Nat Microbiol：科学家揭示婴儿出生初期机体微生物组的发育机制

2020年5月11日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中，来自美国费城儿童医院等机构的科学家们通过研究揭示了肠道微生物组在婴儿出生最初的几个小时内是如何发育的，相关研究结果或能帮助解释环境的改变如何影响后期机体健康和疾病的发生。

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如今研究人员发现肠道微生物组中的多种细菌与人类健康息息相关，然而他们并不清楚这些菌群在婴儿期是如何产生的以及其具体功能到底是怎样的。研究者Kyle Bittinger博士表示，最后儿童的肠道中会充满成百上千种不同的菌群，但在出生时婴儿肠道中仅有10种甚至更少的肠道菌群。研究者想通过研究理解为何特定的菌落会首先出现以及其在婴儿出生最初几个小时内是如何发挥作用的。

研究人员重点对3种菌群进行了研究，即大肠杆菌、粪肠球菌和普通拟杆菌，因为截止到目前为止，这些菌群在婴儿体内仍以较高水平存在，研究者分析了这些细菌的基因组来确定其如何在婴儿机体中生长，此外，他们还对婴儿出生最初阶段微生物组所产生蛋白质和代谢产物进行了特性分析。收集这些信息所面临的挑战之一就是婴儿出生最初的几个小时，从婴儿粪便中收集到的任何DNA都并不来自于细菌，而是来自于婴儿自身，直到婴儿出生大约16个小时，研究人员才能够检测到细菌的存在。

研究者表示，婴儿肠道微生物组最初的环境是厌氧的，这恰恰与传统流行的模型相反，传统流行模型认为，只有当细菌生长并消耗氧气后肠道才会变得厌氧，而相关的证据来自于氨基酸被细菌消耗的顺序。研究者还观察到，代谢产物的水平与可检测到的细菌浓度有关，肠道菌群所产生的分子（比如乙酸盐和琥珀酸盐）在所检测到的细菌存在的样本中处于上升水平，此外，在含有细菌的样本中所选择的蛋白质的水平下降了，这就表明，细菌或许能够消耗这些蛋白质来促进其生长发育。

对婴儿机体中上述三种细菌分析结果表明，每一种细菌的多种亚种或许早已经在婴儿体内出现了；研究者Bittinger说道，随着我们继续对这些婴儿进行追踪，我们就能够观察到早期这些菌种能够存活多久，随后研究者就能在后期的样本中观察到这种最初化学反应所产生的后果，并有希望发现影响儿童后期健康的早期改变。研究者希望能利用本文研究结果来确定肠道微生物组如何影响机体过度的体重增长，研究者将对参与这项研究的婴儿在出生后的头两年继续跟踪调查，此外，参与本研究的88名婴儿都为非洲裔美国人，该类人群中儿童的肥胖问题如今日益受到科学家们的关注。

最后研究者表示，目前很少有研究关注非洲裔美国人群中婴儿的生长模式，基于本文研究结果，后期研究人员将会继续深入跟踪本文中所研究的婴儿，从而了解其正常的生长模式，未来当其机体中微生物组的改变负面影响其健康时，研究人员或许就能采取措施第一时间对其进行干预了。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Bittinger, K., Zhao, C., Li, Y. et al. Bacterial colonization reprograms the neonatal gut metabolome. Nat Microbiol (2020). doi：10.1038/s41564-020-0694-0