现在不少奶粉企业都喜欢一些新名词如OPO,DHA之类的,这样的名词给人一种高大上的感觉,可能和母语羞涩(Shy of Mother Tongue)有关吧。比如最近看到一个缩写OPN,也是奶粉新出现的添加成分。其实,奶粉企业之所以一再地提出一些新名词,也是因为这些成分可以使奶粉更接近母乳。

其实,所有人都知道母乳的好处,但是母乳究竟好在哪里了呢?母乳不仅仅能为婴幼儿提供营养物质和能量,而母乳中所含有的一系列生物活性物质,比如大家都熟悉的乳铁蛋白,还有新出现的OPN,对于初生宝宝来说,具有促进免疫力发育的关键作用,这些物质不同于宝宝日常需要的糖类,脂肪和蛋白质,是母乳中非常稀有但却关键的成分,为宝宝的健康成长保驾护航!

所以,今天,咱就来聊聊OPN。

01,珍贵的活性蛋白——OPN

除了常规的免疫蛋白例如乳铁蛋白,近年来的前沿母乳研究还发现,母乳中有一些其他活性成分发挥着重要的免疫作用,比如OPN活性蛋白。OPN是骨桥蛋白 Osteopontin的缩写,本身是一种高度磷酸化和糖基化的生物活性蛋白质[1]。

其实OPN活性蛋白这种活性物质最早并不是在母乳而是在骨骼中被发现的,因此被命名为骨桥蛋白。不过随后研究发现,这种物质分布于人体多种组织,如肌肉、大脑软骨上皮细胞、肾、牙齿、膀胱等一系列组织中。当然,在血浆和尿液中也存在。

不过,最让人意外的发现是:OPN活性蛋白存在于母乳中。

要知道,作为进化了多年的生物,我们人体一般是不会轻易浪费能量和物质的。尤其是合成一个蛋白涉及到了从DNA到RNA再到蛋白质的过程,且中间关系到许多复杂的修复机制,是非常耗能的行为 。而OPN活性蛋白竟然能出现在特殊的体液——母乳中;那最有可能意味着,这种物质的功能对婴幼儿的发育起到关键作用。

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事实上,有两项独特的证据,暗示着OPN活性蛋白的特殊之处:

1) 母乳中的OPN活性蛋白含量是体液中比例最高的

在成人的各种体液中,母乳中的OPN活性蛋白含量是最高的。而特别值得关注的是,在新生婴儿和脐带血中,OPN活性蛋白的含量尤为高[2]。3个月左右胎儿婴儿体内的OPN活性蛋白含量高达近350mg/mL,是普通成人的近10倍左右,这也就是说OPN活性蛋白在婴儿发育中具有重要作用。

*OPN在3个月大婴儿体内含量最高[2]

2) OPN活性蛋白在初乳中含量最高

OPN活性蛋白在初乳中含量最高。接下来随着宝宝的发育,母乳中的OPN活性蛋白逐步降低,到了哺乳12个月的时候,母乳中的OPN活性蛋白含量已经降到了不足初生时候含量的三分之一,这种逐步下降的趋势,意味着,OPN活性蛋白在婴幼儿发育中的意义越早越关键[3]。而随着成长推进,宝宝身体各种机能都在进一步成熟,自然不需要母乳过高浓度的OPN活性蛋白做外援了。

* OPN含量随着婴儿成长时间的变化[3]

这些研究共同指向了一个线索,那就是:OPN活性蛋白对于宝宝的早期发育至关重要。

02,OPN对宝宝免疫发育有什么影响?

科学家们顺着这个线索继续探究,并通过最新科研成果发现,OPN活性蛋白在宝宝发育中确实发挥着重要作用,尤其是在免疫方面。

研究发现,OPN活性蛋白可以通过一个新的受体αxβ2来增强细胞自噬,这是免疫中的重要一环[4]。而在发生炎症,以及后续的细胞凋亡过程中,OPN活性蛋白会活化免疫系统中的T细胞、NK细胞、树突细胞和巨噬细胞分泌的细胞因子,从而发挥免疫作用[5]。说一句大白话,就是机体通过OPN活性蛋白给自己增加了一个拳脚犀利、能打退敌人的保镖,为抵挡外敌入侵增加了一层强有力的防护;也正是因为这个有力的外援,能够明显减少宝宝发热的情况,让妈妈们安心。

如下表所示,OPN活性蛋白甚至可以激活T细胞的Th1和Th2,这对于特异性免疫非常关键。看不懂没关系,你只需要知道:对于刚出生缺乏先天免疫的宝宝来说,必须依靠更多的OPN活性蛋白来增强免疫力,以此来对抗这个有菌世界。

*OPN可以激活免疫细胞应答[5]

