生命早期的免疫-微生物相互作用会影响过敏、哮喘和其他炎症疾病的风险。研究表明，婴儿肠道菌群对免疫发育非常重要，尤其是在婴儿的前三个月。许多研究结果表明，早期肠道菌群失调与多种免疫介导的疾病有关。因为很难从婴儿身上获得样本，所以对人类免疫发展知之甚少。
母乳喂养可以引导健康的免疫-微生物相互作用。这种细菌和人类的共同进化在现代社会中的普遍性正在逐渐降低。人乳低聚寡糖母乳丰富。因为人们缺乏必需的葡萄糖苷酶，所以不能消化HMO。双歧杆菌长亚种(亚种。)婴儿链球菌(B. infantis)是一种能代谢HMO的菌株。b .在免疫介导疾病发病率低的国家，如孟加拉国，婴儿在母乳喂养的婴儿中很常见，但在欧洲很少见。该菌株的引入可以稳定地重塑肠道微生物，减少肠道炎症的发生。
最近，来自瑞典卡罗林斯卡大学医学院的HMO团队发表了一篇题为《Petter BrodinCell.的Bifidobacteria-mediated immune system imprinting early in life 》的文章
首先，作者收集了2014-2019年出生的208名婴儿在不同时间点的858份样本，采用质谱流式细胞术检测免疫细胞群中的活化和分化标志物。同时，对355种血浆蛋白的含量进行了定量分析。作者发现单核细胞在出生后4-7天的循环中达到高峰，出生后一周内Treg数量持续增加。出生一个月后，循环rdT细胞数量急剧增加。两个月后，血浆IL17A含量增加。这种现象与断奶后小鼠体内的细菌定植非常相似，但小鼠体内的细胞类型、蛋白质类型和变化时间不同。
进一步分析发现，出生一周后外周血CD38记忆性CD4 T细胞开始占据主要细胞成分，且该细胞类型为粘膜特异性T细胞，主要位于肠内。这表明出生后，具有粘膜特异性记忆的CD4 T细胞会在外周血中遇到抗原并扩增。
为了探讨免疫系统的变化与双歧杆菌的关系，作者对双歧杆菌丰度较高和较低的婴儿进行了比较。比较后发现，在双歧杆菌丰度较高的婴儿血浆蛋白中，被认为具有抗炎作用的IL27 IL10、内源性IL1抑制物IL1RA、非经典单核细胞和Treg的比例较高。然而，肠道炎症的关键介质肿瘤坏死因子和白细胞介素17A在双歧杆菌丰度较低的婴儿中较高。双歧杆菌的含量与活化的CD8 T细胞和促炎分子呈负相关。这种相关性在出生前一个月缺乏双歧杆菌定植或没有双歧杆菌定植的婴儿中不存在。它们的全身和肠道炎症水平较高，激活的免疫细胞比例增加。
研究表明，双歧杆菌的代谢产物可以调节AhR和NRF-2途径。为探讨HMO代谢相关基因与婴儿免疫系统双歧杆菌缺乏的关系。作者评估了婴儿粪便中57个HMO代谢基因的丰度与355个血浆蛋白之间的相关性。发现IL6 TNFa IL17A IL13与HMO代谢基因的丰度呈负相关，高HMO代谢基因的婴儿IL27水平也较高。接下来，作者比较了喂养婴儿B. infantis EVC001和对照组之间的差异。作者发现，随着双歧杆菌含量的增加，肠道中Th2和Th17的反应性降低，婴儿肠道炎症反应减少。双歧杆菌还能促进CD4 T细胞向Th1细胞的极化和IFNg表达的上调。进一步分析表明，双歧杆菌的代谢产物ILA能够诱导Th2和Th17细胞表达半乳糖凝集素-1(一种T细胞抑制调节因子)。
发现母乳通过促进双歧杆菌在婴儿体内定植，通过关键代谢产物ILA，促进CD4+T细胞向Treg和Th1方向极化，抑制黏膜炎症反应。
本研究细致阐明了在出生后的几周内，肠道定植微生物群引起的免疫系统的动态变化。母乳喂养中的HMO通过影响双歧杆菌定植通过关键代谢产物ILA抑制Th2和Th17诱导的炎症反应，促进Th1和Treg的细胞极化。
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