幼少期の栄養が将来的な健康を決める：専門家の意見  

• ヒトミルクオリゴ糖（HMO）は、ヒト母乳の重要な生物活性成分であり、母乳育児に関連する認知機能の利点の主要な構成要素であると考えられます。¹  
  
• 最初の1000日は、脳の発達に重要な時期です。² 新たな前臨床試験の証拠は、HMOが脳の発達と健康の両方に直接的および間接的な影響を及ぼす可能性を示唆しています。^{3, 4}  
  
• この記事では、生物学長のLouise Kristine Vigsnæs博士と DSMの科学者のStine Dam Jepsen博士がHMOが脳の発達と健康に及ぼす影響について意見を述べています。
  

母乳に含まれる生理活性成分で、脳にプラスの影響を与えると考えられているHMO

過去数十年の研究により、認知機能の発達のある側面は、母乳栄養児の方が粉ミルク栄養児よりも優れていることが明らかにされています。^5, 6 Al-Khafajiらが2020年に発表した、ヒトミルクオリゴ糖（HMO）が腸脳軸に与える潜在的な影響を評価した調査では、母乳育児の認知的な利点は、母乳に含まれるHMOに一部起因している可能性が示唆されています。¹母乳中のHMOと認知機能の発達との間の潜在的な関係は、他の文献でも支持されています。^3,4  

最近まで、乳児用ミルクにおけるHMOの存在は非常に限られており、母乳と乳児用ミルクの組成を区別する重要な要因であり、母乳栄養児が多くのユニークで良好な健康上の成果を経験する理由の説明に役立つと思われます。^7,8HMOは、ヒトの母乳の中で3番目に大きな固形成分です。ミルクオリゴ糖は牛乳にも存在するが、ヒトの母乳にはるかに多く存在し、構造的にも多様となっています。⁹  

個々のHMOの機能は、その構造と母乳中の高い成分量に関連しており、特定のHMOが脳の健康に及ぼす潜在的影響は、HMOの構造と提供量の両方に依存していると考えられます。¹前臨床モデルおよび乳児観察研究からの新たなデータは、脳の発達と認知におけるHMOの役割を示唆しており^10-15 、いくつかの前臨床データは、脳への影響が腸内細菌叢に影響される可能性^11,12を示し、腸脳軸の機能性を示しています。  

HMO生物学長であるLouise Vigsnæs博士と DSMの科学者であるStine Dam Jepsen博士が、HMOの働きと脳の健康についての質問に答えています。

脳の発達にとって、最初の1000日が重要であるのはなぜですか？ 

脳は複雑でユニークな器官であり、生涯を通じて発達し、変化していきます。受胎から生後2年までの初期に、脳は最も大きな変化を遂げます。²脳の発達は大人になっても続く長いプロセスですが、成長の加速度と成長能力は最初の1000日間に最も高くなります。¹⁶ 脳の各部位や認知機能はそれぞれ異なるスケジュールで発達し、この時期の脳は特に環境刺激の影響を受けやすいと言われています。脳が急成長する時期には、不適切な栄養や栄養失調、外的要因によるダメージは、取り返しのつかない、生涯にわたる結果をもたらすことがあります。^2,16,17  

腸の健康は、乳幼児以外でも一般的に脳の健康にどのような影響を与えるのでしょうか？  

これについては、動物モデルとヒトの関連データに基づいて、多くのことが分かっています。腸脳相関は、双方向のコミュニケーション経路として有名です。¹⁸近年、腸管免疫系がこの情報伝達系に寄与していることが認識されました。¹⁹この意味で、腸の健康状態は、免疫系と脳の相関作用に寄与し、脳の健康にも影響を与えることになります。¹⁹ 

消化管内の善玉菌のバランスが良好であることは、健康全般にとって望ましいことです。^20,21動物モデルでは、腸内ではバランスのとれた免疫応答が病原体への抵抗力を支え、不必要な炎症を抑えることができることが示唆されています。²²腸内細菌叢のバランスが崩れると、脳の健康にも影響が出ることがあります。^23,24例えば、腸で炎症が起こると、サイトカインなどの免疫関連分子が放出され、それが全身循環に入り、脳に移動して、脳の健康に影響を与える可能性があります。²⁵さらに、腸内細菌叢は、神経系とクロストークする神経伝達物質を産生します。²⁶しかし、腸内細菌叢のバランスが崩れると、神経伝達物質の産生が変化し、脳の健康に影響を与える可能性があります。²⁶腸内のディスバイオーシスと炎症は、特定の神経疾患と関連している可能性があります。^27-30これらの関連性は、腸と神経調節の間の相互作用を示唆しており、さらなる調査により、脳の健康における腸の重要性を示す証拠を提供することができるかもしれません。 

まとめると、腸の健康状態は脳の健康状態と密接に関係しているようである、ということになります。 

脳の発達と健康におけるHMOの働き

最近の研究では、ある種のHMOが脳の発達と健康に直接または間接的に影響を及ぼす可能性があるとされています。2'FLは、乳児用ミルクに最も一般的に使用されるHMOですが、前臨床研究では、脳の健康と機能に潜在的な正の結果が確認されています。^11,31最も一般的に研究されている3'SLと6'SLを含むシアリル化HMOは、前臨床^3,12,13,32および観察研究に基づいて、脳の健康に影響を与える可能性があります。³³Vigsnæs博士とJepsen博士は、HMOがどのように脳に影響を及ぼす可能性があるかについて、意見をさらに展開しています。  

HMOはどのようにして成長中の脳に影響を与えるのでしょうか？ 全てのHMOに同じような影響力があるのでしょうか？ 

この分野の科学は進化を続けているところですが、HMOが脳の健康に影響を与える正確なメカニズムが明らかになりつつあります。個々のHMOには独自の特性があるため、それぞれのHMOは脳の健康に対しても様々な影響を及ぼすと推測されます。観察研究では、母乳栄養児は粉ミルク栄養児に比べて脳組織中のシアル酸の量が多いことが判明しています。³³また、前臨床試験において、シアル酸を含むHMOを摂取した動物は、対照群に比べ脳組織中のシアル酸の量が多いことが示されています。¹²このことは、シアル酸含有HMOが脳のビルディングブロックとして利用されていることを示唆していると考えられます。  

フコシル化HMOは、腸内細菌によって短鎖脂肪酸（SCFA）に分解されることが示されており、脳の健康に間接的に影響を与える可能性のある代謝物であることから、脳の発達にも影響を与える可能性があります。^1,34,35Bergerらによる乳児の関連研究では、生後1か月で母乳中のフコシル化HMO 2'FLの濃度が高い乳児は、2歳時の認知発達が改善すること、そして初期のHMO摂取が認知発達に関連することが判明しました。15動物における前臨床研究では、フコシル化HMOの摂取が記憶と認知に影響を与え、学習と長期増強が改善されることが判明しています。^4,10,11これらの研究は、脳の健康と発達の分野におけるHMOの新たな役割を示唆しています。 

腸脳相関

新しい研究では、腸脳軸に免疫の要素を加えて、腸脳免疫軸とするべきであるとされています。^{1, 36}  脳が腸や免疫系に与える影響について、Vigsnæs博士とJepsen博士が対話形式で説明しています。