IBNS官刊:3岁前宝宝肠道微生物被破坏,会影响大脑发育
之所以说孩子真正的起跑线是在3岁之前,是因为近年来的肠道微生物前沿研究,均指向一个似乎已经板上钉钉的结论:
婴儿在出生后的两到三年间,体内的肠道微生物群会迅速变得多样和丰富,并逐渐形成相对稳定的状态。
本月6日,Jan Knol、John Cryan和同事们在国际行为神经科学学会(International Behavioral Neuroscience Society,IBNS)的官方刊物《Neuroscience & Biobehavioral Reviews》上在线发表了一篇研究,旨在探讨孩子在三岁前的肠道微生物状态,如何影响大脑功能的发育。
这支研究团队指出,在新生儿时期,孩子的大脑和肠道的发育存在相似性。而微生物、肠道和大脑之间的交流,可能是由激素、神经调节以及免疫和代谢途径驱动的。
肠道微生物群的与大脑已有非常多已知的联系,包括孩子长大后所患自闭、抑郁的概率等,都可能是肠道菌群失调的结果。
然而,目前我们对两者之间并行发展的机制理解还很有限。研究团队推测,这种复杂关系的潜在机制,可能是由下面三种方式实现的:
调节血脑屏障、肠神经胶质细胞稳态和小胶质细胞成熟
通过HPA轴(下丘脑-垂体-肾上腺轴)
通过细菌代谢产物
(从出生至两到三岁,孩子的大脑和肠道的发育存在相似性。)
2016年发表在《Scientific Reports》上的一则研究发现,人类肠道菌群的定植可能始于子宫。
与早先的认知不同,当身处羊水的包裹中时,婴儿实际接触到的并不是无菌环境。母亲和孩子之间的“菌群互动”,很可能从出生前就开始了。
在这则研究中,Maria Carmen Collado和同事们取样了15对母体粪便、胎盘、羊水、初乳、胎粪和婴儿粪便,发现婴儿的首次胎粪中检测到的微生物群,与胎盘和羊水中的微生物具有共同特征。婴儿在出生后的3至4天里,肠道微生物状况开始和初乳中的相似。
(大多数婴儿在子宫中就开始与母亲发生“菌群交换”。图片来源: Edgard Garrido/Reuters)
随着分娩和成长,小婴儿会渐渐地被数以万亿计的细菌占领,而这些微生物从定居、繁衍到形成相对稳定的平衡,往往只需要两三年的时间。
那么,经由产道出生的婴儿,最初接受到的菌群可能是什么样的呢?
2011年,《PNAS》上曾发表过一项重磅研究,马里兰大学医学院的Jacques Ravel和他的同事们发现,育龄期女性的阴道微生物群落可被分为五类:四类以乳杆菌、赖斯巴利乳杆菌、加色利乳杆菌或詹森氏乳杆菌为主;一类则乳酸菌比例较低,严格厌氧菌比例较高。
正如你知道的,这些菌种可以营造不利于入侵者的环境,并合成它们自己的抗生素,抵抗竞争性的或更危险的微生物在肠道内定居。顺产的婴儿会因此获得产道内的菌群,得到妈妈传递的更多“免疫力”。
剖宫产的风险在于,得到额外“占领”机会的是那些混杂在助产士手上,或者医院空气中的细菌——它们就不像母亲阴道中的细菌那么“益生”了。
“出生后早期肠道或微生物定植对孩子和未来成人的健康有相当大的影响”,Olivier Goulet教授说。
(Olivier Goulet,巴黎内克尔儿童医院小儿肠胃-肝-营养科主席)
“尽管剖腹产是挽救生命的极好工具,但出生的第一步,应该是婴儿吞咽阴道微生物群和母亲粪便微生物群的混合物。如果错过了,婴儿就错过了一次肠道微生物群的定植机会。”
Jan Knol团队同时指出,在这个关键的发育期,肠道微生物群的破坏会影响大脑发育,而新生儿时期的营养干预是一种可能的肠道菌群调节手段,并由此影响大脑功能。
(微生物、肠道和大脑之间的交流,可能是由激素、神经调节以及免疫和代谢途径驱动的。)
考虑到微生物群在健康和疾病中可能发挥关键作用,建立婴幼儿肠道菌群的健康状态,在预防诸如过敏、自身免疫失调和代谢综合征等与生物失调相关的疾病方面,也许是至关重要的。
特别是,母乳喂养(母乳中含有丰富的寡糖,是肠道微生物群的营养成分)被认为在形成早期微生物群和促进其发育,从而影响健康方面发挥着重要作用。
而早产、剖腹产、药物、杀虫剂、早期抗生素的使用等等,则都可以被看作是这类研究下的不利因素。
参考资料
[1]Jan Knol, John Cryan, et al., Targeting the gut microbiota to influence brain development and function in early life, Neuroscience & Biobehavioral Reviews, September 6, 2018, DOI:10.1016/j.neubiorev.2018.09.002
[2]Jacques Ravel, et al., Vaginal microbiome of reproductive-age women, PNAS, March 15, 2011, DOI: 10.1073/pnas.1002611107
[3]Maria Carmen Collado, et al., Human gut colonisation may be initiated in utero by distinct microbial communities in the placenta and amniotic fluid, Scientific Reports, March 22, 2016, 23129 (2016)
[4]Florencia Ceppa, et al., Current evidence linking diet to gut microbiota and brain development and function, International Journal of Food Sciences and Nutrition, April 2018, DOI: 10.1080/09637486.2018.1462309