16S测序揭示生产和喂养方式影响新生儿肠道微生物组成

 

   生命,是母亲给新生儿的第一份礼物。而第二份礼物,则可能是微生物。

  2010年5月《美国科学院院刊》刊登了纽约大学医学院微生物生态学家Maria Gloria Dominguez-Bello研究团队利用16S测序技术对新生儿肠道微生物进行的研究。结果表明,剖腹产的婴儿肠道微生物优势菌群与母亲皮肤细菌更为相似,而顺产婴儿的则与母亲产道细菌更为接近。另有一些研究已经发现,新生儿的肠道微生物建群状况会对他(她)们的免疫系统产生持久的影响。相对于顺产婴儿,剖腹产婴儿对一些疾病或健康隐患更加敏感,如哮喘、食物过敏、花粉过敏及肥胖症等(Science 2012,336:489-93)。


 


      16S测序揭示了顺产或剖腹产决定了新生儿肠道微生物的群落结构。(A)基于未加权UniFrac距离的PCA分析对微生物群落进行了聚类。顺产婴儿肠道微生物更加类似于母亲产道的微生物,剖腹产婴儿肠道微生物更加类似于母亲皮肤的微生物。(B) 各个样本的优势种群相对丰度图 (C) 顺产婴儿肠道微生物与其母亲产道中丰富度前20的微生物种群相对丰度图。
      目前,众多国家剖腹产率已经接近甚至超过50%(《全国剖宫产率及剖宫产指征构成比调查的多中心研究》显示我国剖腹产率已经超过50%),众多的新生儿错过了母亲的第二份礼物。Maria Gloria Dominguez-Bello对此现状深表担忧。2月1日,他们的研究团队在《自然医学》期刊刊登了他们重建这份馈赠的尝试。他们在剖腹产后,立即用沾有母亲产道微生物的纱布给婴儿擦洗身体,结果证明此举可以部分恢复源自母亲产道的微生物菌群。

 

Maria Gloria尝试让剖腹产新生儿重新接触产道微生物

  通过16S测序得到的微生物菌种分布图上来看,剖腹产后模拟顺产的婴儿(中间列)更加近似于顺产儿(左列),而与剖腹产儿(右列)差别明显。

   母亲的第三份礼物
      来自母亲的第三份礼物应该是母乳。母乳不仅哺育着新生儿,也维持着新生儿肠道微生物的平衡,这才是真正的益生菌功能饮料。
华盛顿大学医学院Gordon团队于2月18日在《细胞》杂志发表了他们对此进行的深入研究。他们首先调查发现,马拉维一些严重营养不良的婴幼儿,其母亲的母乳中缺少人乳特有唾液酸化低聚糖(sialylated HMOs),一类人乳中富含的具有唾液酸基团的天然低聚糖,已有研究证实,婴幼儿本身并不吸收这些低聚糖,它们的可能作用是维持肠道微生物的均衡。
      为了验证这样的假设,研究人员将来源自营养不良的婴幼儿粪便的微生物接种给无菌小鼠,再分别以马拉维食物(营养匮乏)和添加了从乳清中提纯的唾液酸化低聚糖的特殊食物喂养小鼠。当以特殊食材喂养发育不良的新生小鼠后,小鼠的发育逐渐恢复正常,不仅肌肉量、骨密度指标转好,大脑发育、肝脏代谢都得到了可喜的改善。 Gordon团队推测,正是因为这些低聚糖,肠道微生物才得到平衡,从而促进了机体的正常发育。除了老鼠,研究团队还以猪作为研究对象,验证结果一致。

  有人说人有两个基因组,一个是遗传自父母,一个来自于肠道微生物。身体发肤受之父母,而最初的肠道微生物也是来自母亲。烈小冰也完善了研究肠道微生物的利器——16S测序的实验和全部分析流程,助力科学家们探索人体内另一个基因组的奥秘。

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