天然母体免疫保护新生儿免受大肠杆菌败血症侵害

母亲如何悄然保护新生儿免受感染

新生儿以尚在发育的免疫系统迎接世界，但大多数婴儿并不会发生临床上令人恐惧的严重血液感染。本研究提出了一个引人注目的问题：既然一种常见的肠道细菌大肠杆菌无处不在，为什么只有少数婴儿发生危及生命的大肠杆菌败血症，而大多数婴儿保持健康？通过追溯一条从母亲到婴儿的隐秘防线，研究人员揭示了天然免疫如何通过胎盘和早期喂养传递，从而决定疾病与保护的结果。

一种常见细菌的双面性

大肠杆菌既以食物中毒和严重血流感染的病原体闻名，同时也默默寄居于几乎所有人的肠道中。出生后不久，婴儿通常被大肠杆菌定植，常常是具有致病潜能的菌株。与此同时，新生儿的免疫防御已知尚不成熟，这理论上应使婴儿更易受侵袭。令人费解的是侵袭性大肠杆菌感染为何仍然罕见。早期研究的线索表明，人们即便没有明显既往疾病也能自然携带针对大肠杆菌的抗体，并且母亲可以将其中一些抗体传给后代。新研究将这些观点结合起来，并在小鼠和人类母婴对中对其进行了检验。

训练保护力的友好肠道居民

在小鼠实验中，研究组在妊娠前将一种无害的益生菌菌株E. coli Nissle引入成年雌鼠的肠道。该菌株在肠道稳固定植而未扩散到其他器官。几周内，定植小鼠在血液中产生了高水平能够识别Nissle及多种临床重要大肠杆菌菌株的抗体。这些抗体不仅结合细菌，还促进免疫细胞抓取并清除细菌——即所谓的促吞噬作用。一个关键靶点是名为OmpA的表面结构，它像一圈环状的环突位于细菌外膜上。当对Nissle进行基因改造使其缺失OmpA时，该菌株不再诱导同样强烈的抗体反应，这表明该结构有助于免疫系统学会识别大肠杆菌。

将保护从母亲传给新生儿

当具有Nissle训练免疫的成年小鼠受到侵袭性大肠杆菌挑战时，它们的存活率更高，器官内细菌负荷也比未定植的小鼠低。关键性测试是在它们的后代身上进行的。尽管自然易感，新生幼鼠如果母亲已被Nissle定植，抵抗严重大肠杆菌感染的能力明显优于未定植母亲所生的幼鼠。仔细的交叉哺育实验显示，保护既来源于产前通过胎盘的传递，也来源于产后通过母乳，且母乳起了特别重要的作用。将从定植成年鼠中纯化的抗体直接转移到新生幼鼠体内也能减少感染，证明这些母体抗体本身足以为幼鼠提供保护。

保护性抗体如何发挥作用

研究人员接着探究这些抗体在细胞水平上的工作机制。在新生小鼠中，保护依赖于两个协同系统：血液中的补体蛋白和免疫细胞上结合抗体尾部的受体。当缺少补体或这些受体时，来自定植母亲的抗体在幼鼠中便无法阻止疾病，尽管相同的抗体在成年动物中仍然有效。使用小鼠和人类免疫细胞的体外实验证实，抗体要覆盖大肠杆菌并促进白细胞有效吞噬，二者都是必需的。这凸显出新生儿依赖于转移来的母体抗体与其有限的先天防御之间精细配合的伙伴关系。

来自人类新生儿血斑的证据

为了检验在人类中是否存在类似情况，研究组分析了例行筛查在出生后一天采集的干血斑样本。他们比较了100名后来发生大肠杆菌败血症的婴儿与近300名匹配但未发生败血症的婴儿。后来患败血症的婴儿在识别混合大肠杆菌菌株和OmpA结构的抗体水平上平均低约十倍。它们的抗体在实验室中也明显较差，不能有效帮助人类免疫细胞覆盖并捕获大肠杆菌。这些差异不能用总体抗体不足或早产来解释，而是具体指向针对大肠杆菌的母体定向免疫缺乏，作为跨妊娠年龄和感染发生时点的一个共同风险因素。

这对保护婴儿意味着什么

动物和人类数据共同传递了一个明确的信息：当母亲体内拥有丰富的针对大肠杆菌的天然抗体储备时，她们可以把这种保护传递给婴儿，从而大幅降低发生危险性血流感染的概率；当这种特异性保护缺失或过低时，新生儿就会暴露于风险之中。这些见解为实用步骤铺平了道路，例如筛查孕妇的大肠杆菌特异性抗体、通过疫苗或安全的益生菌定植提升这些抗体水平、以及向最脆弱的婴儿提供富含抗体的制剂。与其将新生儿败血症视为不可避免的厄运，这项工作表明它常常反映出可修补的天然母体免疫缺口。

引用: Diep, R.E., Adhikari, U., Gokce Tezel, K. et al. Natural maternal immunity protects neonates from Escherichia coli sepsis. Nature 653, 519–527 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10225-z

关键词: 新生儿败血症, 母体抗体, 大肠杆菌, 新生儿免疫, 益生菌定植