calu-3细胞中的表现 研究进一步证实了2′-FL在极化的Calu-3上皮细胞中同样降低了病毒载量，具有良好的抗RSV效果，显示出其在不同细胞模型中的广泛作用。 图3：2’-FL对Calu-3上皮细胞RSV NS1基因表达的影响。*p<0.05  讨论和展望 本研究明确了2′-FL在RSV感染中的免疫增强作用。通过降低RSV的病毒载量和减少炎症因子的分泌，2′-FL展现了显著的抗病毒及抗炎症效果，其在RSV感染中的特异性作用为未来抗病毒疗法和预防性产品的开发提供了理论依据，进一步确认了其作为婴幼儿健康防护产品的潜力。未来的研究可以进一步探索2′-FL在其他病毒感染中的广谱效力，尤其是在婴幼儿的呼吸道健康管理中的应用潜力。此外，2′-FL作为一种天然的抗病毒免疫增强剂，有望广泛应用于婴儿营养补充和成人呼吸道疾病预防中，尤其是对免疫系统较弱的群体。 参考文献 [1] Duska-McEwen G, Senft A P, Ruetschilling T L, et al. Human milk oligosaccharides enhance innate immunity to respiratory syncytial virusinfluenza in vitro[J]. FoodNutrition Sciences, 2014, 2014.

    背景 母乳低聚糖(HMOs)对婴儿的肠道健康和免疫系统发育有关键作用。其中，2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)是最常见的HMO之一。2′-FL不仅能够促进有益菌的生长，还展示出抗感染和抗炎特性，尤其是在调节肠道炎症反应中。在肠道炎症中，CD14是一种关键的受体，能够识别并结合细菌成分如脂多糖(LPS)，从而启动免疫反应。IL-8则是一种促炎细胞因子，它在炎症过程中吸引免疫细胞到感染部位，增强炎症反应。2′-FL可以通过调节CD14的表达和IL-8的释放，在一定程度上减轻由肠道病原体引发的炎症反应。 PART.1 研究设计和方法 本研究使用人类肠上皮细胞，模拟肠道环境。首先，将细胞暴露于LPS中以诱导炎症反应，然后在不同实验组中加入2′-FL，观察其对CD14表达的影响。CD14的基因和蛋白表达水平通过定量PCR和Western Blot检测，IL-8的释放通过ELISA评估，以确定2′-FL的抗炎效果。此外，研究还探讨了2′-FL是否能影响病原体在肠上皮细胞上的黏附能力。 PART.2 主要发现  1. CD14表达被抑制 经LPS处理后，肠道上皮细胞中CD14的表达显著增加，表明炎症反应被成功诱导。然而，经2'-FL处理的细胞组显示，CD14的基因和蛋白表达水平均显著降低，显示出2′-FL通过下调CD14表达来缓解炎症反应的作用。 图1: 2’-FL改变细胞中CD14的表达和分布 用2’-FL处理T84细胞48小时然后让其接受100μg/mL LPS的挑战测量了2’-FL诱导的CD14mRNA水平、蛋白质水平和细胞内分布的变化  2. IL-8分泌减少  经LPS处理后，肠道上皮细胞中IL-8的释放量显著增加，反映出炎症的加强。然而，在处理了2′-FL的实验组中，IL-8的释放量显著减少，表明2′-FL可能通过抑制CD14介导的信号传导，减轻了炎症反应。 图2：2’-FL抑制LPS诱导的IL-8 用2’-FL处理细胞48小时，然后用 LPS 对其进行挑战炎症反应的程度以 IL-8 水平来衡量  3. 病原体黏附被抑制 研究还发现，2′-FL能显著减少病原体在肠上皮细胞上的黏附。这可能是由于2′-FL通过模拟肠道上皮细胞表面的糖链，竞争性地阻止了病原体与宿主细胞的结合，从而降低了感染风险。  讨论和展望 本研究揭示了2′-FL在调节LPS引发的肠道炎症反应中的潜在机制，表明2′-FL不仅在预防感染方面有重要作用，还能通过调节免疫反应来减轻由肠道病原体引发的炎症，这对婴儿和成人的肠道健康都有潜在益处。未来的研究可以进一步验证2′-FL在更复杂的体内模型中的抗炎效果，特别是在与肠道炎症相关的疾病中的应用。此外，考虑到母乳中HMOs种类繁多，其他低聚糖在免疫调节中的潜力也值得探索。2′-FL的临床应用前景广阔，不仅可以用于婴儿配方食品，还可能作为一种天然抗炎剂用于成人的炎症性肠病(IBD)和其他肠道疾病中。因此，未来的研究应重点关注2′-FL的安全性和有效性，为其在功能性食品或药物开发中的应用提供科学依据。 参考文献 [1] He, YingYing, et al. “The human milk oligosaccharide 2′-fucosyllactose modulates CD14 expression in human enterocytes, thereby attenuating LPS-induced inflammation.” Gut 65.1 (2016): 33-46.

