作成者： Talking Nutrition（トーキングニュートリション）編集部
ヒトの母乳の組成の大部分を占め、ヒトの母乳と牛乳の明確な差別化要因であることから1,2、科学者はHMOがヒトの発達に果たす役割を理解することに興味を抱いてきました。さらに、母乳栄養の乳児は、一般にHMOを摂取しない粉ミルク栄養の乳児と比較して、潜在的にHMOに起因すると考えられる多くの独自かつ前向きな健康状態となります。10ヒトの母乳に含まれる多くの生物活性分子の中でも、HMOは最も豊富に含まれるもので、それらがどのように人体に恩恵をもたらすかについての好奇心を高めています。11,12
HMO とその免疫系への影響に関する証拠が出揃いつつあり、その多くは前臨床研究によるものです。 データは、HMOが、腸内細菌叢の修正を通じて1,13,14、細胞壁に付着する望ましくない生物を回避する可能性 5,15,16 、および免疫応答をサポートすることによって、提案されている多くのメカニズムを介して免疫系に影響を与える可能性があることを示唆しています。1,17,18HMOがどのように免疫系に影響を与えるかについての明確な理解に到達する前に、さらなる研究と追加の臨床データが必要ですが、新たなデータは有望です。8,9
DSMの生物学長であるLouise VigsnaesとDSMの科学者であるStine Dam Jepsenは、以下のQ&AでHMOと免疫に関して我々が理解できるよう説明しています。はじめに、幼少期における免疫系の発達についての探究についてコメントしています。
免疫系はライフサイクルをとおして変化と適応を続けます。 出生時、乳児はほぼ無菌の環境から抗原に満ちた環境へと移ることになります。その多くは有益な腸内細菌叢に関連したものであるが、一部は病原体に関連したものである可能性もあります。 この変化により、乳児の免疫システムは、脅威とならない抗原と脅威となる抗原を識別し、危険を示す抗原に適切に反応するようになるのです。19,21 しかし、新生児の自然免疫系と適応免疫系は、年長児や成人の免疫系に比べて未熟であり、感染症にかかりやすくなっています。生後間もない時期は、免疫系を形成する重要な時期であり、分娩様式（経膣分娩か帝王切開かなど）、出生時の妊娠年齢、授乳形態（母乳、ミルク、両方など）、さらには地勢などの環境の影響も含めて、複数の要因がその発達に寄与しています。19,40生後数年の間に免疫系は成熟し、病原性細菌やウイルスに対する第一線の防御としてより効果的に機能するようになります。19
免疫系の成熟は変動的で複雑なプロセスですが、その機能は思春期から青年期にかけてピークに達すると考えられています。 高齢になると、免疫系の機能が低下し、働きが悪くなります。21,23
腸は、免疫系の中で最も大きな領域を占める非常に大きな臓器です。 腸壁は、栄養を吸収すると同時に、血液中に好ましくない微生物が侵入するのを防ぐという重要な働きをします。 実は、腸は体内で最も異物や微生物にさらされる面積が大きい場所なのです。24 そのほとんどは無害であり、免疫系の教育や適切な免疫反応のサポートなど、宿主に利益をもたらすこともあります。25 しかし、腸は感染性物質や問題のある異物を取り入れてしまうこともあるのです。
腸は、私たちの健康を脅かす無数の脅威を、体内で最も優れた防御機構によって和らげているのです。その中には、物理的なバリアとして機能している腸壁や、常在菌も含まれています。これらの細菌は、病原体にとって好ましくない環境を作り出し、病原体が消化管に侵入してコロニー化するのを防ぐとともに、宿主の免疫系の最適な機能をサポートする役割を担っています。26,27 これらの防御因子以外にも、さまざまなタイプの免疫細胞が、免疫機能全体に重要な役割を担っています。自然免疫系には、1）異物や好ましくない微生物を取り込んで除去する「貪食性」自然免疫細胞、2）自然免疫系が破られたときに外敵の侵入を防ぐ「抗原特異的」無細胞性免疫細胞があります。28 ただし、重要なのはバランスの取れた免疫応答です。体の防御機構が侵入者を排除できないと、感染症を引き起こすことがあります。一方、体が無害な抗原に対して免疫反応を起こすと、炎症が持続したり、自己免疫（自分自身の細胞を攻撃すること）を引き起こしたりすることがあります。29
