The present disclosure generally relates to pediatric nutritional compositions including a human milk oligosaccharide or a precursor thereof. Further, the nutritional compositions may include a prebiotic mixture of galacto-oligosaccharide and/or polydextrose, a probiotic, such as Lactobacillus rhamnosus GG, and human milk oligosaccharides. The disclosed nutritional compositions advantageously modify gut microbiome and improve select markers of immunity, brain structure, and gut function.La présente invention concerne de manière générale des compositions nutritionnelles pédiatriques comprenant un oligosaccharide de lait humain ou un précurseur de celui-ci. La présente invention concerne de manière générale des compositions nutritionnelles pédiatriques comprenant un mélange prébiotique de galacto-oligosaccharide et/ou de polydextrose, un probiotique tel que Lactobacillus rhamnosus GG, et des oligosaccharides de lait humain. Les compositions nutritionnelles de l'invention modifient avantageusement le microbiome intestinal et améliorent les marqueurs de sélection de l'immunité, de la structure cérébrale et de la fonction intestinale.