  背景 研究表明，2′-岩藻糖基乳糖（2′-FL）能特异性刺激双歧杆菌属的增殖，建立健康的肠道微生物环境。大肠杆菌O157是一种常见的病原菌，可导致严重的出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征（HUS），特别是对儿童、老年人和免疫力低下者。由于其毒性强且耐药性高，找到有效的预防和治疗方法非常重要。在此背景下，2′-FL作为一种功能性食品成分，可能在预防和缓解大肠杆菌O157感染中发挥重要作用。 PART.1 研究设计和方法 本研究采用小鼠感染模型，通过饲喂2′-FL后，分析其对肠道感染大肠杆菌O157的抑制效果。实验包括提取小鼠盲肠内容物中的细菌DNA，进行PCR扩增和基因分析，并使用16S rDNA基因测序来分析肠道微生物组。炎症水平通过测量血液、回肠和结肠中的IL-6、TNF-α和IL-1β含量来评估。此外，使用qPCR方法检测黏蛋白-2（MUC2）和紧密连接蛋白相关基因的表达水平。 PART.2 主要发现 1. 2′-FL抑制大肠杆菌O157在肠道中的定植 在回肠和结肠中，2′-FL组的大肠杆菌O157定植率显著低于对照组（MC组），分别为8.63% ± 6.87%和6.16% ± 2.25%。这表明2′-FL具有显著的抗病原菌定植效果，有助于减少肠道中的病原菌负担。 图1：大肠杆菌O157在回肠中的定植和回肠病理切片。（A）回肠中的定植；（B）结肠中的定植；（C）空白组（CK）的回肠组织切片代表图像（HE染色，100×）；（D）FL组（HE染色，100×）的回肠组织切片代表图像；（E）模型对照组（MCG）的回肠组织切片代表图像（HE染色，100×） 2. 对肠道微生物组成和群落结构的影响  在门水平上，长时间补充2′-FL显著减少了厚壁菌门(Firmicutes)和帕特斯菌门(Patescibacteria)的生物数量，而拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)的生物数量有所增加。具体来说，在属水平上, Parabacteroides, Eubacterium, Mucispirillum, Anaerotruncus和Alistipes显著减少，这些变化反映了2′-FL对肠道微生物生态平衡的显著影响。此外，2′-FL组表现出更高的多样性和稳定性。这种变化不仅有助于抵御病原菌的定植，还可能通过促进有益菌的生长来改善宿主的整体健康状况。 图2：不同组小鼠肠道微生物组的相对丰度、多样性和功能预测：（A）门；（B）属；（C）稀释曲线； （D）基于操作分类单元（OTU）结果的PCoA分析 3.炎症水平和基因表达以及宿主免疫反应的影响  2′-FL显著降低了小鼠回肠和结肠中的炎症细胞因子（IL-6, TNF-α和IL-1β）水平，这表明2′-FL能够有效抑制由病原菌感染引起的肠道炎症反应。同时，2′-FL上调了结肠中黏蛋白-2（MUC2）和紧密连接蛋白基因的表达，这些基因的表达增加有助于增强肠道屏障功能，减少病原菌的侵入和定植。此外，补充2′-FL后，宿主免疫系统表现出更好的调节能力，具体表现为促炎和抗炎细胞因子的平衡。这种免疫调节作用可能是2′-FL通过肠道微生物群介导的一种间接效应。 图3：炎性细胞因子和粘蛋白的相对 mRNA 水平,均与β-肌动蛋白 mRNA 表达正常化（A）回肠中的炎性细胞因子；（B）结肠中的炎性细胞因子；（C）结肠中粘蛋白的表达。不同字母（a-c）表示各组间同一因子差异显著（p<0.05）。 讨论和展望 研究表明，2′-FL在调节肠道微生物群和降低病原菌定植方面具有显著效果，特别是对大肠杆菌O157有抑制作用。此外，2′-FL对肠道炎症和屏障功能的改善也得到了验证。然而，进一步的研究仍需探讨其具体的机制和在其他病原菌感染中的应用潜力。未来研究可以通过探索2′-FL与其他益生元和益生菌的协同作用，来揭示其在肠道健康中的全面作用。 参考文献 [1] Wang Y , Zou Y , Wang J ,et al.The Protective Effects of 2′-Fucosyllactose against E. Coli O157 Infection Are Mediated by the Regulation of Gut Microbiotathe Inhibition of Pathogen Adhesion[J].Nutrients, 2020, 12(5):1284.DOI:10.3390/nu12051284.

