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婴儿出生后得到的第一批细菌,与今后是否得慢性病有关

Nexbrio 知几未来研究院 2022-01-16

肠道健康不良,已被证明与肥胖、2型糖尿病、心脏病、炎症性肠病、结肠癌、神经疾病、孤独症和过敏症有关。


而每个人的肠道微生物群都是独一无二且相对稳定的。一旦初步建立,就会存在一组核心主导的微生物群,并对干扰因素(比如基因、吸烟、饮食)展现出一定弹性。


那么,这些肠道微生物聚集形态的成因是什么?最近,一组来自内布拉斯加大学林肯分校、约翰霍普金斯大学医学院、阿尔伯塔大学、蒙特利尔大学的研究结果表明:


我们的肠道微生物的差异,很可能取决于出生后获得的第一批微生物。不仅是种类,菌种到达的先后顺序也很关键。


这一结果被刊登在9月18日的《eLIFE》上。



1.

细菌定植顺序影响肠道菌群丰富度


实验从测试细菌到达顺序对无菌小鼠的影响开始。


受体小鼠被分为三组。前两组小鼠被分别按顺序注入A-B和B-A菌群,第三组同时注入AB菌群。


实验所用的A、B细菌都来自从成年小鼠提取的两种成分复杂的盲肠微生物群落。


研究人员发现,供体中99.5%的细菌类型都能在受体小鼠中找到,受体小鼠中有93.4%的细菌类型在供体中都存在。同时他们观察到,有20种细菌的丰富度显著受到定植顺序的影响:


结果显示,微生物群几乎是被“原样”转移了,在转移过程中也并没有让原本的“少数”菌种变化至“多数”。这也表明,影响肠道菌群丰富度的是细菌定植顺序,而非更高的物种分类层次。


我们已经可以看到很多先前的研究证实,人类的基因、膳食、环境、生活方式、身体状况都会导致肠道菌群的改变。“但是,这些变量基本只占到30%”,参与此次研究的 Jens Walter 说。



2.

定植的时机也非常关键


研究人员就定植时机问题另外进行了一组实验。


他们在小鼠第10天时注入内布拉斯加州大学饲养小鼠的盲肠微生物混合样本,并另外使用常见的4种菌株分别在5天、14天、16天时注入小鼠体内,


实验显示,定植时机也显著影响了两组小鼠。5天组的小鼠显示出了强烈的定植影响,并且只有5天组的小鼠在实验结束时还检测到了最初的菌株,而这在其他组中都消失了:


这两组实验共同说明:


成年小鼠的微生物群与首次引入的微生物组相似。同时,引入肠道的第一种微生物表现出最高程度的持久性,并对肠道微生物群如何发展产生最强的影响。


此类关于肠道微生物形成时间的研究,帮助我们了解到那些可能会破坏肠道微生物的因素。比如,剖腹产、使用抗生素,更有可能会让人患上慢性病。


这也意味着通过出生后直接引入有益细菌,有可能促进人体建立更健康的肠道菌群。


“我想,在婴儿肠道中定植特定的益生菌,让他们的肠道微生物组成往好的方向发展,在最近三四十年或许就能实现”,Walter说。

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参考资料

[1]Inés Martínez, et al, Experimental evaluation of the importance of colonization history in early-life gut microbiota assembly, eLife, Sep 18, 2018, DOI: 10.7554/eLife.36521

[2]Katherine R. et al,  AmatoEvolutionary trends in host physiology outweigh dietary niche in structuring primate gut microbiomes, The ISME Journal, 11 July 2018,DOI: 10.1038/s41396-018-0175-0 

[3]folio:Newborns’ first gut bacteria may have lasting effect on ability to fight chronic diseases, study shows

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