同样,这也可以解释OPN活性蛋白含量随时间的变化:毕竟随着免疫力逐步建立,宝宝就可以自力更生了,也就不需要从母乳中摄取那么多OPN活性蛋白了。

事实上,更多的人群研究也可以佐证母乳中OPN活性蛋白在宝宝成长过程中对增强免疫力起到的效果。在一项来自婴幼儿的随机对照试验中,通过母乳喂养组(BF,非随机)、对照组(F0无添加OPN活性蛋白的配方奶粉)和添加OPN活性蛋白的配方奶粉组(F65,F130)进行对照研究,发现(划重点,看这里!)添加了OPN活性蛋白的配方奶粉有益于促进宝宝的健康生长发育[6]。

*不同对照组宝宝体内免疫因子含量对比[6]

如上图所示,免疫因子TNFα是促炎细胞因子(竖轴),是发热的重要介质。图中数据告诉我们:

1) 母乳喂养组宝宝的免疫表现最好,毕竟母乳天然含有各种生物活性物质,自然也有高表达的OPN活性蛋白;

2) 不添加OPN活性蛋白的对照组表现最差,宝宝体内的免疫因子TNFα表达水平很高,说明宝宝发生了炎症;

3) 添加OPN活性蛋白对照组中宝宝的表现更好,而且,添加量越多对于初生宝宝更好。

03,不同母乳中OPN一样吗?

还个有意思的发现——不同地区的母乳,其OPN活性蛋白含量也有区别[7]。

*中国妈妈母乳中OPN活性蛋白含量最高[7]

如上所示,在四个国家的母乳对比中,中国妈妈母乳中的OPN活性蛋白含量最高,韩国和日本其次,丹麦最低。这可能意味着,中国宝宝相比其他国家的宝宝,需要通过从母乳中摄取更多的OPN活性蛋白,才能保障后天免疫力的充分建设。

04,乳铁蛋白和OPN有什么区别?

谈到OPN活性蛋白,不可避免地会有很多人想到一个已经被广泛科普的内容:乳铁蛋白。

那么,二者的区别在哪里?

最关键的区别在于,二者在免疫功能上存在分工和差异:乳铁蛋白是一种需要和铁离子结合的糖蛋白,并不会直接调动机体的免疫,而是通过和病原微生物进行铁离子竞争,从而夺走病原微生物所需的铁,抑制其生长[8]。而OPN活性蛋白的作用机制则非常不同,就像我们前文所描述,这种蛋白不需要与其他物质结合、可以直接被肠道所吸收,不仅能增强肠道保护屏障,还能通过血液循环参与到人体的免疫中,通过活化免疫系统中的T细胞、NK细胞、树突细胞和巨噬细胞分泌的细胞因子,显著减少诸如发热等不适症状的发生[5][6]。

此外,二者在体内的含量也不一样,相比之下,OPN活性蛋白更为稀有,也比乳铁蛋白更难提取:根据两者在牛乳中的含量对比,提取同等重量OPN所需牛乳量是乳铁蛋白的4倍[7]。

总体来看,我们通过前沿的母乳研究成果发现:

OPN活性蛋白是母乳中珍贵的生物活性蛋白,是一种比乳铁蛋白更珍稀的活性成分;

OPN活性蛋白在初生母乳和中国妈妈母乳中含量最高;

OPN活性蛋白对宝宝的免疫能力提高起到关键作用,能帮助宝宝在先天免疫缺乏的情况下抵御有害病菌。

(图片来自网络)

Ref.

1 Icer, Mehmet Arif, and Makbule Gezmen-Karadag. "The multiple functions and mechanisms of osteopontin." Clinical biochemistry 59 (2018): 17-24.

2 Schack L, Lange A, et al. Considerable variation in the concentration of osteopontin in human milk, bovine milk, and infant formulas. J Dairy Sci. 2009 Nov;92(11):5378-85.

35 Jiang, Rulan, and Bo Lönnerdal. "Osteopontin in human milk and infant formula affects infant plasma osteopontin concentrations." Pediatric research 85.4 (2019): 502-505.

4 Schack L, Stapulionis R, et al. Osteopontin enhances phagocytosis through a novel osteopontin receptor, the alphaXbeta2 integrin. J Immunol. 2009 Jun 1;182(11):6943-50

5 Icer, Mehmet Arif, and Makbule Gezmen-Karadag. "The multiple functions and mechanisms of osteopontin." Clinical biochemistry 59 (2018): 17-24.

6 Lönnerdal B, Kvistgaard AS, et al. Growth, Nutrition, and Cytokine Response of Breast-fed Infants and Infants Fed Formula With Added Bovine Osteopontin. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016 Apr;62(4):650-7.

7 Bruun, Signe, et al. "Osteopontin levels in human milk vary across countries and within lactation period: data from a multicenter study." Journal of pediatric gastroenterology and nutrition 67.2 (2018): 250-256.

8 Giansanti F, Panella G, et al. Lactoferrin from Milk: Nutraceutical and Pharmacological Properties. Pharmaceuticals (Basel). 2016;9(4):61.