   背景 2′-岩藻糖基乳糖（2′-FL）是母乳寡糖（HMOs）的一种，在母乳中含量丰富。母乳寡糖被认为具有益生元和免疫调节作用，能够影响婴儿的肠道微生物菌群并增强其免疫系统功能。本研究旨在探讨2′-FL在哺乳大鼠中的免疫调节和益生元效应，通过分析2′-FL对大鼠微生物群落、免疫系统以及代谢产物的影响来揭示其潜在的健康益处。 PART.1 研究设计和方法 本研究采用了随机对照试验设计，将新生Wistar大鼠随机分为对照组和实验组，在哺乳期内分别给予标准饲料和添加2′-FL的饲料。研究过程中，通过粪便采样和血液样本分析来监测大鼠的肠道微生物菌群变化、免疫球蛋白水平及代谢产物浓度。采用16S rRNA基因测序技术对粪便样本中的微生物群落进行分析，并通过酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血清中的免疫球蛋白含量。 PART.2 主要发现 1. 生长和粪便特性无明显区别  研究结果显示，2′-FL的补充对哺乳期大鼠的体重增长和粪便特性没有显著影响。这表明2′-FL在所用剂量下是安全且耐受的，不会引起负面生理反应。 2. 免疫球蛋白和细胞因子水平提高  补充2′-FL的大鼠显示出高度炎症关联因子（如IL-1β、IL-6、IFN-γ）水平的降低，证明了2′-FL的抗炎潜力。 此外，补充了2′-FL的动物还显示出了更高水平的循环免疫球蛋白G  (IgG)和免疫球蛋白A (IgA)，并促进了脾脏中B细胞、T细胞和巨噬细胞的增殖，也表明2′-FL在免疫系统的发育中起到了积极的作用。 图1：2′-FL对肠道基因表达和细胞因子的影响 （A）第8天，实时PCR对IgA分泌、Toll样受体、细胞因子、上皮屏障和成熟度的定量评估 （B）第8天，在动物的肠道冲洗液中定量细胞因子（IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IFN-γ、TNF-α）的集合 （C）第16天，在动物的肠道冲洗液中定量细胞因子（IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IFN-γ、TNF-α）的集合 图2：补充2′-FL对血浆免疫球蛋白水平的影响 3. 肠道组织形态得到改善 2′-FL的给药在小肠中显示出肠营养效应，如更高的绒毛高度和面积，这表明2′-FL有助于维持肠道健康。 图3：2′-FL对第8天肠道组织形态的影响 （A）用苏木精和伊红染色的远端空肠切片的代表性图像，100× （B）乳鼠的绒毛高度、绒毛宽度、绒毛面积、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度比和空肠周长 4. 粪便微生物菌群组成发生显著变化 2′-FL组的大鼠在粪便微生物菌群组成上显示出显著变化，特别是在菌门、科和属的水平，显示出有益菌如双歧杆菌和乳酸杆菌的丰度增加，同时潜在的病原菌减少。表明2′-FL对维护肠道的健康有积极作用。 图4：第8天2′-FL对粪便微生物菌群组成的影响 （A）门、科、属和种细菌的相对比例 （B）细菌在家族水平上的比例PCA （C）Venn图显示REF和2′-FL组中的科和属的数量 5. 尿液代谢中的短链脂肪酸水平增加 尿液代谢组学分析显示，2′-FL组的大鼠具有更高的短链脂肪酸（如乙酸、丙酸和丁酸）水平，这些代谢产物与肠道健康密切相关。  讨论和展望 本研究证明了2′-FL在哺乳大鼠中具有显著的免疫调节和益生元效应。2′-FL通过调节肠道微生物菌群、增加免疫球蛋白水平和短链脂肪酸浓度，从而改善肠道健康和增强免疫功能。未来的研究可以进一步探讨2′-FL在其他动物模型和人类中的作用机制，特别是其在预防和治疗肠道疾病中的潜力。此外，2′-FL作为一种功能性食品成分，具有广泛的应用前景，值得在食品和保健品领域进行深入开发。 参考文献 [1] Ignasi Azagra-Boronat, M. J. et al. (2019). ImmunomodulatoryPrebiotic Effects of 2′-Fucosyllactose in Suckling Rats. Frontiers in Immunology, 10, 1773. doi:10.3389/fimmu.2019.01773

