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今天一大早,主编大人就在群里说,肠道微生物终于占据《自然》封面了!

两项研究同时发表,不仅关系到肠道微生物,还涉及到母乳喂养对婴儿早期肠道菌群生长的影响,可算是无数宝妈和准妈妈们关心的问题了。奇点糕不敢懈怠,赶紧给大家讲一讲。

667922046335694540第一项研究来自于贝勒医学院的Joseph F. Petrosino教授和他的研究团队,研究指出了婴儿肠道菌群发展的三个阶段,在这个过程中,母乳起到了至关重要的作用,微生物的种类随着食物种类的增多而变得更加丰富[1]。

第二项研究来自于哈佛大学的Curtis Huttenhower教授和他的研究团队,主要探究了患有1型糖尿病的婴儿的微生物群和健康婴儿的差异性,发现健康婴儿的肠道有更多短链脂肪酸合成相关的微生物,对肠道具有保护作用[2]。

Joseph F. Petrosino教授的研究包括美国、瑞典、德国、以及芬兰的6个临床中心的903名3-46个月的婴儿,对12500例粪便样本进行了16sRNA基因测序和宏基因组分析,这是迄今为止最大的婴儿微生物组数据库之一。

前两天奇点糕还在听一位准妈妈和一位新任奶爸讨论,宝宝一出生,妈妈就会有奶水。在感叹生命奇妙的同时,这项研究还告诉大家,母乳是初生宝宝的肠道微生物的构建中十分重要的一环。

宝宝出生3-14个月是肠道菌群的“发育阶段”,各种菌群从无到有,逐渐在宝宝的体内定植。双歧杆菌是一种众所周知的肠道益生菌,母乳喂养和双歧杆菌的水平正相关。母乳喂养的宝贝们肠道中双歧杆菌的数量是多于非母乳喂养的宝贝们的,并且不论是纯母乳喂养,或是在母乳中添加了奶粉或其他的食物,双歧杆菌的数量都会占据绝对的优势。

双歧杆菌可以在母乳中生存,并且这个时间段的双歧杆菌菌株携带有分解母乳低聚糖HMO相关的基因。在母乳停止之后,相关的这些基因也就逐渐消失了。

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Joseph F. Petrosino教授(左) Curtis Huttenhower教授(右)
随着年龄增长,宝宝们开始接受一些固体的食物,母乳的比例逐渐减少。随着食物种类的增加,肠道菌群的种类和丰度进入了一个快速变化的“过渡阶段”,这一阶段基本发生在宝宝出生15-30个月的时候。

但是,需要注意的一点,如果宝宝接受母乳的时间过长,导致双歧杆菌长期占有优势,会影响肠道菌群的丰富度,“过渡阶段”被强制延迟,可是不利于宝宝健康成长的哦~

在宝宝出生30个月之后,饮食变得稳定,肠道菌群也进入了“稳定阶段”,和成熟的大人的肠道微生物组成十分相似,最明显的特征就是在“过渡阶段”迅速增加的厚壁菌门菌株的数量趋于平稳。

同时,研究人员也发现,如果宝宝缺少母乳的喂养,那么可能不到30个月就会被迫“长大”,肠道菌群更早得表现出厚壁菌门菌株数量的增多,提前进入“稳定阶段”。这一发现也进一步说明了,母乳是肠道微生物正常“成熟”的一个重要因素。

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宝宝的肠道菌群变化表现出明显的三个阶段

当然,除了母乳等饮食条件,还有其他因素会对宝宝的肠道菌群组成造成影响。不同地理位置的宝宝肠道微生物不同,家里有别的兄弟姐妹,以及拥有一只憨厚的哈士奇或者高冷的猫咪,都会对宝宝的肠道菌群造成影响

而肠道菌群的组成及其表达的基因差异,已经在越来越多的研究中表明是身体健康程度的风向标。Curtis Huttenhower教授试图通过分析婴儿的肠道菌群组成得到1型糖尿病的表征微生物。研究包括418名胰岛自身免疫的宝宝和114名患有1型糖尿病的宝宝,以健康的宝宝为对照,共分析了来自783名婴儿的近11000份粪便样本。

研究结果再次表明了母乳喂养对宝宝早期微生物组成产生的强烈影响,还发现了微生物代谢酶的种类和水平也是随着宝宝的饮食变化而变化的。随着母乳在宝宝饮食中的比例降低,乳酸脱氢酶的水平也在逐渐降低,而与纤维代谢有关的转酮醇酶的水平逐渐升高,说明小朋友们开始逐渐适应成人的饮食啦~

虽然因为地理位置的不同而微生物的种类有所不同,但是这些微生物的功能走向是相似的,都是从乳制品代谢转向了纤维代谢。这就说明,分析微生物组成不仅要包括微生物的种类的角度,也要结合微生物的功能

对比宝宝们的微生物组成,健康宝宝的嗜热链球菌和乳酸乳球菌丰度较高,具有胰岛自身免疫的宝宝链球菌属的几种菌丰度较高,而患有1型糖尿病的宝宝假链状双歧杆菌的数量较多。由于地理位置的不同,宝宝们的肠道微生物种类也会有一些差异。

但是将这些异常的微生物菌株的功能进行分析,结果就比较了然了。健康宝宝拥有更多的关于短链脂肪酸合成的微生物,已经有研究结果证明,短链脂肪酸对1型糖尿病具有保护作用[3]。

735784836568138320奇点糕平时2型糖尿病科普得多,鲜少“临幸”1型糖尿病,并不是说1型糖尿病比2型糖尿病更好治,相反,1型糖尿病多数从儿童和青少年时期就已经开始了,患病的孩子们离不开胰岛素,稍不留神胰岛素打多了还会发生低血糖,不可谓不严重。但是在人类的研究中,还没有发现可以预测胰岛自身免疫或1型糖尿病的因素。

虽然这两项研究的宝宝们都来自于非西班牙裔的白人,不能够代表所有人,但是依然为肠道微生物的研究提供了宝贵的意见。通过调节饮食来影响婴儿肠道微生物的组成,或者能够达到一些治疗效果?

我们一起期待接下来的研究发展~

参考文献:

[1] Shristopher J S, Nadim J,Jacqueline L , et al. Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study[J]. Nature, 2018.

[2] Tommi V, Eric A, Randall S , et al. The human gut microbiome in early-onset type 1 diabetes from the TEDDY study[J]. Nature, 2018.

[3] Goffau M C D, Fuentes S, Bogert B V D, et al. Aberrant gut microbiota composition at the onset of type 1 diabetes in young children[J]. Diabetologia, 2014, 57(8):1569-1577.

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