母乳微粒携带miRNA在婴儿炎症反应平衡中的作用及调控机制研究

Excessive inflammation was regarded as a important mechanism for the susceptiblity for infectious disease among infants. MiRNAs was reported to involve in the regulation of the immune system, and playe a very important role in homeostasis of immune responses. Recent studies found that breast milk contains miRNA, but protection mechanism of miRNA in breast milk for infant and child health has not been elucidated. In this study, we will extract miRNA from microvesicle(MV) of breast milk, analyze the miRNA expression profiling, and determine the specific miRNAs which is closely related to the function of immune. We will use in vitro assays to examine the immune reaction in the human small intestinal epithelial cells after exposure to various concentration of miRNA contained in the microvesicles which extract from human milk. We will also examine breat milk miRNA on the expression of toll-like receptor(TLR2,TLR4) and the related gene involed in the TLR pathway. After activation with LPS(lipopolysaccharide) of TLR receptor, we examine the the expression of proinflammatory and anti-proinflammatory cytokine and the negative regulators of TLRs after exposure to milk microvesicle. Using the birth cohort data，and matched nested case-control method, we will examine the relationship of risk of infectious disease(diarrhea) incidence and severity with the expression level of the immunu-related miRNAs in breast milk.This study will explain partly the protection mechanism of breat milk on infectious disease for the breastfeeding children via miRNAs contained in MV, which was discovered in breast milk recently.

炎症过度反应是小儿易患感染性疾病的主要因素，而微小RNA（miRNA）对免疫炎性反应平衡调控起重要作用。最新的研究发现母乳中微粒中存在miRNA,而母乳miRNA对婴幼儿健康保护作用的研究未见报道。本研究假设母乳中微粒携带miRNA进入婴儿机体发挥炎症负性调控作用。研究拟采用miRNA表达芯片阐明母乳微粒中miRNA的表达谱，分析与免疫功能密切相关的特征性miRNA。通过体外细胞学实验，研究母乳微粒中的miRNA对新生儿小肠上皮细胞Toll样受体的表达及其信号传导通路中的关键分子MyD88等表达的影响；研究母乳微粒miRNA对以小肠上皮细胞炎症相关细胞因子分泌的影响；同时研究母乳微粒miRNA对负调控Toll样受体功能SIGIRR等表达的影响，对影响小肠上皮成熟度的相关基因Cdx2的表达的调控。利用婴儿出生队列资料，研究母乳微粒携带miRNA表达差异与婴儿腹泻发病风险以及病情的关联性。

母乳是婴幼儿最好的天然食物，但是母乳对婴儿及儿童期乃至对成人后的健康保护效应机制仍未完全知晓。母乳喂养显著增进哺乳期以及断奶后婴幼儿的健康状况，难以用母乳中目前已知的一些被动免疫因子的作用加以解释，可能存在一套更加精细的调控机制来影响哺乳期和断奶后婴幼儿的健康。因此有必要深入研究母乳中其他活性物质的生物学效应，探讨母乳的健康保护效应机制，并为进一步研究因缺乏母乳喂养所致疾病的病因提供线索。.本次研究利用同济出生队列研究平台，增加采集了母乳以及婴儿粪便的生物标本。采用面对面以及电话随访，获得婴幼儿生长发育、疾病史、喂养方式以及环境暴露，并获取母亲的生活习惯、环境暴露、膳食摄入等与婴儿健康相关的因素。开展了母乳中微粒的分离与鉴定、分析了母乳成分的影响因素。分析了母乳喂养与人工喂养以及自然分娩与剖腹产婴儿在6月龄时肠道菌群谱变化。建立了同时分析多种(17种)有机氯农药在母乳中的残留的检测技术。研究结果显示母乳中能够成功分离到直径不等的的微粒，但是50mL母乳分离得到的微粒中难以检测到相关的miRNA，分析母乳中miRNA。母乳的营养成分受家庭收入，文化程度以及母亲年龄的影响。母乳喂养与人工喂养对6月龄的婴儿的肠道菌群谱没有产生显著的影响，自然分娩与剖腹产分娩对6月龄的婴儿的肠道菌群谱没有显著的变化。通过本次研究为进一步研究母乳中的生物活性成分提供了有效的研究方法，也为探讨母乳中富集的各种环境有害物质的检测提供了鉴定方法。我们的研究结果发现喂养方式和分娩方式并不是影响婴幼儿肠道菌群谱的主要因素，提示应进一步研究环境、遗传以及人种的差异在肠道菌群定植和改变中影响。