Cell：婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌的基因组图谱为婴儿益生菌设计提供信息

一份绘制全球婴儿体内两种关键肠道细菌的世界图谱，揭示了适应婴儿肠道的、在商业益生菌产品中未发现的丰富细菌菌株。它为开发更有效、更个性化的婴儿益生菌奠定了基础。

一项国际合作，包括维康桑格研究所、牛津大学、KEMRI-维康信托研究计划和儿童急性疾病与营养网络的专家，创建了一份涵盖来自48个国家的4,000多个肠道细菌基因组的全球图谱，建立了一个免费可访问的微生物组资源，其规模比先前研究大15倍。

如今发表在《细胞》杂志上的这份目录显示，一种关键的婴儿肠道物种——婴儿双歧杆菌（Bifidobacterium infantis, B. infantis）——在英国以及欧洲和北美的其他西方国家婴儿中是一种"缺失的微生物"，尽管它在非洲和南亚国家的婴儿中非常普遍。

此外，团队揭示，所有商业婴儿益生菌菌株都可追溯到三种历史细菌菌株，这些菌株在当今的婴儿群体中已不复存在，尽管以不同名称销售，但它们在遗传上高度相似。研究人员认为，在不同地区自然发现的细菌菌株更能适应婴儿肠道，可能对新型益生菌更有效。

这份图谱展示了婴儿双歧杆菌中先前未知的丰富多样性，并识别出36种在全球特定地区特有的菌株。这些结果使得设计能够根据当地饮食和地区定制的、新型婴儿益生菌成为可能。

婴儿肠道微生物组如何发育

肠道微生物组是一个由数百万微生物组成的复杂生态系统，对人类健康至关重要，并受到生活方式、环境和饮食的影响。这个生态系统在出生时开始形成，此时双歧杆菌等先驱细菌是最早播下微生物组种子的细菌之一。随着婴儿成长，新的微生物进入肠道，相互竞争空间，并与发育中的婴儿互动，帮助消化营养物质和训练免疫系统，只有最成功的细菌才能定居并繁盛。

长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）和婴儿双歧杆菌被广泛用于商业婴儿益生菌产品，以帮助恢复或增强微生物组。然而，关于某些商业益生菌菌株的临床有效性，疑问越来越多，益生菌的安全性也受到监管机构更严格的审查。

构建更大、更具全球性的细菌图谱

为了创建更具代表性和更深入的资源，桑格研究所的专家与国际合作者合作，对4,098株婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌的基因组进行了编目。他们对来自英国婴儿微生物组研究和CHAIN研究的基因组进行了测序——CHAIN是一个包括来自撒哈拉以南非洲和南亚六个国家儿童的队列——并将这些数据与所有公开可用的基因组结合起来。

除了扩展已知的婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌菌株多样性外，这份图谱证实，婴儿双歧杆菌在英国和其他西方国家婴儿中很罕见，尽管在非洲和南亚国家的婴儿中广泛存在。研究人员认为，生活方式的改变可能导致婴儿双歧杆菌在西方婴儿中消失。由于婴儿双歧杆菌是一种早期的先驱微生物，它的缺失可能以某种方式影响微生物组的发育，从而可能对婴儿健康产生持久影响。

为什么区域菌株可能效果更好

了解世界各地婴儿微生物组的差异，可以帮助研究人员为不同人群的婴儿选择和开发定制的益生菌菌株。这份新图谱突出了数十种婴儿双歧杆菌菌株，它们具有与当地饮食和生活方式相关的遗传差异，这可能有助于菌株在婴儿肠道中更成功地定植。例如，在西非常见的菌株携带与分解马唐小米相关的基因，马唐小米是该地区部分区域的主食谷物。

团队对市场上所有可用的婴儿双歧杆菌益生菌产品进行了基因组测序，发现这些菌株在全球婴儿微生物组中已不再可见。这表明商业益生菌菌株尚未成功地在当今婴儿群体中定植，引发了对其作为益生菌的有效性和适用性的疑问。

对未来益生菌和研究的意义

这份新资源提供了一个蓝图，有助于选择益生菌菌株，设计针对特定区域的未来临床试验，并追踪这些细菌在婴儿肠道中的定植效果。团队还发现，尽管婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌关系密切且经常被归类为亚种，但它们应被视为不同的物种，这会影响研究和临床环境中婴儿微生物组信息的分析方式。

第一作者、维康桑格研究所的Yan Shao博士说："微生物组是复杂的、高度个性化的生态系统，但几十年来，婴儿益生菌行业一直采取一刀切的方法，试图在全球每个婴儿体内植入相同的细菌'种子'。我们的研究识别出了区域特异性菌株，这些菌株在区域饮食和环境的塑造下，自然进化出在婴儿微生物组中繁盛的能力。通过创建这一资源，我们希望它能支持下一代、定制化益生菌的开发，从而更有效地帮助全球各地的婴儿建立健康、繁盛的微生物组。"

共同资深作者、KEMRI-维康信托研究计划、CHAIN网络联合负责人Jay Berkley教授补充说："长期以来，我们对婴儿微生物组的理解严重偏向于来自西方国家的数据，这意味着我们对可能对全球儿童健康至关重要的区域差异知之甚少。通过CHAIN队列引入来自撒哈拉以南非洲和南亚六个国家的数据，我们着手纠正这种不平衡，将这些国家的代表性提高了17倍。这个扩大的、更具代表性的图谱将使我们能够不再依赖'传统'益生菌菌株，而是优先测试与婴儿当地饮食和自然环境自然适应的区域匹配菌株。这种已知细菌菌株的重大扩展，为开发针对每个儿童需求的、基于微生物组的干预措施奠定了基础，无论他们出生在哪里。"

共同资深作者、维康桑格研究所、英国婴儿微生物组研究联合负责人Trevor Lawley博士指出："我们的微生物组每天通过帮助我们消化食物、吸收营养和支持免疫系统来支持我们。随着世界各地的饮食和生活方式不同，我们携带的微生物也不同，因此，我们的微生物组可能看起来非常不同。我们的图谱突显了这种全球差异，并表明婴儿双歧杆菌，生命早期最重要的微生物之一，在许多西方人群（包括英国）中是一种'缺失的微生物'。然而，它在撒哈拉以南非洲和南亚国家的婴儿中仍然非常普遍。"

"这提供了一个引人注目的例子，说明现代生活方式的改变可能从生命的最初阶段就在重塑我们的微生物组。现在需要进一步研究来理解婴儿双歧杆菌的缺失对西方婴儿健康意味着什么，以及在这些环境中重新引入它是否有益。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Yan Shao et al, Genomic atlas of Bifidobacterium infantis and B. longum informs infant probiotic design, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.01.007.