背景 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，SA）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）是两种常见的致病菌。金黄色葡萄球菌可导致多种感染，包括皮肤感染、食物中毒以及更严重的系统性感染，而铜绿假单胞菌常在免疫功能受损的患者中引起呼吸道感染、伤口感染、泌尿道感染和败血症等。铜绿假单胞菌因其耐药性强，使得治疗感染变得更加复杂和具有挑战性。本研究旨在探讨2′-岩藻糖基乳糖（2′-FL）对两种致病菌生长的影响，以及对重要免疫细胞多形核中性粒细胞（PMN）吞噬作用的影响。 PART.1 研究设计和方法 本研究从健康志愿者的外周血中分离出PMN，分别与2′-FL（0.5-2.5%）共同孵育，随后与绿色荧光蛋白（GFP）标记的SA或PA孵育60小时。测量GFP相对荧光单位（GFP-RFU）来评估细菌生长情况，并通过计算细菌生长的延滞期来评估2′-FL对细菌生长的抑制效果。同时，观测细菌的可培养菌落数以评估其生长情况。 PART.2 主要发现  1. 2′-FL对SA和PA生长的影响  2′-FL在一定浓度下显著抑制SA和PA的生长时间。特别是高浓度的2′-FL（2.5%）显著减少了SA和PA的生长（P<0.05）。2′-FL对SA和PA的生长时间（lag time）分别延长了约2小时和1.5小时，这表明2′-FL能够有效抑制这些病原菌的早期生长。 图1：2′-FL对SA生长的影响 图2：2′-FL对PA生长的影响  2. 2′-FL对两种致病菌CFU数目的影响  2′-FL在减少两种致病菌CFU数目方面表现出显著效果。与对照组相比，2′-FL处理组的SA和PA的CFU数目显著减少，表明2′-FL不仅能够延迟细菌的生长，还能降低其活性繁殖能力。具体来说，2.5%浓度的2′-FL使得SA的CFU数目减少了约60%，PA的CFU数目减少了约50%。 图3：细菌与PMN和2′-FL孵育60小时后的CFU  3. 2′-FL对PMN吞噬能力的增强  在存在PMN的情况下，2′-FL进一步增强了PMN对细菌的吞噬能力。实验显示，2′-FL处理的PMN对SA和PA的吞噬活性显著提高。这种增强效应可能是由于2′-FL能够刺激PMN的活化，增加其对病原体的识别和吞噬效率。 图4：2′-FL对PMN对细菌GFP-SA吞噬作用的影响 图5：2′-FL对PMN对细菌GFP-PA吞噬作用的影响  讨论和展望 研究表明，2′-FL能够抑制致病菌SA和PA的生长，并增强重要免疫细胞PMN的吞噬能力。这些结果为进一步研究母乳低聚糖在预防和治疗细菌感染中的应用提供了基础。此外，母乳低聚糖可能在增强免疫功能和防止病原体感染方面具有潜在的临床应用价值。未来的研究应进一步探讨其在不同感染模型中的作用及其机制，以验证其临床应用的可行性和有效性。 参考文献 [1] Mortaz, E., Nomani, M., Adcock, I., Folkerts, G., & Garssen, J. (2022). Galactooligosaccharides2′-Fucosyllactose can directly suppress growth of specific pathogenic microbesaffect phagocytosis of neutrophils. Nutrition, 96, 111601. https://doi.org/10.1016/j.nut.2022.111601