Introduction
骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是一种多功能生物活性蛋白,有许多生理功能,如骨重塑、抑制异位钙化、细胞粘附和迁移以及多种免疫功能。 OPN存在于不同的组织、体液和乳汁中,其主要结构包括精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸。 OPN是一种参与骨组织生物矿化的非胶原蛋白。 OPN调节骨组织中I型胶原纤维的形成。 OPN在不同组织中具有不同的生理功能。 在心血管疾病研究中,研究发现OPN血清水平与冠状动脉疾病患者的血管功能和炎症有关,血清OPN水平与冠状动脉疾病的存在和严重程度相关。 OPN也在肿瘤的发生和发展中发挥作用。 最近的研究发现,OPN还有助于减少酒精引起的肝脏损伤。 OPN广泛存在于人体各组织中,在母乳中含量最高。 近年来,母乳OPN逐渐成为研究热点。 以往的母乳研究表明,哺乳期母乳成分受到很多因素的影响,但是其中一个重要因素是为了满足子代在生命早期特殊的免疫、生长和营养需求。 然而,在母乳喂养的后期会发生什么变化呢? 母乳喂养后期影响母乳成分的因素有哪些?
为了回答以上问题, 上海交通大学医学院附属新华医院博士研究生阮慧娟、蔡威教授等 以母乳中的OPN为研究主题,进行了一项前瞻性观察研究,描述了不同哺乳期产后母亲乳汁中OPN的含量和变化趋势;又进行了一项横断面调查,以探讨OPN与母亲身体成分及相关体液因素之间的关系。
Results and Discussion
母乳OPN的含量及变化趋势
在纵向队列中,母乳中OPN、蛋白质和蛋白质中OPN百分比随着哺乳时间的延长,呈下降趋势。产后1~14 d内,母乳OPN含量为(343.2±163.5)mg/L,产后2~4个月内,母乳OPN为(228.4±121.5)mg/L,产后5~7个月内,母乳OPN为(204.8±100.6)mg/L。母乳蛋白质(BCA法)含量在产后1~14 d为(2.3±0.7)g/dL,产后2~4个月为(1.6±0.4)g/dL,产后5~7个月为(1.6±0.4)g/dL。
不同哺乳时期的结果详见图1所示。
图1 不同哺乳期母乳中的OPN、蛋白质和OPN/蛋白质百分比
收集了纵向队列中的临床资料,进行相关分析,如图2所示。结果发现,与产后早期母乳相比,成熟母乳中的OPN含量与母亲体重相关参数有显著关系。显示了母乳OPN水平与不同母乳喂养时间的母婴因素之间的相关性。
(a)产后1~14 d;(b)产后2~4月;(c)产后5~7月。蓝色(正)或红色(负)仅显示显著相关性(P<0.05)。椭圆的颜色强度和大小与相关系数成正比。
图2 相关关系矩阵图
母乳OPN水平与母亲身体成分之间的关系
从以上结果发现,随着哺乳期的延长,母乳OPN逐渐显现出与母亲因素,尤其是体重相关参数的显著关系。于是本研究进一步采用横断面队列(n=88人)进行探索。这些母亲的平均哺乳时间为(209±167)d,均处于成熟乳哺乳时期。
研究测定了来自于横断面队列中所有88名母亲的人体成分,获取7个人体组成的参数:体质指数(BMI,kg/m 2 )、骨骼肌质量(skeletal muscle,kg)、内脏脂肪面积(visceral fat,cm 2 )、体脂百分比(FAT,%)、骨矿物质含量(bone mineral content,kg)、体脂(body fat,kg)、体重(body weight,kg)。
将每一项参数数值从小到大排列,均分为四组(第1~4组),汇总OPN的数据。每个参数四组间均进行哺乳时间(d)的比较时,结果显示各组的哺乳时间没有显著差异(P>0.05)。随后将每一个参数的各亚组进行OPN水平的组间比较。
结果如图3所示,可发现BMI、体重和骨骼肌这三个参数呈现出组间的差异,BMI和体重高的组比低的组有更高的OPN水平。骨骼肌这一参数也展现出类似的趋势,骨骼肌水平高的组中OPN水平高于骨骼肌水平低的组。
在内脏脂肪面积、体脂百分比、体脂肪、骨矿物质这四组中,虽然可见到OPN水平有逐渐升高的趋势,但是,组间的差异无统计学意义(P>0.05)。
图3 不同人体成分和参数分组下的OPN水平
基于以上结果,进行了相关分析,显示OPN与体重(kg)、骨矿物质含量(kg)、骨骼肌质量(kg)、体脂(kg)、BMI、内脏脂肪面积(cm 2 )呈正相关(均P<0.05)。在控制婴儿的年龄(即哺乳时间)后,上述指标之间的所有正相关均显著(均P<0.05)。
为了讨论人体成分各参数与骨桥蛋白之间的关系,采用多元线性回归进行进一步分析。
首先使用方差膨胀系数(variance inflation factor,VIF)。进行共线性诊断,然后将候选指标纳入多元线性回归模型。根据以上单因素分析的结果,如果P<0.05,则该变量作为候选变量纳入多元回归分析。
经过相关分析和共线性诊断后,选择进入回归方程的候选参数为骨矿物质含量(kg)、骨骼肌质量(kg)和体脂(kg),它们均是反映人体组成的主要指标。
采用逐步回归方法,成功地将骨骼肌质量进入了模型。此时,满足两个条件:整体模型显著(P<0.05)和自变量系数显著(P<0.05)。统计结果列于表1。
表1 多元线性回归统计
母乳OPN水平与血清指标的关系
由于前述结果发现OPN与母亲体重和人体成分参数有关,因此我们在横断面队列中的88名受访者中,进行了血液样本的采集,共有37人接受了血清指标检测。检测的内容包括瘦素(leptin,LEP)、胰岛素(insulin,INS)、脂联素(adiponectin,ADP)、糖皮质激素受体α(Glucocorticoid receptor,GRα)。
进行线性回归(linear regression),结果与OPN之间的关系如图4所示。四项指标均未发现显著的线性关系(P>0.05)。
LEP:瘦素;INS:胰岛素;ADP:脂联素;GRα:糖皮质激素受体α。
图4 血清指标与骨桥蛋白的关系
Conclusion
本研究通过对纵向母婴队列的随访,初步描述了母乳中OPN的含量和变化趋势。通过研究人体成分和相关体液因素,我们发现母乳中的OPN与母体成分,尤其是骨骼肌含量有关。研究结果表明,需要进行更深入的研究,以探索母乳成分与母亲个人因素之间的相关性。后续还应探索母乳成分动态变化的机制探索,为母乳喂养提供有力的理论依据和支持参考。
第一作者:
阮慧娟,女,上海交通大学医学院附属新华医院,博士研究生,主要研究方向为母婴营养。
通信作者:
蔡威,男,上海交通大学二级教授、主任医师、博士生导师,现任上海市儿科医学研究所所长、国家临床重点专科小儿外科负责人、上海市小儿外科临床医学中心主任、上海市小儿消化与营养重点实验室主任、上海交通大学医学院营养系主任。中华医学会小儿外科学分会第七、第八届副主任委员、中华医学会肠外肠内营养学分会第三届主任委员,现任中国医师协会小儿外科医师分会副会长、中华医学会肠外肠内营养学分会儿科营养支持学组组长,中国营养学会副理事长。先后承担国自然重点项目等国家级课题7项,以第一完成人获国家科技进步二等奖、教育部科技进步二等奖、卫生部科技进步三等奖、上海市科技进步一等奖等省部级以上奖项9项。以第一及通讯作者发表SCI论文150余篇,主编《小儿外科学》、《新生儿营养学》、《儿科临床营养支持》等10部专著。