前臨床試験から得られた新たなデータは、HMOが、望ましくない物質そのものを阻害することによって、マイクロバイオームを支援し、有用微生物の増殖に好ましい環境を腸内に作り出すことによって、あるいは免疫細胞自体を調節することによってなど、さまざまな方法で免疫系に影響を与えることができることを示しています。インビトロ研究は、HMOが腸管細胞への望ましくない微生物の付着を偏向させ5,30,31、B群連鎖球菌のバイオフィルムの成長と生産を阻害することを示しました。4,3 また、HMOが特定の腸内細菌によって利用されると、短鎖脂肪酸（SCFAs）のような生体分子が生成されることが、インビトロ研究によって示されています。これらの生体分子は、好ましくない微生物が住み着かないような生態的ニッチを作り出すのに役立っています。33
HMOが免疫細胞と相互作用し、あるいは活性化する能力は現在研究中であり、このメカニズムを完全に理解するためにはさらなる研究が必要です。この分野の初期の研究には、3'SLのような酸性HMOが炎症のマーカーを減少させたことをin-vitroモデルで報告した研究が含まれます。34 子豚モデルでは、HMOの2'FL、LNnT、および6'SLは、下痢の期間を短縮し35、3'SLとの組み合わせで、感染動物の全身および胃腸免疫細胞を変えることが見出されました。36
上記の前臨床試験から、異なるHMOが異なる方法で免疫系に影響を与える可能性があることがわかり、HMOの構造が機能性に影響を与えることが理解されるようになりました。フコシル化HMOは、短鎖脂肪酸（SCFA）に分解され、GI管に健康な微生物のコミュニティを作り、免疫の健康をサポートすることが示されています。33 しかしながら、HMOのさまざまな構造が免疫調節特性にどのように影響するかを完全に理解する前に、この分野におけるさらなる調査が必要です。
臨床試験の証拠は、HMOが乳児期の免疫のサポートに役立つことを示唆しています。 Puccioと共同研究者は、標準的な乳児用ミルクに2'FLとLNnTを補充することにより、親が報告した気管支炎、下気道感染症、解熱剤や抗生物質の使用が減少したことを報告しました。6 注目すべきは、乳児は生後6か月間HMOを補充したミルクを与えられ、これらの有益な免疫効果のいくつかは生後12か月まで観察された点です。 興味深いことに、同じ研究の2番目の発表では、2'FLとLNnTの補給により、乳児の糞便微生物叢にビフィズス菌が増加し、母乳栄養児のそれに近づいたと報告されています。 さらに、ビフィズス菌の量が多い乳児は、生後1年間を通じて、親が報告する抗生物質の使用量が非常に少なかったことがわかりました。7
別の臨床試験では、標準的な乳児用粉ミルクに2'FLを添加した場合、対照の粉ミルクと比較して「感染症」の発生率が低下し37、さらに事後分析の結果、気道感染症が有意に減少したことが報告されています。38 同じ研究から発表された別の論文では、2'FLを添加した粉ミルクを与えた乳児のサイトカイン発現が、2'FLを添加していない対照の粉ミルクを与えた乳児と比較して、母乳栄養グループに近いものであったことが明らかにされています。39 現在得られている臨床的証拠から、2'FLとLNnTは乳児の免疫系の発達や機能に影響を与える役割を果たすと考えられますが、今後、他のHMO構造が免疫に与える影響を調べることは興味深いことであるでしょう。
DSMは、栄養脂質、 ビタミン 、カスタム栄養プレミックスなどのユニークなポートフォリオを持ち、幼少期の栄養とサプリメント業界をリードするグローバルソリューションプロバイダーです。HMOをポートフォリオへ統合することで、DSMは、増加する世界人口の健康維持に貢献するという当社の約束の一環である、乳幼児を長く健康な生活へと導くための有意義なソリューションの提供におけるリーダーシップをさらに強めていきます。次世代 HMOは、すでに急成長しているHMO市場をさらに活性化させる態勢を整えた、DSMのエキサイティングな革新ロードマップの一環です。
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19 February 2023
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