10月24日,《Nature》期刊同時發(fā)表兩篇文章,揭示了圍繞“嬰兒腸道微生物”的最新研究成果,包括微生物群的發(fā)展以及糖尿病、母乳喂養(yǎng)在其中的關(guān)聯(lián)。
兩篇文章都分析自同一個項(xiàng)目——TEDDY(The Environmental Determinants of Diabetes in the Young),一項(xiàng)由美國、瑞典、芬蘭、德國6個臨床研究中心進(jìn)行并已經(jīng)堅(jiān)持10年、旨在解析引發(fā)兒童1型糖尿病原因的研究,是迄今為止在嬰兒身上進(jìn)行的規(guī)模的臨床微生物學(xué)研究之一。
其中,來自貝勒醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)分析了臨床研究中心采集的903位嬰兒(年齡范圍在3-46個月)的12,005份糞便樣本,以便進(jìn)一步了解在生命早期腸道微生物的形成過程。
“我們知道,在生命的最初幾年,微生物群的建立很重要。剛出生的嬰兒擁有的微生物群非常少,它們會在嬰兒時期逐漸豐富起來。”貝勒醫(yī)學(xué)院分子病毒學(xué)、微生物學(xué)教授Joseph Petrosino表示道,“在這項(xiàng)研究中,我們仔細(xì)分析了微生物群的建立過程,以及背后的影響因素。”
生命初期,腸道菌群建成的3個階段
通過16S rRNA測序,研究人員解析了所有微生物的基因數(shù)據(jù),并最終確定了嬰兒期腸道微生物群生長會經(jīng)歷3個不同的階段:
1) 發(fā)育階段(第3-14個月),這一階段的腸道菌主要以雙歧桿菌為主;
2) 過渡階段(第15-30個月),過渡期的腸道菌開始多樣化,增加至4-8個群落;
3) 穩(wěn)定階段(第31-46個月),進(jìn)入穩(wěn)定期的腸道菌群變化較小。
母乳喂養(yǎng)的關(guān)鍵
母乳喂養(yǎng)一直被認(rèn)為對嬰兒有益,流行病學(xué)證據(jù)表明,在嬰兒早期進(jìn)行母乳喂養(yǎng)可以降低孩子日后患上過敏癥和肥胖癥等疾病的風(fēng)險。
最新研究揭示,無論是純母乳,還是部分母乳,都有利于嬰兒腸道擁有更多的短雙歧桿菌(Bifidobacterium breve)、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum),兩種在生命早期普遍存在的有益菌,均來源于母乳。
對于母乳喂養(yǎng)的嬰兒,一旦停止母乳,嬰兒體內(nèi)的雙歧桿菌會迅速減少。與此同時,嬰兒體內(nèi)的微生物群落也會迅速變化,大部分雙歧桿菌會消失,取而代之的是厚壁菌的增加。厚壁菌是一種典型的成人微生物群,一旦停止母乳喂養(yǎng),這些細(xì)菌的出現(xiàn)比專家們預(yù)期的要快得多。這意味著腸道菌群快速通過過渡階段進(jìn)入穩(wěn)定階段。
研究人員推測,伴隨著母乳的減少/停止,嬰兒接觸的食物會增加,它們會向腸道輸送不同的營養(yǎng)物質(zhì),從而改變著腸道菌群的結(jié)構(gòu)。
此外,兄弟姐妹、寵物以及生活的地理位置同樣也是引發(fā)微生物群結(jié)構(gòu)差異的因素。
關(guān)于糖尿病
在由Broad研究所完成的另一篇題為“The human gut microbiome in early-onset type 1 diabetes from the TEDDY study”文章中,科學(xué)家們分析了1型糖尿病患兒早期腸道微生物群的特征。
結(jié)果顯示,健康嬰兒的微生物群落中含有更多與短鏈脂肪酸合成有關(guān)的基因。結(jié)合已有的研究,研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這些基因或許具有保護(hù)作用。
影響微生物群結(jié)構(gòu)的因素有很多,分娩方式、抗生素、飲食等都是關(guān)鍵。何為健康的微生物群?目前并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。“擁有多樣的微生物群通常被認(rèn)為是有益的,但是我們?nèi)匀徊煌耆私庠谏跗谀男┪⑸镄盘柺怯欣谏L發(fā)育的。” Joseph Petrosino表示道。這一領(lǐng)域依然有很多空白值得探索。
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