The levels of osteopontin in human milk of Chinese mothers and its associations with maternal body composition
Huijuan Ruana, Qingya Tanga, Xuan Zhaoa, Yajie Zhangb, Xuelin Zhaoa, Yi Xianga, Wei Genga, Yi Fenga, Wei Caib,c,*
a Department of Clinical Nutrition, Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200092, China
b Shanghai Key Laboratory of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, Shanghai Institute of Pediatric Research, Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200092, China
c Department of Pediatric Surgery, Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200092, China
*Corresponding author.
E-mail address: caiw1978@163.com
Abstract
Objective
This study explored the content and change trend of osteopontin (OPN) in breast milk and analyzed the relationship between OPN in breast milk and maternal body composition.
Methods
Breast-feeding mothers were recruited in Xinhua Hospital to collect breast milk and provide pertinent information. The content of OPN in breast milk was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Determination of protein content in human milk was performed via the BCA method. The maternal body composition was determined by the bioelectrical impedance method. Serum glucocorticoid receptor α, adiponectin, insulin, and leptin were determined by ELISA. SPSS 25 was used for statistical analysis.
Results
In the longitudinal cohort, 106 mothers provided 318 milk samples at different lactation periods. The results indicate that the OPN showed dynamic changes. OPN levels were (343.2 ± 163.5) mg/L during 1—14 days postpartum, (228.4 ± 121.5) mg/L during 2—4 months postpartum, and (204.8 ± 100.6) mg/L during 5—7 months postpartum. The content of OPN was very high in the first 1—14 days postpartum and then decreased. Compared with early postpartum milk, the OPN content of mature milk showed a significant relationship with maternal weight-related parameters. Additional body composition analysis was performed in 88 women at the mature milk phase. The results show that the OPN in milk is related to the mother’s body composition, especially the content of skeletal muscle mass, but not to relevant humoral factors.
Conclusions
The levels of OPN in human milk of Chinese mothers showed dynamic changes with the extension of lactation time. The OPN in human milk was related to the mother’s body composition but not related to related humoral factors.
Reference:
RUAN H J, TANG Q Y, ZHAO X, et al. The levels of osteopontin in human milk of Chinese mothers and its associations with maternal body composition[J]. Food Science and Human Wellness, 2022, 11(5): 1419-1427. DOI:10.1016/j.fshw.2022.04.033.
文章编译内容由作者提供
编辑:梁安琪;责任编辑:张睿梅
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